《电磁场与电磁波》课程教学改革探索

《电磁场与电磁波》课程作为电子信息工程专业的基本课程之一，其在专业培养计划中处于非常的重要的地位。选择合适的教材，实施合适的教学方式，是提高课程教学质量的重要因素。

一、教材体系说明

作为传统课程，《电磁场与电磁波》现有的课程教材的版本较多，选用余地比较大，相关教学实施体系也可选择。教材都涵盖所要求的知识内容， 但不同教材的知识体系说明不同，在电磁场与电磁波相关知识体系的构造上主要有两种：一种是先静态场后交变电磁场的知识体系，如高等教育出版社谢处方主编《电磁场与电磁波》（第3 版），逐步介绍静电场、恒定磁场和时变电磁场，这种体系启接“大学物理”课程，相对比较传统，知识衔接较好，容易接受。但与“大学物理”中电磁学部分一样纯理论讨论很多，学习中会感到枯燥。这种知识体系尊重一般认知规律，从基本定律出发，从库仑定律、毕奥—萨伐尔定律及法拉第电磁感应定律，逐步推演静态场的特性，过程费时较多，因此时变电磁场内容被压缩。另一种是先交变场后静态场并以交变场为主的教材体系，它从麦克斯韦方程组出发，先论述时变电磁场，然后把静态场归结为时变电磁场的特殊情况，放在最后再进行研究。此类知识体系遵从由一般到特殊的认知规律，侧重点偏于时变电磁场，要求较高，学生不易掌握，

对于课程教学过程而言，重要的是如何组织教学，整合与表达教学内容，实施课程教学完善与改革。近年来在专业课程普遍压缩学时的大背景下，如何能够抓住要点和难点，精细讲解，突出工科专业教学内容特色，其实现的的关键在于如何组织教学与实施计划。

从我校教学实际出发，我们选用西安电子科技大学出版社王家礼《电磁场与电磁波》（第3 版）作为教材。全书内容精练，概念清晰，语言流畅，注重实践性与新颖性。为便于学习使用，书中安排有较多的例题。可作为高等学校本科通信电子相关专业“电磁场与电磁波”课程教材。

二、教学内容和教学方法研究

所选择的教材是西安电子科技大学出版社王家礼《电磁场与电磁波》（第3 版），共分八章，内容包括：矢量分析、静电场、恒定电流的电场和磁场、静电场的解、时变电磁场、平面电磁波、电磁波的辐射及导行电磁波[1]。根据工科专业的特点制定教学大纲，然后依据大纲合理安排教学内容与教学进度，逐次论述电磁场。在教学实施过程中注意与“电磁学”课程教学内容的衔接，根据实际情况调整难度并在教学实施过程中体现了时变电磁场理论内容在整个课程中的重要性。

1. 理清课程教学的重点与难点

教学中必须突出重点，突破难点。教师想要在教学过程中做好这一点，首先要明确每一章每一节的教学目的和具体要求。在《电磁场与电磁波》课程研讨中，我们明确认识该课程在整个知识体系中的重要性，教学中调整了部分内容，将导行电磁波的相关章节要素后移到《微波技术》等后续课程中讲解，以便在现有的短学时《电磁场与电磁波》课程条件下突出对时变电磁场理论内容的讨论。

2. 理顺解决重点和难点的思路与方法

教师采用具体的教学方法、教学手段来体现，用尊重科学理论的态度和方法来传授讲解知识，让学生能够有效接受和消化，同时潜移默化地传授给学生解决问题的四项方法，并将其转变为学生自身的创新能力。在教学实施过程中我们按照教学大纲所定的基准，充分研究教材延承的教学思想，依托教材加上教师自己的教学经验和教学特长，保留教材中教学易教与学习易掌握的内容进行精细讲解，并对课程教学内容进行整合与调整。

三、完善课程实验实践教学

由于条件有限我院开出《电磁场与电磁波》课程但是实验设备很不完善， 尚未开出课程的全部实验。在联系交流，讨论教学活动中，我们调研其它高校开设了《电磁场与电磁波》课程的具体实施情况，了解所选用的教材及教学情况。

在实验教学中设置《电磁场与电磁波》课程配套的计算机仿真实验。选择使用MATLAB仿真软件。布置合适的题目让学生上机实践， 通过专门的软件建模与软件仿真， 增强学生解决实际问题的自主学习和探索科学的能力。《电磁场与电磁波》课程仿真实验中注重基础理论知识，强化工程概念和工程实践方法，针对基本原理设置基本型实验内容，帮助学生解掌握课程的重要知识，并在课程实验实践中将科研成果转化为教学实践，为后续学习打下基础。课程改革还从系统应用的角度出发，引导学生主动思考，让学生完成关键单元电路设计实现，并积极研究电磁场与电磁波的各类问题，引导学生进行探性学习，实现将科研成果转化为教学的改革探索。

实验内容分类为基础验证型实验、综合设计型性实验和研究提高型实验。基础验证型实验的内容由教师统一安排，主要内容是对理论知识的验证研究和正确操作方法进行掌握。其中对电磁场的参数与特性的基本测量方法的训练实验，让学生掌握实验设备的规范操作，以及正确采集、处理实验数据的方法。与综合设计型实验是以教学理论内容为基础，并与实验实践有机的结合。以电子与传统物理学科进行交叉，让学生从更高层次认识与掌握电磁场理论知识，提高专业技术的综合运用及工程实践能力。教师依托科学研究和应用实际，提出专业问题和适合学生研究的方向，引导学生参与到课题研究中并以开展项目研究的方式，将教学与科研结合，以达到培养自主研究、创新发展的教育目的。

四、教学改革总结

我们重视《电磁场与电磁波》课程的基础性，从教材选择，内容增减，教学方式及实验实践方法等方面进行探讨，开展《电磁场电磁波》课程教学改革。教学过程中理清课程教学的重点与难点，理顺解决重点和难点的思路与方法，在实验实践环节及时调整实验课程的内容，改进课程实验教学方法。

基金项目：江西省教育厅项目（GJJ14743），江西省教育厅项目（JXJG131723）。

（作者单位：九江学院）