“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”教學(xué)中助教的作用

閆麗萍+趙春瑩+孫勇+曹張帥

（四川大學(xué)電子信息學(xué)院，四川 成都 610065）

摘要：“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”課程作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，因理論性強(qiáng)、內(nèi)容龐雜、概念抽象而被公認(rèn)為難教難學(xué)的課程。本文結(jié)合該課程中研究生助教在不同教學(xué)環(huán)節(jié)所發(fā)揮的積極作用以及普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，為研究生助教如何在該課程教學(xué)中開展工作提供了參考。

關(guān)鍵詞：研究生；助教；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G451.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）52-0209-02

“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”課程是通信工程、電子信息工程和電子信息科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)核心課程[1]。該課程內(nèi)容涉及矢量分析和數(shù)學(xué)物理方法等數(shù)學(xué)知識(shí)，公式多且推導(dǎo)繁雜、理論性強(qiáng)、內(nèi)容龐雜。要求學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象能力、抽象思維能力和邏輯推理能力。在僅有64課時(shí)的教學(xué)中，學(xué)生們普遍反映該課程太抽象、上課節(jié)奏快、內(nèi)容量大，常常因無(wú)法及時(shí)消化課堂內(nèi)容而漸漸失去學(xué)習(xí)興趣。因此歷來(lái)被公認(rèn)為是一門難教和難學(xué)的課程[2]。研究生兼任助教是我國(guó)在研究生中開展“三助”工作的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)研究生教學(xué)能力和綜合素質(zhì)的有效途徑，也是保障本科教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)[3]。傳統(tǒng)的研究生助教工作常常以批改作業(yè)為主，對(duì)于課程教學(xué)效果以及自身理論水平的提高并沒(méi)有起到多大作用[4]。若在本科教學(xué)中合理使用研究生助教，必將在本科教學(xué)質(zhì)量和研究生能力培養(yǎng)上得到雙贏。本課程借助于研究生助教熟練的計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力、與本科生有共同語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)和同齡人的感染力，經(jīng)過(guò)初步試驗(yàn)，強(qiáng)化了研究生助教在整個(gè)課程教學(xué)中的輔助作用，提高了教學(xué)效果。同時(shí)研究生助教也在課程輔助教學(xué)中強(qiáng)化了基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)了教學(xué)能力、表達(dá)能力及組織能力。下面以“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”課程為例，從不同方面來(lái)闡述研究生助教在本科教學(xué)中發(fā)揮的積極作用。

一、多媒體課件制作

研究生助教多為伴隨互聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)大的年輕人，思維活躍、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力強(qiáng)，因此可以在本科教學(xué)課件中的視頻與動(dòng)畫制作方面發(fā)揮積極作用。例如，在準(zhǔn)備“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”的第一次課——緒論時(shí)，為了讓學(xué)生們從不同角度了解微波的特點(diǎn)及應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)力，研究生助教幫助剪輯了電影《痞子英雄》和《007—黃金眼》中電磁脈沖彈爆炸的片段。課堂3分鐘的演示后緊跟提問(wèn)與互動(dòng)討論，不僅活躍了課堂氣氛，更使學(xué)生們認(rèn)識(shí)到微波技術(shù)的重要性，提高了學(xué)習(xí)興趣。在課程后續(xù)教學(xué)中，繁雜的數(shù)學(xué)公式和枯燥的理論常常讓學(xué)生們感到無(wú)趣又疲憊。因此發(fā)動(dòng)研究生助教在互聯(lián)網(wǎng)上搜集實(shí)際工程應(yīng)用的高清圖片和小視頻，插播在多媒體課件中，不僅讓課堂內(nèi)容變得豐富有趣，還幫助同學(xué)們加深了對(duì)知識(shí)的理解。研究生助教在科研項(xiàng)目中積累了較好的理論知識(shí)和編程能力，因此在講解平面電磁波以及波導(dǎo)等知識(shí)時(shí)，指導(dǎo)研究生助教采用時(shí)域有限差分法（FDTD）編程和常見電磁仿真軟件制作了不同媒質(zhì)中電磁波傳播、入射和反射以及波導(dǎo)中場(chǎng)分布的動(dòng)畫。這些動(dòng)畫演示使抽象的電磁場(chǎng)分布及電磁波的傳播變得生動(dòng)有趣，加深了學(xué)生們對(duì)電磁波的理解。此外這些動(dòng)畫的制作與演示也帶來(lái)了意想不到的效果——研究生助教成為本科生眼中的“神”，激發(fā)本科生追隨他們積極參與到科研項(xiàng)目中來(lái)。

二、組織小班化討論

僅僅依靠64課時(shí)的課堂講授，學(xué)生們很難消化課堂授課的大量?jī)?nèi)容。因此借助于研究生助教進(jìn)行小班化討論，是提高課程教學(xué)質(zhì)量的有力環(huán)節(jié)。研究生助教協(xié)同主講教師，將學(xué)生分為少于20人的小組，圍繞課堂知識(shí)點(diǎn)的基本概念及其應(yīng)用設(shè)計(jì)的思考題，組織并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析總結(jié)，不僅幫助同學(xué)們及時(shí)消化和理解課堂中沒(méi)有聽懂的部分，自身也加深了對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用?？紤]到同學(xué)們因選課不同很難多次集中進(jìn)行面對(duì)面討論的難題，又借助社交平臺(tái)如QQ和微信建立課程討論群，助教們輪流值班，及時(shí)解答或提醒任課教師回答學(xué)生課上及習(xí)題中遇到的問(wèn)題。由于允許同學(xué)們?cè)谌豪锬涿釂?wèn)，消除了學(xué)生們怕出錯(cuò)丟面子而不愿提問(wèn)的障礙，激發(fā)了同學(xué)們主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)的積極性。

三、個(gè)性化輔導(dǎo)

課后作業(yè)和課堂測(cè)驗(yàn)是提高和鞏固各階段知識(shí)點(diǎn)的好方法，也是合理評(píng)價(jià)學(xué)生整體學(xué)習(xí)成效的不可缺少的部分。為了能對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握及運(yùn)用情況有清晰的了解，要求研究生助教自身必須對(duì)作業(yè)和課堂測(cè)驗(yàn)考查的知識(shí)點(diǎn)有深刻地認(rèn)識(shí)。研究生助教及時(shí)批改課堂測(cè)驗(yàn)及作業(yè)，并將學(xué)生學(xué)習(xí)情況及時(shí)反映給主講教師，針對(duì)普遍性問(wèn)題在課堂上統(tǒng)一解決。其次，對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握較差和測(cè)驗(yàn)得分較低的學(xué)生進(jìn)行談話和單獨(dú)輔導(dǎo)，提醒并督促這些學(xué)生對(duì)相應(yīng)薄弱環(huán)節(jié)的復(fù)習(xí)和加強(qiáng)。事實(shí)證明，助教與學(xué)生間的主動(dòng)談心，起到了非常大的鼓勵(lì)作用。例如，助教對(duì)第一次測(cè)驗(yàn)成績(jī)低的同學(xué)分別進(jìn)行談話，了解他們對(duì)課堂教學(xué)的看法和當(dāng)前學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，并鼓勵(lì)這些學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，期中考試時(shí)這些學(xué)生的成績(jī)得到了明顯的提高。由于學(xué)生們性格特點(diǎn)、努力程度不同，大三時(shí)在學(xué)業(yè)上已經(jīng)出現(xiàn)明顯的分化。因此主講教師指導(dǎo)研究生助教們?cè)谡n外努力做到個(gè)性化對(duì)待。對(duì)于那些積極主動(dòng)善于思考的學(xué)生，助教們?cè)谡n后常常和他們討論與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的科研問(wèn)題以及學(xué)術(shù)前沿問(wèn)題，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和科研興趣。而對(duì)于相對(duì)沉悶，表現(xiàn)不太積極的學(xué)生，助教們會(huì)組織一些相對(duì)簡(jiǎn)單但又有趣的討論，如孕婦的防輻射服是否真的能防輻射？鼓勵(lì)這些學(xué)生大膽發(fā)表自己的看法，積極思考。而針對(duì)那些表現(xiàn)懶散成績(jī)落后的學(xué)生，助教以自己身邊的實(shí)例來(lái)提醒并激勵(lì)他們，不應(yīng)浪費(fèi)青春、自暴自棄。這些來(lái)自于同齡人的個(gè)性化輔導(dǎo)和鼓勵(lì)，在幫助學(xué)生們提高學(xué)習(xí)積極性、及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題方面起到了積極作用。

四、榜樣的力量和橋梁作用

研究生多為本科畢業(yè)生中的佼佼者，尤其是綜合素質(zhì)能力好的研究生常常成為本科生心目中的標(biāo)桿和榜樣。因此，研究生助教們刻苦鉆研、孜孜以求的治學(xué)態(tài)度以及積極向上的人生觀無(wú)形中會(huì)帶動(dòng)一大批本科生。另一方面，研究生助教和本科生作為同齡人，具有更多的共同語(yǔ)言，更容易相互理解并進(jìn)行良好地溝通。例如研究生助教結(jié)合自己在學(xué)習(xí)“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”時(shí)的切身體會(huì)，很容易理解學(xué)生們學(xué)習(xí)中的困難和問(wèn)題，并及時(shí)把問(wèn)題反饋給主講教師。同時(shí)研究生助教也向?qū)W生們轉(zhuǎn)達(dá)主講教師對(duì)學(xué)生的殷切期望。通過(guò)研究生助教這一溝通橋梁，促進(jìn)了該課程師生間的相互理解，提高了教學(xué)效果。此外，助教還利用同齡人的優(yōu)勢(shì)，以朋友的身份和學(xué)生相處，結(jié)合自身成長(zhǎng)經(jīng)歷和科研活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極向上。研究生助教工作的開展，使得科研教學(xué)任務(wù)繁忙的主講教師，成功地將傳統(tǒng)的以課堂講授為主的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心以教師為主導(dǎo)以研究生助教為輔助，互動(dòng)教學(xué)貫穿課堂、小組討論、網(wǎng)絡(luò)討論于課后的教學(xué)方式，不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，也大大提高了教學(xué)效果。

五、研究生助教工作中的一些問(wèn)題

研究生助教在教學(xué)過(guò)程中起著很多積極的作用，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，對(duì)理論知識(shí)掌握深度不夠，缺乏整個(gè)知識(shí)體系的系統(tǒng)性，因此教學(xué)中不可避免地存在一些問(wèn)題。主要表現(xiàn)在：①習(xí)題課講解不清楚，且與學(xué)生之間的互動(dòng)不夠；②難于全面解答學(xué)生提問(wèn)的問(wèn)題；③難于從學(xué)生作業(yè)和測(cè)驗(yàn)中提煉出對(duì)概念理解方面的普遍共性問(wèn)題等。問(wèn)題①可以通過(guò)試講、聽課時(shí)關(guān)注主講教師的教學(xué)方法并多次實(shí)踐而得到提高。問(wèn)題②和③是所有研究生助教都面臨的問(wèn)題，只有具備扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)、靈活的知識(shí)運(yùn)用能力和豐富的科研經(jīng)驗(yàn)才能得到有效解決。令人高興的是，這些問(wèn)題在很大程度上促進(jìn)了研究生助教不斷學(xué)習(xí)、積極探索，知識(shí)水平和教學(xué)能力都得到了提高。

總而言之，研究生助教在“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”這類課程內(nèi)容繁雜但教學(xué)課時(shí)有限的核心課程中發(fā)揮著積極的作用。同時(shí)在這個(gè)教學(xué)相長(zhǎng)的過(guò)程中，研究生們不僅提高了自身理論知識(shí)水平，也鍛煉出較好的教學(xué)能力、表達(dá)能力和組織能力。

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