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[摘 要] 本文探讨了适合“雷电防护科学与技术” 专业学生的“电磁场理论”教学方法，希望以此促进教学质量的提高，培养学生用“场”的观点对雷电防护领域中的电磁现象、过程及规律进行判断和定量分析的初步能力。
[关键词] 电磁场 教学方法 教学质量
雷电灾害被国际十年减灾委员会认定为十大自然灾害之一。为了减轻雷电灾害，促进和保障经济发展，急需一大批经过系统培养的雷电防护专业人才。2005年，教育部正式批准南京信息工程大学成立“雷电防护科学与技术” （以下简称“防雷”）专业，推动了雷电防护科学技术的发展。
“电磁场理论”课程是“防雷”专业的一门重要的专业基础课程，也是“天线”、“电波传播”及“电磁兼容”等后续课程的理论基础[1]。电磁场理论阐述了宏观电磁物理现象的基本性质、基本规律、基本研究方法，又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础[2]。
“电磁场理论”课程的特点
1.系统性较强、概念抽象。“电磁场理论”以物质存在的一种特殊方式“场”为基础讲述了电磁场的基础理论问题，对学生的空间想象能力、抽象思维和逻辑推理能力等要求较高。
2.数学推导繁琐。“电磁场理论”是一门具有浓厚高等数学与物理学色彩的课程，用数学去研究电场、磁场，涉及较多的数学知识，需要坚实的数学基础。
3.涉及的知识点多，学时紧张。“电磁场理论”课程仅有51个学时，而须掌握的知识点众多。电磁场不仅涉及时域和频域，还涉及空域和极化等，且学生需掌握矢量分析和场论知识等。
教学方法的探讨
基于以上特点，“电磁场理论”课程教学具有较高的挑战性。本文就笔者的教学实践经验，在提高教学质量和效果方面谈几点体会，以期共同学习，探讨较好的教学方法。
1.提高学生的学习积极性和主动性。
培养学生的学习兴趣是教好课程的前提和关键所在，因此笔者在绪论课上讲授电磁场理论的发展过程，各个时期重要的科技成果及代表人物，并配以相应的图片。与此同时，在平时的课堂教学中不时穿插电磁场理论在各行各业尤其是在科技热点和军事热点上的广泛应用（如磁悬浮列车、隐身飞机的原理等）。
2.灵活运用多种教学手段。
“电磁场理论”教学内容繁杂，但课时却非常有限，这就需要合理运用现代信息技术手段来提高课堂教学质量，也可以实现在网络教学平台上进行课程教学与管理。多媒体教学不仅提高了课堂的信息量，也使得教学内容更加形象化、生动化，让学生通过视觉增强空间印象与理解，从而达到事半功倍的效果。例如，用动画来给出多个镜像点电荷的位置等。但由于公式繁多，推导繁琐，教师必须进行适当的板书，以增强学生对问题的理解。如，教师可以先讲要推导的公式来源、结论及其含义，再板书推导的过程，这样可以使学生在课堂上一起思考从而促进学生思考的主动性，而且公式推导的过程本身就是检验学生对所学知识的应用能力。
3.采用“启发式”教学，提高学生的创造性。
解决一个问题也许仅仅需要数学和物理上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想象力。因此应当引导学生主动去思考问题，如在讲解Maxwell方程组时，对前面讲授过的库仑定律、毕奥-萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律进行总结，并指出其存在的矛盾，进而启发式地引入位移电流的概念，从而得到著名的Maxwell方程组，且可以在此基础上预言电磁波的存在。
4.结合专业特点，激发学生学习的积极性。
通过具体的实例讲解及专业理论的推导，既能活跃课堂气氛，使枯燥的物理、数学推导形象化，又能激发学生学习和探索的兴趣。如在分析接地电阻时，可以结合目前国内外大部分建筑都采用避雷针[3]这一现状。在讲解偶极子概念的时候，可以联系到雷电回击物理模型，用Quasi-Images公式算法和偶极子方法求解雷电电磁场的过程。在雷电防护中，一般需要知道比较精确的雷电电磁场分布，通过对雷电流周围的电磁场的研究，为进一步对雷电流测量与雷电防护提供理论基础，对防雷布线、器件参数的选择等具有指导意义。
5.开展必要的实验教学。
由于传统的教学方法过于强调学生对概念和公式的记忆，致使学生的理论与实际脱节。可以把平时课堂讲授的知识点设计成实验等，以加深学生对理论课的理解和掌握。南京信息工程大学防雷系已经初步建立了比较完善的电类基础教学实验室和雷电防护科学专业实验室，拥有高压雷电冲击平台等先进仪器。另外，在实验教学中可以发挥计算机辅助教学的功效，节省了实验设备的成本。
结 语
“电磁场理论”作为防雷专业的基础课程之一，教师应针对专业基础课的特点，根据学生的专业方向，注意和其他相关课程的衔接，以达到知识点覆盖全、各专业课程之间内容互补的要求，使学生能够用“场”的观点对雷电防护中的电磁现象和电磁过程进行初步分析。
参考文献：
[1]田雨波,张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探［J］.电气电子教学学报，Vol.30 No.1 Feb，2008:11-13.
[2]葛文萍,贾振红.“电磁场理论”教学的几点思考［J］.高等理科教育，2008，4 :62-64.
[3]GB50057-1994,建筑物防雷设计规范(2000年版)[Z].
作者单位：吴 莹 南京信息工程大学遥感学院 江苏南京
杨国威 南京信息工程大学体育部 江苏南京
[关键词] 电磁场 教学方法 教学质量
雷电灾害被国际十年减灾委员会认定为十大自然灾害之一。为了减轻雷电灾害，促进和保障经济发展，急需一大批经过系统培养的雷电防护专业人才。2005年，教育部正式批准南京信息工程大学成立“雷电防护科学与技术” （以下简称“防雷”）专业，推动了雷电防护科学技术的发展。
“电磁场理论”课程是“防雷”专业的一门重要的专业基础课程，也是“天线”、“电波传播”及“电磁兼容”等后续课程的理论基础[1]。电磁场理论阐述了宏观电磁物理现象的基本性质、基本规律、基本研究方法，又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础[2]。
“电磁场理论”课程的特点
1.系统性较强、概念抽象。“电磁场理论”以物质存在的一种特殊方式“场”为基础讲述了电磁场的基础理论问题，对学生的空间想象能力、抽象思维和逻辑推理能力等要求较高。
2.数学推导繁琐。“电磁场理论”是一门具有浓厚高等数学与物理学色彩的课程，用数学去研究电场、磁场，涉及较多的数学知识，需要坚实的数学基础。
3.涉及的知识点多，学时紧张。“电磁场理论”课程仅有51个学时，而须掌握的知识点众多。电磁场不仅涉及时域和频域，还涉及空域和极化等，且学生需掌握矢量分析和场论知识等。
教学方法的探讨
基于以上特点，“电磁场理论”课程教学具有较高的挑战性。本文就笔者的教学实践经验，在提高教学质量和效果方面谈几点体会，以期共同学习，探讨较好的教学方法。
1.提高学生的学习积极性和主动性。
培养学生的学习兴趣是教好课程的前提和关键所在，因此笔者在绪论课上讲授电磁场理论的发展过程，各个时期重要的科技成果及代表人物，并配以相应的图片。与此同时，在平时的课堂教学中不时穿插电磁场理论在各行各业尤其是在科技热点和军事热点上的广泛应用（如磁悬浮列车、隐身飞机的原理等）。
2.灵活运用多种教学手段。
“电磁场理论”教学内容繁杂，但课时却非常有限，这就需要合理运用现代信息技术手段来提高课堂教学质量，也可以实现在网络教学平台上进行课程教学与管理。多媒体教学不仅提高了课堂的信息量，也使得教学内容更加形象化、生动化，让学生通过视觉增强空间印象与理解，从而达到事半功倍的效果。例如，用动画来给出多个镜像点电荷的位置等。但由于公式繁多，推导繁琐，教师必须进行适当的板书，以增强学生对问题的理解。如，教师可以先讲要推导的公式来源、结论及其含义，再板书推导的过程，这样可以使学生在课堂上一起思考从而促进学生思考的主动性，而且公式推导的过程本身就是检验学生对所学知识的应用能力。
3.采用“启发式”教学，提高学生的创造性。
解决一个问题也许仅仅需要数学和物理上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想象力。因此应当引导学生主动去思考问题，如在讲解Maxwell方程组时，对前面讲授过的库仑定律、毕奥-萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律进行总结，并指出其存在的矛盾，进而启发式地引入位移电流的概念，从而得到著名的Maxwell方程组，且可以在此基础上预言电磁波的存在。
4.结合专业特点，激发学生学习的积极性。
通过具体的实例讲解及专业理论的推导，既能活跃课堂气氛，使枯燥的物理、数学推导形象化，又能激发学生学习和探索的兴趣。如在分析接地电阻时，可以结合目前国内外大部分建筑都采用避雷针[3]这一现状。在讲解偶极子概念的时候，可以联系到雷电回击物理模型，用Quasi-Images公式算法和偶极子方法求解雷电电磁场的过程。在雷电防护中，一般需要知道比较精确的雷电电磁场分布，通过对雷电流周围的电磁场的研究，为进一步对雷电流测量与雷电防护提供理论基础，对防雷布线、器件参数的选择等具有指导意义。
5.开展必要的实验教学。
由于传统的教学方法过于强调学生对概念和公式的记忆，致使学生的理论与实际脱节。可以把平时课堂讲授的知识点设计成实验等，以加深学生对理论课的理解和掌握。南京信息工程大学防雷系已经初步建立了比较完善的电类基础教学实验室和雷电防护科学专业实验室，拥有高压雷电冲击平台等先进仪器。另外，在实验教学中可以发挥计算机辅助教学的功效，节省了实验设备的成本。
结 语
“电磁场理论”作为防雷专业的基础课程之一，教师应针对专业基础课的特点，根据学生的专业方向，注意和其他相关课程的衔接，以达到知识点覆盖全、各专业课程之间内容互补的要求，使学生能够用“场”的观点对雷电防护中的电磁现象和电磁过程进行初步分析。
参考文献：
[1]田雨波,张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探［J］.电气电子教学学报，Vol.30 No.1 Feb，2008:11-13.
[2]葛文萍,贾振红.“电磁场理论”教学的几点思考［J］.高等理科教育，2008，4 :62-64.
[3]GB50057-1994,建筑物防雷设计规范(2000年版)[Z].
作者单位：吴 莹 南京信息工程大学遥感学院 江苏南京
杨国威 南京信息工程大学体育部 江苏南京