引导式教学方法在“天线”课程教学中的应用

叶志红，王 平，李 强

（重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065）

0 引言

天线作为通信系统的重要组成部分，对于通信工程专业的学生，是必须要掌握好天线的理论知识[1-2]。但是，通信工程专业的学生电磁场理论薄弱，而“天线”课程内容都是以电磁场理论为基础推导得到的。由此可见，传统的满堂灌的教学方法不适用于“天线”课程教学。因此，为了提高“天线”课程的课堂教学效果，引入引导式的教学方法是必然途径。

1 引导式教学方法

所谓引导式教学方法，即从问题出发，引导学生思考，并能以通俗易懂的方式进行问题解释，引出课程内容进行教学，进而让学生更容易接受和理解。本节将以“天线”课程的电基本振子辐射内容为例，阐述引导式教学方法的实施过程。

引导式教学方法的实施过程包括4个方面：

（1）由生活中的现象，提炼物理科学问题。例如：一个物理实验：导线通有电流以后，旁边的指南针为什么会发生偏转；一个生活常识：高压电线附近为什么没有人居住；一种现象：广播电视、移动通信、卫星通信等使用的天线类型和结构不一样。

（2）根据科学问题，提出与天线相关的问题让学生思考。针对上述科学问题，提炼的与天线相关的问题是：①是否任意导体都可以作为天线使用；②高压电线能否用作远距离通信；③为什么不同的通信应用场景，要选用不同结构的天线。

（3）引用电磁场理论解释上述与天线相关的问题。虽然导体通上电流能够产生电磁辐射，但辐射性能需受到电流频率以及电波传播损耗的影响。高压电线的例子可以解释：只有高频电流才具有较强的辐射特性。不同通信场景的例子表明：不同的通信需求对通信距离、信号发射功率以及信号传播路径损耗都有不同的要求，因此，应该根据不同的场景，选择不同频率的信号进行通信，而选择天线尺寸与通信频率有关。因此，得出结论：天线辐射性能与电流频率有关，电流频率又决定了天线尺寸。上述问题和现象均可由Maxwell方程组得到解释。板书Maxwell方程组，解释方程的物理含义，即Maxwell方程建立了电流源与空间电场和磁场的联系，且电场和磁场之间可以相互转化。因此，分析天线辐射场，需要求解Maxwell方程组。然后，简要回顾引入位函数求解Maxwell方程组的思路，并解释矢量磁位A的物理含义，让学生从本质上理解天线辐射理论。

（4）引出电基本振子辐射的课程内容进行教学。首先给出大学物理书中关于求解无限长导线周围磁场的例子，提出问题：如果导线为有限长度应该如何求解周围磁场。然后，根据高数微积分的知识，引出电基本振子的概念，并解释其物理内涵。最后由位函数给出电基本振子辐射场的表达式，并加以解释。

由此可见，引导式教学方法既避免了枯燥的理论推导，同时通过生活现象引出科学问题和课程内容，教学方式让学生更容易接受，且能让学生从本质上理解天线的辐射理论。

2 在“天线”课程教学中的引导式教学方法应用

2.1 刺激学生学习兴趣

老师在讲解知识的时候不能一味地进行知识灌输，而是有针对性地、有计划地完成各项教学活动，通过运用合适的措施完成学习，激发学生对“天线”课程的学习兴趣。要让学生在学习中更加深入的挖掘知识的内涵，并且学会灵活性的运用知识，提升“天线”课程知识的应用能力。所以，老师在进行教学的时候，要将传统的教学观念做出转变，清楚地认识到理论教学与实践教学的地位和作用，并且以实际教学情况作为出发点，在教学中创新多元化教学模式，科学化的运用教学方式完成教学活动，激发学生在学习过程中的兴趣。在具体的“天线”课程教学活动中，老师可以通过运用多媒体技术精心设计教学内容，并且针对教学内容提出具有思考性的问题，之后再让学生根据老师提出的问题展开综合探究。在必要的情况之下，老师需要根据学生的实际情况引导学生展开综合探究，让学生在自己的能力范围之内寻找到问题的解决方案，只有这样，才能够让学生对知识灵活掌握，提升知识的运用能力。为了合理地引导学生学习，老师在设置问题的时候要合理地控制问题难度，倘若是问题的难度太大，学生不能在最短的时间之内寻找到问题的答案，那么将会导致学生丧失学习的兴趣，若是问题太过于简单，将会造成问题失去提问的价值。所以，对问题的难度进行控制，可以有效地促进学生学习，利于在教学中开展引导式教学，提升“天线”课程教学效率和教学质量。

2.2 有机结合理论与实践

“天线”课程本身便具有较强的理论性和实践性，在组织开展学习的时候，不能将教学的重点停滞在理论教学，而是要兼顾实践教学，将理论知识运用到实践活动当中。所以，在“天线”课程教学的时候，除了要注重理论知识传输之外，还应该要强化养成学生的实践能力，只有这样才可以保证学生的实践能力提升，在最短的时间适应企业岗位。众所周知，在教学实践中，老师教学首先要针对教学内容展开演示，让学生明白实践活动的方法和内容，在“天线”课程教学之中，这种教学方式也得到广泛应用。为了更好地将教学效果提升，老师在组织开展“天线”课程实践教学的时候，可以选择使用引导式教学的方法完成。老师在教学中可以将电磁场的探究实验、天线应用活动等实践活动的操作方式和具体流程展示给同学，并且要让学生在学习中掌握其中的重点内容，加深对注意事项的了解与掌握程度。另外，除了在教学中进行实践演示之外，还应该要将实践活动的实际操作过程以小视频的方式展示给学生，让学生通过观察小视频以获取最佳实践效果。老师在经过演示之后，可以让学生根据自己的认知完成相关实践活动。老师在这个过程中要深入学生群体中，对学生的实际操作水平进行分析，帮助学生解答疑惑。通过行为引导式教学法，老师能够在最短的时间之内掌握学生对知识的了解程度，从而更好地帮助学生学习。

2.3 重视现代技术利用

伴随着我国现代科学技术发展，在不同的领域中已经开始渗透科学技术，并且发挥出其更加积极的作用。在职业教学中，科学技术也逐渐与现代科学技术相结合。根据相关资料显示，在中等职业技术院校的教学工作，已经普遍的将多媒体技术运用到其中，通过收集相应的音频和视频并播放，将教学内容展示给其他同学[3]。这样不仅可以帮助学生集中注意力，还可以罗列零散的知识点，帮助学生快速构建起知识框架，也便于学生在后期的学习中快速的运用这些知识，提升实践操作能力。因为“天线”课程的知识本身就较为烦琐，所以老师在开展教学的时候，可以选择使用行为引导式教学法完成教学。首先，老师要针对不同的教学内容从网络上查找相应的教学内容和教学资料，并且将这些教学资料进行整合与归纳，完成教学视频或者是教学幻灯片制作，便于吸引学生学习的注意力，之后再引导学生展开思考，将学习到的知识进行升华。在这个过程中，老师可以根据实际情况完成问题设置，通过难易度适中的问题让学生展开课后思考，并且引导学生完成课后自主学习。通过行为引导式教学方法的引导，能够帮助学生养成良好的学习习惯，并且获得高品质教学效果。

2.4 重视学习总结

应用行为引导式教学方法，主要目的是为了通过引导的方式帮助学生完成知识学习，让学生能够在学习中养成自主探究能力，主动摸索知识。所以，老师在进行教学时候，要通过合理的方式引导学生学习，让学生注重课堂知识总结。首先，老师要列出学习提纲，让学生以提纲作为依据，完成课堂知识的预习和总结，从而在学习中感知到不足之处，便于在课堂中快速了解自己的不足之处，强化与同学之间的沟通与交流。在进行讨论的过程中，需要总结小组内部的想法，让所有的小组成员改正并完善自己的不足。就老师提出的问题而言，也需要从反驳—论证—总结环节中获得答案，不断对自己的知识框架予以丰富，实现学习水平提升。

3 结语

讲解“天线”理论涉及大量电磁场理论和公式推导，采用满堂灌的教学方法，很难从本质上理解“天线”理论。因此，根据引导式教学方法，以学生在周边生活中就可能遇到的物理科学问题作为起点，可以激发学生的求知欲和积极性。在课堂上，通过提问，让学生去思考和交流，引导学生活用已学知识去理解和解释，可以加深学生对课程理论的认识，达到比较好的教学效果。在最后，通过激发学生学习兴趣、有机结合理论与实践、重视现代技术应用和学习总结4个角度分析引导式教学的应用措施，旨在为教学工作方式方法转变提供借鉴。