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摘 要:《电磁场与电磁波》课程主要介绍宏观电磁场和波的基本规律、基本性质和应用,该课程的学习对学生树立严谨的科学思想和提高抽象思维能力具有重要的作用。本文从作者教学实际出发,针对该课程的特点和学生的学习状况,提出对《电磁场与电磁波》课程教学的看法。
关键词:电磁场与电磁波教学探讨
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)05(a)-0105-01
《电磁场与电磁波》是一门理论性很强的专业基础课,是电子和通信专业学生的必修课程。近代科学技术的发展过程表明,《电磁场与电磁波》的基本理论是一些交叉学科的生长点和新兴学科发展的基础。同时,《电磁场与电磁波》也是一门承前启后的课程,它是大学物理电磁学的进一步深化,又承接着电子通信专业“微波技术”、“移动通信技术”、“光纤通信”、“射频电路设计”、“电磁兼容”等其他课程。在实际教学过程中,《电磁场与电磁波》是学生反映较难掌握的课程之一,具体表现为:理论知识听不懂;听懂了但不会做题;题目做出来了却不能理解其含义。如何使学生有效地掌握电磁场的基本理论,对其以后课程的学习非常重要。
1 从课程的实际应用出发,激发学生学习兴趣
纯粹的理论课程往往会使学生觉得枯燥乏味。虽然《电磁场与电磁波》也具有较强的理论性,但电磁波的应用已广泛深入到人们的日常生活。因此,在授课过程中多给学生讲述一些身边的电磁场应用的例子,会大大激发学生学习该课程的积极性,使其由被动接受变为主动学习,对掌握本课程有很大帮助。比如,可在绪论中讲解电磁炉的原理,指出对应的理论部分。对学生感兴趣的现象,比如手机短信的发送、传播及接收,结合理论知识进行讲解。大量运用生活中的实例进行教学,不仅可以很好的贯穿理论知识,还可让学生切身感受学好本课程的必要性。
2 设置开放性问题,引导学生独立思考
高等数学是《电磁场与电磁波》的先修课程,尤其是矢量代数、矢量微积分、微分方程与特殊函数等是本课程必备的数学基础。在课程教学中,结合数学知识设置一些开放性的问题,可以培养学生思考问题的习惯。例如,界面上自由电荷面密度为0时,静电场电位的导数满足,另外,电位是连续的,单从数学上看这两个关系式似乎不能同时成立,引导学生从函数的角度认识电位,上述的边界条件是成立的。再如关于电流环轴线上的磁场,通过计算得到其方向是沿着轴线方向,这里可以给学生设置问题:磁力线是闭合曲线,但电流环轴线上的磁场始终沿着轴线方向,怎么才能闭合呢。类似的问题都需要学生利用所学的数学、物理等知识进行解答,可以锻炼学生思考问题的能力。
3 以鼓励为主,培养学生解题积极性
《电磁场与电磁波》之所以成为学生较难掌握的课程之一,除了其理论性较强外,很重要的一点是习题解答较困难。有的同学虽然可以理解书本内容,但由于做题中需要用到很多高等数学的知识,导致习题做不出来。所以在作业批改过程中,发现很多同学都是参照或者照抄习题答案,这样不仅不能通过作业加深对基础知识的掌握,反而助长了不正之风。因此,在教学过程中需要向学生强调,不理解的问题可以相互讨论,根据自己的思路去解题,这样才能发现问题。鼓励学生独立完成作业,对思路新颖、见解独到的同学提出表扬,从而培养学生解题的积极性。
4 对教学内容前后贯穿,让学生系统掌握所学知识
《电磁场与电磁波》课程的主要内容包括静电场、恒定磁场、边值问题、交变电磁场、电磁波的传播、辐射等,这些章节并不是孤立存在的,在教学过程中可以相互贯穿,系统讲解。比如静电场、恒定磁场和交变电磁场三部分在章节排布上非常相似,都是从实验现象出发,推导基本方程,再由基本方程得到边界条件,最后是相应的场力、能量等。在学习中提醒学生注意前后知识之间的联系,有助于学生把握来龙去脉,建立温故知新的知识框架,形成完整的认知体系。
5 利用基础知识解决实际问题,培养学生创新能力
创新意识和能力是学生应具备的素养要求,在讲课过程中要注重对学生创新意识的培养,让学生了解与课程相关的科学前沿知识。比如对于手机天线的设置问题,如何使得电磁波更好的产生和接收,如何使得电磁波的辐射对人体的影响最小,虽然受限于专业知识解决不了这些问题,但让学生在课本知识的基础上查阅相关资料,将自己对该问题的认识整理成作业或论文并作为平时成绩的一部分,可以很好的培养创新能力,并拓宽学生知识面。
6 结语
《电磁场与电磁波》是一门很重要的专业基础课,对学生的要求很高,掌握了这门课才能顺利进行以后课程的学习。教师在授课过程中要充分调动学生的主观能动性,师生共同合作,克服学习中的障碍,在融洽的教与学过程中,更好的完成该课程的学习。
参考文献
[1] 焦其祥.电磁场与电磁波[M].北京:科学出版社,2007.
[2] 赵家升,杨显清,王园.电磁场与电磁波教学指导书[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3] 许碧惠.“电磁场与电磁波”课程的教学思考[J].电气电子教学学报,2009,31(3):108～109.
[4] 李佩佩,张帆.电磁场与电磁波课程教学研究[J].科技信息,2009,29:190.
[5] 饶黄云.“电磁场与电磁波”课程的教学研究[J].东华理工大学学报(社会科学版),2010,29(1):71～73.
[6] 姜宇,刘鲁涛,杨晓冬,等.电磁场与电磁波精品课程教学模式的构建与实现[J].高等理科教育,2009,1:34～36.
[7] 姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报,2009,31(1):95～96.
关键词:电磁场与电磁波教学探讨
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)05(a)-0105-01
《电磁场与电磁波》是一门理论性很强的专业基础课,是电子和通信专业学生的必修课程。近代科学技术的发展过程表明,《电磁场与电磁波》的基本理论是一些交叉学科的生长点和新兴学科发展的基础。同时,《电磁场与电磁波》也是一门承前启后的课程,它是大学物理电磁学的进一步深化,又承接着电子通信专业“微波技术”、“移动通信技术”、“光纤通信”、“射频电路设计”、“电磁兼容”等其他课程。在实际教学过程中,《电磁场与电磁波》是学生反映较难掌握的课程之一,具体表现为:理论知识听不懂;听懂了但不会做题;题目做出来了却不能理解其含义。如何使学生有效地掌握电磁场的基本理论,对其以后课程的学习非常重要。
1 从课程的实际应用出发,激发学生学习兴趣
纯粹的理论课程往往会使学生觉得枯燥乏味。虽然《电磁场与电磁波》也具有较强的理论性,但电磁波的应用已广泛深入到人们的日常生活。因此,在授课过程中多给学生讲述一些身边的电磁场应用的例子,会大大激发学生学习该课程的积极性,使其由被动接受变为主动学习,对掌握本课程有很大帮助。比如,可在绪论中讲解电磁炉的原理,指出对应的理论部分。对学生感兴趣的现象,比如手机短信的发送、传播及接收,结合理论知识进行讲解。大量运用生活中的实例进行教学,不仅可以很好的贯穿理论知识,还可让学生切身感受学好本课程的必要性。
2 设置开放性问题,引导学生独立思考
高等数学是《电磁场与电磁波》的先修课程,尤其是矢量代数、矢量微积分、微分方程与特殊函数等是本课程必备的数学基础。在课程教学中,结合数学知识设置一些开放性的问题,可以培养学生思考问题的习惯。例如,界面上自由电荷面密度为0时,静电场电位的导数满足,另外,电位是连续的,单从数学上看这两个关系式似乎不能同时成立,引导学生从函数的角度认识电位,上述的边界条件是成立的。再如关于电流环轴线上的磁场,通过计算得到其方向是沿着轴线方向,这里可以给学生设置问题:磁力线是闭合曲线,但电流环轴线上的磁场始终沿着轴线方向,怎么才能闭合呢。类似的问题都需要学生利用所学的数学、物理等知识进行解答,可以锻炼学生思考问题的能力。
3 以鼓励为主,培养学生解题积极性
《电磁场与电磁波》之所以成为学生较难掌握的课程之一,除了其理论性较强外,很重要的一点是习题解答较困难。有的同学虽然可以理解书本内容,但由于做题中需要用到很多高等数学的知识,导致习题做不出来。所以在作业批改过程中,发现很多同学都是参照或者照抄习题答案,这样不仅不能通过作业加深对基础知识的掌握,反而助长了不正之风。因此,在教学过程中需要向学生强调,不理解的问题可以相互讨论,根据自己的思路去解题,这样才能发现问题。鼓励学生独立完成作业,对思路新颖、见解独到的同学提出表扬,从而培养学生解题的积极性。
4 对教学内容前后贯穿,让学生系统掌握所学知识
《电磁场与电磁波》课程的主要内容包括静电场、恒定磁场、边值问题、交变电磁场、电磁波的传播、辐射等,这些章节并不是孤立存在的,在教学过程中可以相互贯穿,系统讲解。比如静电场、恒定磁场和交变电磁场三部分在章节排布上非常相似,都是从实验现象出发,推导基本方程,再由基本方程得到边界条件,最后是相应的场力、能量等。在学习中提醒学生注意前后知识之间的联系,有助于学生把握来龙去脉,建立温故知新的知识框架,形成完整的认知体系。
5 利用基础知识解决实际问题,培养学生创新能力
创新意识和能力是学生应具备的素养要求,在讲课过程中要注重对学生创新意识的培养,让学生了解与课程相关的科学前沿知识。比如对于手机天线的设置问题,如何使得电磁波更好的产生和接收,如何使得电磁波的辐射对人体的影响最小,虽然受限于专业知识解决不了这些问题,但让学生在课本知识的基础上查阅相关资料,将自己对该问题的认识整理成作业或论文并作为平时成绩的一部分,可以很好的培养创新能力,并拓宽学生知识面。
6 结语
《电磁场与电磁波》是一门很重要的专业基础课,对学生的要求很高,掌握了这门课才能顺利进行以后课程的学习。教师在授课过程中要充分调动学生的主观能动性,师生共同合作,克服学习中的障碍,在融洽的教与学过程中,更好的完成该课程的学习。
参考文献
[1] 焦其祥.电磁场与电磁波[M].北京:科学出版社,2007.
[2] 赵家升,杨显清,王园.电磁场与电磁波教学指导书[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3] 许碧惠.“电磁场与电磁波”课程的教学思考[J].电气电子教学学报,2009,31(3):108～109.
[4] 李佩佩,张帆.电磁场与电磁波课程教学研究[J].科技信息,2009,29:190.
[5] 饶黄云.“电磁场与电磁波”课程的教学研究[J].东华理工大学学报(社会科学版),2010,29(1):71～73.
[6] 姜宇,刘鲁涛,杨晓冬,等.电磁场与电磁波精品课程教学模式的构建与实现[J].高等理科教育,2009,1:34～36.
[7] 姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报,2009,31(1):95～96.