新时代《电磁场与电磁波》课程教学改革研究

摘 要：新時代下科学技术快速发展，《电磁场与电磁波》传统教学方法已不再适应，本文针对该课程进行了深入的改革研究。基于该课程晦涩难懂却又十分重要的特性，本文从多个方面对该课程进行了系统的讨论：课程的特点及教学现状；课程教学内容的改革；课程教学方式与手段的改革；课程考核方式的改革；最后进行系统性的总结。从初步的实践结果表明，这些改革对学生的逻辑和创新能力的培养有非常大的帮助，更提高了教学效果。

关键词：新时代；电磁场与电磁波；特点；改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.212

1 课程的特点及教学现状

《电磁场与电磁波》是许多电类专业（如电气工程及其自动化和电子通信工程等）学生必修的一门重要的专业基础课程，该课程主要描述了电磁场与电磁波的基本特性、原理以及分析计算方法，它和相关专业的后续课程如电磁干扰与兼容、微波原理、电子通信等密切相关，学科地位极其重要。该课程物理概念抽象，理论性强，公式繁杂，对数学的基础要求也较高，往往在教学过程中会出现教师难教和学生难学的问题，甚至出现畏难情绪，如何提升学生的学习兴趣，提高本课的教学质量，始终是该课程教学改革亟待探索的课题。

如今的《电磁场与电磁波》教学方式单一化，往往是老师只采取板书形式或者PPT幻灯片的形式，按照满堂灌的教学手段，而学生往往是从头到尾记笔记，缺乏系统的理解与思考，容易逐渐失去对该课程的兴趣，慢慢地将上课任务化。

2 课程教学内容的改革

在该专业基础课的教学过程中，教材的内容以及体系是教学的基础，传统《电磁场与电磁波》课程往往采用单一课本教材，内容冗杂，内容体系结构亦有不足。在教学内容的改革中，首先对课本教材内容进行甄选，改革课程的内容体系结构，现采用如下理论教学体系（三部分）：（1）矢量分析与场论→电磁现象的基本概念、规律和方法→麦克斯韦方程组；（2）介质的极化、磁化和色散→介质中的麦克斯韦方程组→边界条件和边界问题求解→平面电磁波和导行电磁波；（3）静态场→动态场→电磁理论交叉领域。

其次，新时代下互联网计算机技术迅速发展，借助新时代的产物能更好地具体化该课程的物理概念以及简化计算等，有助于提高同学们的学习效果，因此进一步夯实课程内容，在改革中引入了相关软件的介绍与学习，如Matlab， HFSS， ADS等软件。

3 课程教学方式与手段的改革

新时代下，科学的教学不能仍然采用单一的传统方式——板书或者PPT幻灯片，很多抽象的概念很难用这种方式来描述清楚，为此，在教学方式的改革中，保留部分板书和PPT形式的基础上利用多媒体（视频）、Matlab和HFSS等现代工具进行演示，例如电磁场的极化特性和电磁波的传播等，在图像和动画的方式下原本复杂枯燥的内容变得丰富形象，另外还能利用Matlab编写简单的程序，简化数值运算。

满堂灌的教学手段已不再适应新时代下的教学，需要结合多样的教学手段帮助学生理解消化知识点。在本课程的改革中，注重创新思维的培养，在课堂的教学过程中适时地提出一些较灵活的问题，甚至开展课堂讨论。在教学过程中，额外引入实际案例讲解相关的电磁知识点，例如在讲解电磁波辐射和接受的时候可以举例隐形飞机和雷达等，如此多变化的教学手段既丰富了教学内容，又能提高学生的主动性，帮助学生理论联系实际，牢牢地掌握重点知识。

4 课程考核方式的改革

传统的课程考核往往是由两部分组成：30分的平时分以及70分的期末卷面成绩折算分，但是该课程由于理论性强，概念较为抽象，如此单一的考核并不能反映学生对该课程真实的掌握情况，因此，本次教改摒弃了传统的考评机制，重新制定了如下更为合理的考核方式：20%的平时作业成绩，10%的上课表现，20%的实验分和50%的期末卷面分。其中实验部分为指定学生运用Matlab和HFSS软件演示相关的知识点，并根据完成情况打分。如此的考核方式既能帮助学生很好地掌握所学知识，还能从多方面培养学生的个人素质。

5 结语

《电磁场与电磁波》课程是一门重要的专业基础课，许多专业课的学习都依托该课程所涉及的内容，因此本课程在电类专业中有着至关重要的地位。所以，对于本课程的教学更应该重视，传统的教学方式已经不再适应新时代的发展，必须取其精华去其糟粕并加以改革创新，本次教改研究经过本人的实践，教学效果大为改善，学生学习主动性提升，新时代下的一系列教学改革创新为《电磁场与电磁波》课程的教学注入了新的活力。

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作者简介：张钢（1988-），男，江苏盐城人，博士研究生，讲师，研究方向：无线射频电路。