《电磁场与电磁波》课程的教学研究

齐英鑫 张恒硕 赵宇

摘 要：《电磁场与电磁波》课程是通信工程专业、电子类专业的专业必修课程，具有特别重要的地位。但是，该课程长期保持教学方法呆板单一、教学内容枯燥乏味等传统教学形式，不符合现代通信发展迅猛发展的需要，也不适合该课程的特点。本文对电磁场理论课程研究型教学改革进行探索，提出以"实用性"为核心的新型教学模式结合类比教学，可以较好地提高教学质量和教学效果。

关键词：《电磁场育电磁波》：实用性：类比教学

一、引言

《电磁场与电磁波》课程是一门电子工程、通信工程和网络工程等电子通信类专业的重要学科基础课，目前该课程的教学特点、教学现状具体分析如下：

电磁场理论以高等数学和物理学为基础，课程理论性强，概念抽象，公式繁多，数学推导繁琐，需要学生具有较强的空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力，因此历来被公认为是一门难教难学的课程。验设备不配套，实验设备投入大，院校缺乏开设电磁场与电磁波实验的条件，理论与实践脱节；随着近几年的教学改革，此类课程的课时被大幅压缩，有的学时分配减少约三分之一，教学自由度受到很大限制。该课程被学生视为天书，被列为大学阶段难学的课程前列。为激发学生的学习兴趣，改善“老师讲得津津有味，学生听得昏昏欲睡”的局面，急需对这门课程的教学方法进行改进。经过几年的不懈努力，不断总结完善，将多种教学手段综合运用，积累了一些有利于该课程的教学方法。

二、类比教学是一种比较教学，对象是几种不同的教学内容，它们必须有先后，是用已学的课程知识来导入新课知识，使学生学习起来有参照，易于接受。在“电磁场与电磁波”课程中引入类比的教学策略，不但可以提高教学效率，从教学效果看，学员也相对容易接受新知识。但教师在教学中处理教学内容时，需要注意简繁有度、重点突出，调动学生的联想记忆、想象力等能力，通过类比方法掌握新知识点。在实际教学中教师不仅要重视定理、定义、公式的灌输，还要重视物理现象的演示和实验，使学生产生对学习电磁场和电磁波的兴趣。传统的粉笔加黑板的教学模式，结合多媒体教学中投影切换给学生留下思考的余地，必须结合适当的停顿，教师如何将新的教学条件和最新科技成果应用到《电磁场理论》这门老课程之中去是一个急需破解的课题。

三、从“实用性”出发，结合电磁場工程实例提高学生学习兴趣

课堂教学讲授过程中研究性教学模式的探索：从“实用性”出发，结合电磁场工程实例进行课堂教学，提高学生学习兴趣。在教学过程中，密切结合实际例子介绍基本概念和原理，对于提高学生兴趣非常有效。例如讲解电磁波在介质中的透射、穿透深度时，结合目前在日常生活中普遍应用的微波炉，微波对食物加热的原理是：多食物如面包、蒸鸡蛋、爆米花等对于微波来说是有耗媒质，微波穿透这些食物时，在食物内部的微波损耗就转变为热量，现在发展到更高频率的光波炉，所以加热效果更好；讲解极化定义时，结合现在的第三代无线通信系统，为了增加频带内的通信容量，通信系统可以使用两个正交的线极化，能使通常单极化的系统容量增加一倍。如何实现目标对雷达波的隐身？潜艇在水下为什么不能采用微波通信？雷达的工作原理是什么？这些问题都与学生所学的专业息息相关，能够激发起学生的学习热情。其次，选择的问题应与实际生活紧密结合。比如在学习跨步电压这部分内容时，教师引入“河北一奶牛场频遭雷击，奶牛死伤人无事”的新闻，让学生去分析该现象产生的原因，再引出相关教学内容，对于像为什么磁卡会消磁？磁盘为什么能存储信息？为什么不能在飞机上开手机等这类贴近生活实际的问题，来激发学生的求知欲望，通过寻找这些问题的答案，理解和掌握相关的知识，使学生在一种轻松愉快的气氛中学习新知识，不仅积极性高，而且印象深刻。随着科学技术的发展， 电磁场理论得到越来越广泛和深入的应用， 并在学科相互交叉渗透过程中， 成为某些新兴边缘学科的生长点（如生物电磁学， 环境电磁学，微波化学等）。这就需要教师掌握各种最新行业研究进展， 及时在课堂补充，经过上述的实践过程， 可以显著提高课堂教学效果

四、小结

近几年来本校在《电磁场与电磁波》课程中进行了研究型教学改革的实践，已经取得了初步的教学效果。最突出的一个体会，就是同学们不再是赶鸭式教育或灌输式教育，而是充分发挥学生在课堂教学中的主体地位，学生学习的积极性显著提高，教学效果显著改善。

参考文献：

[1]丁毅， 汪柏年. 电磁场理论教学中非逻辑思维方法的运用[J]. 沈阳教育学院学报，2007，（19）：87-88.

[2]闫敬文， 潘鑫聪. 微波技术与天线课程EIP-CDIO 融合教学方法[J]. 电气电子教学学报，2010，（32）：79-80.

[3]张起晶， 孙桂芝， 边莉. 电磁场与电磁波课程教学改革研究[J].黑龙江教育，2011，（10）：47-48.

[4]陈文波.以问题为基础的教学法在电磁场理论教学中的应用[J].中国电力教育 2014（18）44-45

作者简介：

齐英鑫 （1973-）男 吉林省安图县人，副教授，从事电磁场与微波的研究。