西藏高校電磁場(chǎng)與電磁波教學(xué)實(shí)踐與思考

李勇 雷文華

[摘 要]電磁場(chǎng)與電磁波作為電子、信息技術(shù)等理工類專業(yè)一門極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)好后續(xù)課程具有重要的意義。然而，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)與電磁波這門課程時(shí)感到難度大，學(xué)習(xí)效果不佳，尤其在西藏高校，由于學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)普遍較差，使教好這門課的難度更大。為了降低學(xué)生學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)與電磁波這門課的難度，使學(xué)生比較好地掌握這門課程的基本理論知識(shí)，從而為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及西藏高校學(xué)生的特點(diǎn)，認(rèn)為教師應(yīng)通過(guò)注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性、引導(dǎo)學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)、及時(shí)補(bǔ)充必要的數(shù)學(xué)知識(shí)、采用多媒體與板書相結(jié)合的授課方式、重視學(xué)生作業(yè)的布置與批改等幾個(gè)方面來(lái)提高教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]電磁場(chǎng)與電磁波;數(shù)學(xué)知識(shí);激發(fā)興趣;教學(xué)效果

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2021）05-0099-03

電磁場(chǎng)與電磁波是普通高等學(xué)校電子、信息等專業(yè)一門極其重要的基礎(chǔ)課，該課程主要包括電磁場(chǎng)與電磁波的產(chǎn)生、基本特性、基本規(guī)律以及電磁場(chǎng)電磁波的應(yīng)用等內(nèi)容，比較抽象，學(xué)習(xí)難度較大[1]。電磁場(chǎng)是矢量場(chǎng)，經(jīng)常用到矢量運(yùn)算與分析、數(shù)理方程等數(shù)學(xué)工具，這要求學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生須具備較好的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ);書中許多電磁學(xué)、力學(xué)的知識(shí)是以大學(xué)物理的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的，需要學(xué)生有較好的大學(xué)物理知識(shí)的儲(chǔ)備。西藏地處高原，平均海拔4500米，高寒缺氧，自然環(huán)境不佳，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較低，尤其西藏的教育起步晚，水平低，較內(nèi)地遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后[2]。西藏高校的生源以藏區(qū)為主，學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)較差，尤其農(nóng)牧區(qū)學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)更加不足，對(duì)于西藏高校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，想學(xué)好電磁場(chǎng)與電磁波這門課程非常困難[3]。基于西藏高校學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)普遍較差的實(shí)際，想要上好電磁場(chǎng)與電磁波課程的難度是顯而易見(jiàn)的，這不僅要求教師具有扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)還要求教師想辦法補(bǔ)足學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，要更加注意講課的方式方法，運(yùn)用各種現(xiàn)代化教育技術(shù)，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。使學(xué)生能夠?qū)W好這門課程，也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提升西藏高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量，這是廣大電磁場(chǎng)與電磁波課程教師的共同愿望。筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出一些心得體會(huì)，希望能夠?qū)χv授這門課的同行，尤其是西藏高校的同行提供一些借鑒和幫助。

一、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

電磁場(chǎng)與電磁波課程確實(shí)學(xué)習(xí)難度大，而學(xué)生又普遍基礎(chǔ)較差，這就使得學(xué)生很容易產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)的情緒，這對(duì)學(xué)好這門課是非常不利的。因此，要想教好這門課，首先就應(yīng)該解決學(xué)生畏學(xué)、厭學(xué)問(wèn)題，要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)好這門課的重要性，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣。教師應(yīng)該結(jié)合西藏高校的實(shí)際，從學(xué)生的角度教育學(xué)生首先要端正學(xué)習(xí)態(tài)度，確立較高的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到該門課程的重要性，認(rèn)識(shí)到如果將來(lái)到企業(yè)就業(yè)，他們必須有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，才能勝任將來(lái)的工作;教育他們放棄工作必須去公務(wù)員單位，將來(lái)考公務(wù)員時(shí)根本用不上專業(yè)知識(shí)的觀念，從而給他們必須學(xué)好專業(yè)知識(shí)的“壓力”。只有如此，他們才能不怕困難，積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。興趣是最好的老師，如果能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)中取得事半功倍的效果。學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及興趣，除了靠學(xué)生自己激發(fā)培養(yǎng)外，教師的正確引導(dǎo)也會(huì)起到極大的作用。教師在緒論課中要向?qū)W生講清本門課程在整個(gè)教學(xué)體系中的地位、作用以及本門課程在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用，當(dāng)前需要解決的一些問(wèn)題，同國(guó)外存在的差距，同時(shí)選取一些學(xué)生普遍感興趣的應(yīng)用實(shí)例向?qū)W生做介紹，比如隱形飛機(jī)的原理、天眼FAST項(xiàng)目、5G通信技術(shù)等。教師在平時(shí)的教學(xué)中可適當(dāng)介紹一些學(xué)科的發(fā)展歷史，特別是對(duì)在整個(gè)科技發(fā)展中做出重大貢獻(xiàn)的該學(xué)科科學(xué)家的事跡進(jìn)行介紹，這可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的精神，提高其學(xué)習(xí)興趣，激勵(lì)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，迎難而上，勇于探索，積極進(jìn)取[4]。

二、養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣

課前預(yù)習(xí)是提高課堂教學(xué)效果的重要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要方法。通過(guò)預(yù)習(xí)，學(xué)生在課前就知道書本上哪些知識(shí)自己能夠弄清楚，哪些知識(shí)需要老師講解才能聽(tīng)明白，這就使學(xué)生在聽(tīng)課時(shí)能夠更有針對(duì)性，集中精力在難點(diǎn)上，使聽(tīng)課的效率更高效果更好，使艱難晦澀的課程變得相對(duì)容易。我國(guó)大學(xué)生聽(tīng)課效果不佳的一個(gè)重要原因，就是學(xué)生不重視課前預(yù)習(xí)，僅僅靠課堂上教師的講解[5]。課前預(yù)習(xí)顯然是極其重要的，因此學(xué)生一定要重視并養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣，但是由于中國(guó)學(xué)生在上中學(xué)時(shí)，教師授課內(nèi)容少，講得非常精細(xì)，因此部分學(xué)生往往不重視預(yù)習(xí)。電磁場(chǎng)與電磁波課程本身具有較強(qiáng)的理論性，課程教材也往往以嚴(yán)密的邏輯結(jié)構(gòu)來(lái)呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，因此教學(xué)中有較多的知識(shí)內(nèi)容需要通過(guò)推導(dǎo)演繹的方式來(lái)教授[6]。這就要求學(xué)生在聽(tīng)課過(guò)程中，除了要對(duì)已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容有較好的理解掌握外，還要對(duì)正在講的內(nèi)容有一定的熟悉，否則，很容易出現(xiàn)卡殼，影響聽(tīng)課效果，因此學(xué)好這門課程更要求學(xué)生課前應(yīng)充分預(yù)習(xí)。對(duì)于西藏高校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于其數(shù)理基礎(chǔ)較差的實(shí)際，更應(yīng)重視預(yù)習(xí)，養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以彌補(bǔ)他們基礎(chǔ)知識(shí)不足的短板，在預(yù)習(xí)中提前發(fā)現(xiàn)哪些基礎(chǔ)知識(shí)不足，提前補(bǔ)充課程學(xué)習(xí)必需的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉課程內(nèi)容，清楚課程的重難點(diǎn)，克服大學(xué)課堂所面對(duì)的知識(shí)容量大、知識(shí)梯度大的困難。作為教師要督促和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，可提前提醒學(xué)生注意課前預(yù)習(xí)的重點(diǎn)，在學(xué)生預(yù)習(xí)過(guò)程中提供一定的幫助，列出一些參考書目，提供一些學(xué)習(xí)資料，比如一些關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)畫課件、講解視頻等。在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常認(rèn)真預(yù)習(xí)的學(xué)生上課注意力更加集中，聽(tīng)課效果更好，與老師的互動(dòng)更積極，當(dāng)然其平時(shí)的作業(yè)完成得更好，考試成績(jī)明顯較高。

三、重視矢量分析及微分方程等數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握

電磁場(chǎng)與電磁波課程要求學(xué)生必須熟練、掌握矢量分析及微分方程知識(shí)，否則無(wú)法完成本課程的學(xué)習(xí)。因此，在這門課程教學(xué)之前及教學(xué)的過(guò)程中，教師必須花大工夫來(lái)給學(xué)生補(bǔ)充相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，并讓學(xué)生做一定量的練習(xí)，務(wù)必使學(xué)生掌握高等數(shù)學(xué)的思想及方法，夯實(shí)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，降低學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生能夠理解課程相關(guān)理論的推導(dǎo)過(guò)程以及概念理論的相關(guān)表述。在西藏高校，由于學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)相對(duì)較差，在講課技巧上務(wù)必注意先從物理本質(zhì)上講清楚，讓學(xué)生先建立一個(gè)比較形象的物理模型，然后再?gòu)臄?shù)學(xué)層面上進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算推導(dǎo)講解。這樣可以讓學(xué)生不至于迷失在他們不擅長(zhǎng)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程中，從而失去學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也能對(duì)不同數(shù)理水平的學(xué)生起到兼顧作用。數(shù)理水平差的學(xué)生將重點(diǎn)放在理解物理實(shí)質(zhì)上，建立一定的物理模型圖景;數(shù)理基礎(chǔ)好的學(xué)生則可以在建立物理圖景的基礎(chǔ)上用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行推導(dǎo)，從而全面深刻理解其物理實(shí)質(zhì)。根據(jù)學(xué)生大學(xué)物理基礎(chǔ)薄弱的實(shí)際，教師在安排課程內(nèi)容及講解的過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意對(duì)相關(guān)基本的大學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，并進(jìn)行更詳盡的講解，以幫助學(xué)生克服大學(xué)物理基礎(chǔ)不牢的短板，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，利于對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波課程中相關(guān)概念的全面理解與掌握。電磁場(chǎng)與電磁波課程教師應(yīng)該在課程的開(kāi)始專門進(jìn)行課程所需數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的補(bǔ)充，并且講解要詳細(xì)、要充分透徹，針對(duì)性和基礎(chǔ)性有機(jī)統(tǒng)一，進(jìn)行一定量的練習(xí)，在課程進(jìn)行的過(guò)程中也要根據(jù)學(xué)生的情況隨時(shí)補(bǔ)充相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，最大限度地將學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的攔路虎趕跑。

四、采用多媒體技術(shù)與板書相結(jié)合的授課方式

多媒體技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)將多種媒體信息進(jìn)行綜合處理，建立邏輯關(guān)系的人機(jī)交互技術(shù)。利用多媒體技術(shù)可以將文本、圖形、聲音、圖像、視頻、動(dòng)畫等多種形式的媒體信息進(jìn)行處理，建立邏輯。多媒體技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，可以將抽象的理論通過(guò)可視化的、形象的圖片和動(dòng)畫展現(xiàn)出來(lái)，從而讓學(xué)生對(duì)抽象的理論有一個(gè)形象直觀的感性認(rèn)識(shí)，降低了學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使晦澀難懂的理論更容易被學(xué)生接受。多媒體技術(shù)作為一種普及了的教育技術(shù)目前廣泛應(yīng)用在教學(xué)中[7]。多媒體技術(shù)深受眾多教師歡迎，以至于很多教師整課堂全部用多媒體授課，離開(kāi)多媒體技術(shù)設(shè)備就無(wú)法上課，這樣其實(shí)是不正確的。我們應(yīng)該控制多媒體技術(shù)在教學(xué)中使用的比例，因?yàn)樵谟行┣闆r下采用傳統(tǒng)教學(xué)方式可能比多媒體更適合，比如在講解一些關(guān)鍵公式的推導(dǎo)過(guò)程時(shí)，教師若利用多媒體講課，則往往效果不佳，這是因?yàn)槭∪チ税鍟倪^(guò)程，使講課速度加快，反而使學(xué)生跟不上老師的思路。因此，在講解重要原理、推導(dǎo)重要公式時(shí)，寧可多花些時(shí)間，在黑板上一步步演算講解，這樣不僅可以讓學(xué)生看清演算的過(guò)程，明白公式的來(lái)龍去脈，了解公式使用的條件，而且可以借助教師的肢體語(yǔ)言、聲調(diào)等調(diào)動(dòng)學(xué)生情緒，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)成效[8-9]。當(dāng)然，也可以將推導(dǎo)過(guò)程制作成PPT，待板書推導(dǎo)完之后再將規(guī)范的推導(dǎo)過(guò)程向?qū)W生展示，這樣將會(huì)彌補(bǔ)個(gè)別教師板書功底不足的問(wèn)題，從而取得更好的教學(xué)效果。

五、重視作業(yè)的布置與批改

很多人認(rèn)為，大學(xué)生應(yīng)以自學(xué)為主，大學(xué)教師不應(yīng)該再給學(xué)生布置習(xí)題作業(yè)。但從實(shí)際情況來(lái)看，對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，尤其對(duì)于西藏高?；A(chǔ)普遍較差、自學(xué)能力較弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于大學(xué)課堂教授內(nèi)容多、大學(xué)課程課時(shí)緊，學(xué)生僅僅靠課堂聽(tīng)講便做到對(duì)知識(shí)的掌握是非常困難的，學(xué)生確實(shí)需要通過(guò)作業(yè)來(lái)理解鞏固所學(xué)知識(shí)，因此教師要重視給學(xué)生布置作業(yè)并認(rèn)真批改作業(yè)。教師批改作業(yè)有很多好處和作用，一方面教師可以比較全面地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況及觀察到學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，另一方面教師可以有效地與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，學(xué)生也可以通過(guò)教師對(duì)自己作業(yè)的批改情況，知道自己存在的問(wèn)題，感受到教師對(duì)自己的關(guān)愛(ài)[10-11]。首先應(yīng)該每次上完課后給學(xué)生布置難度適宜的作業(yè)，并對(duì)學(xué)生的作業(yè)給予及時(shí)認(rèn)真的批改。教師在批改作業(yè)的過(guò)程中，不能僅僅畫上對(duì)號(hào)或錯(cuò)號(hào)，還要盡量發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯(cuò)誤的思路根源，并給予指出。對(duì)作業(yè)進(jìn)行批改后，教師應(yīng)及時(shí)分析學(xué)生作業(yè)中反映的情況，制訂恰當(dāng)?shù)拇胧?，使這些問(wèn)題得以及時(shí)地解決，從而有助于提高教學(xué)效果。對(duì)于西藏高校的學(xué)生，由于他們數(shù)理基礎(chǔ)普遍較差，通過(guò)作業(yè)可以讓他們得到一定的練習(xí)，同時(shí)也讓老師看到他們存在哪些知識(shí)上的不足，可以在今后的課堂中及時(shí)補(bǔ)充輔導(dǎo)，解決他們基礎(chǔ)上的問(wèn)題。筆者在實(shí)際的教學(xué)中，通過(guò)批改作業(yè)發(fā)現(xiàn)部分西藏高校學(xué)生對(duì)微分、導(dǎo)數(shù)、行列式的計(jì)算等一些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)概念模糊不清，于是根據(jù)作業(yè)反饋的情況及時(shí)有針對(duì)性地在課前進(jìn)行相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的補(bǔ)充講解，這一做法促使學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率、提高學(xué)習(xí)效果的作用明顯。

六、結(jié)束語(yǔ)

電磁場(chǎng)與電磁波是一門理論性強(qiáng)、抽象難懂的課程，這給學(xué)生的學(xué)和教師的教帶來(lái)了很大的困難，但這門課是許多理工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，學(xué)好這門課程對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重要意義。因此，廣大教師應(yīng)不斷地實(shí)踐，不斷地總結(jié)，并相互交流學(xué)習(xí)，摸索出一套行之有效的方法，把這門難教的課程講得通俗易懂，易于學(xué)生接受，為我們的教育事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。筆者根據(jù)自身實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為基于西藏高校學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)普遍較差的實(shí)際，想要講好該課程的難度是顯而易見(jiàn)的，這不僅要求教師具有扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)還要求教師要想辦法補(bǔ)足學(xué)生的基礎(chǔ)，更加要注意講課的方式方法，運(yùn)用各種現(xiàn)代化教育技術(shù)，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。具體可以從端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，認(rèn)識(shí)課程的重要性;養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣;重視矢量分析及微分方程等數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握;采用多媒體技術(shù)與板書相結(jié)合的授課方式;重視作業(yè)的布置與批改等五個(gè)方面入手提升教學(xué)效果，提升西藏高校電磁場(chǎng)與電磁波課程教學(xué)質(zhì)量和西藏高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 張帆，趙玉榮.“電磁場(chǎng)與電磁波”課程創(chuàng)新教學(xué)法研究[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)（綜合版），2018（5）：101-106.

[2] 婁源冰，費(fèi)玉田，白瑪多吉，等.西藏大學(xué)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及對(duì)策研究[J].西藏大學(xué)學(xué)報(bào)（漢文版），2006（S1）：92-95.

[3] 王鷹，王瓊，姜軍，等.新工科形勢(shì)下西藏高校工科人才培養(yǎng)：以西藏大學(xué)為例[J].高原科學(xué)研究，2018（3）：104-110.

[4] 任一濤.電磁場(chǎng)理論課程教學(xué)思考與改革嘗試[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（S2）：154-157+161.

[5] 欒曉寧，康穎，李春，等.改革課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[J].高教學(xué)刊，2017（16）：80-83.

[6] 郝樹宏，莫緒濤.電磁場(chǎng)與電磁波課程教學(xué)方法探索[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2017（4）：71-72.

[7] 馬麗，荀禹.多媒體教學(xué)模式在數(shù)字化學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2019（32）：178-179.

[8] 陳柯.物理教學(xué)中多媒體技術(shù)的有效應(yīng)用[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2019（S1）：195-196+199.

[9] 李純，安艷琴.論直觀性教學(xué)原則的正當(dāng)與失當(dāng)：基于多媒體運(yùn)用分析[J].教學(xué)與管理，2019（30）：14-17.

[10] 陳罡.作業(yè)研究：從教學(xué)內(nèi)容到學(xué)習(xí)經(jīng)歷：基于作業(yè)負(fù)擔(dān)為中心的視角[J].教育理論與實(shí)踐，2019（14）：50-52.

[11] 楊伊，夏惠賢，王晶瑩.我國(guó)學(xué)生作業(yè)設(shè)計(jì)研究70年：回顧與展望[J].教育科學(xué)研究，2020（1）：25-30+54.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]