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“电磁场与电磁波”课程在通信工程专业教学改革的探讨与研究

2017-04-22蔡立晶尚廷义耿晓琪孟艳君

教育教学论坛 2017年17期
关键词:电磁场与电磁波教学改革

蔡立晶 尚廷义 耿晓琪 孟艳君

摘要:“电磁场与电磁波”课程是通信工程专业一门重要的专业基础课程。对该课程的难教难学现状进行了一些思考,从教学方法与手段、内容体系结构、考核方式等方面进行了一系列的改革与实践,取得了较好的教学效果。

关键词:教学改革;考核方式改革;“电磁场与电磁波”

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0115-02

电磁场理论为众多交叉学科领域及新技术的理论基础和重要的发源地。“电磁场与电磁波”课程涵盖的内容是信息类专业学生应具备知识结构的重要组成部分,对于通信工程的学生尤为重要。“电磁场与电磁波”课程是通信工程专业的必修课程,开设此课程让学生通晓和掌握电磁场与电磁波的基本规律、基本特性、分析方法及其应用,为后继专业课程学习及今后的工作奠定必要基础。

一、教师和学生明确课程的教学地位及教学目的

针对“电磁场与电磁波”课程难教难学的现状,应从教师和学生两个方面改进教学。教师要把课程的目标定位弄清楚,就是要使学生能够掌握电磁场与电磁波的知识的同时,也要注重各种能力的培养(如逻辑推理、科学思维、创新意识等)。课堂教学是提高教学质量的关键,要加强教师本身的能力和素质,还要真心地热爱教学工作,所以上课要有热情,掌握节奏,有张有弛,要让学生思考与老师同步。老师要准备好课堂教学,上课要突出“讲”字,不能背书。课堂讲解要留有悬念,讲透就是失败者了。电磁场与电磁波课程强化场与波的基本概念和基本理论,充分调动学生的学习积极性,引导学生认识知识的重要性,把学生的主观能动性发挥出来。作为教师还应该关注科技动态,不断充实自己,做到与时俱进。

学生方面,学生需理解电磁场理论,而不是简单地了解。要充分认识电磁场与电磁波理论在现代通信中的重要性,努力克服困难来掌握电磁场与电磁波的基本理论知识,不断提高自己的各种能力,才能在未来的学习和工作中具备一定的优势。一名合格的电子、通信、信息工程类专业的大学生,应学好电磁场理论,以处理本专业中出现的最基本的电磁场问题。

二、电磁场与电磁波课程教学体系的变化

为了使学生学习电磁场与电磁波的课程变得容易些,教材前面补充了一些数学矢量分析和场论的内容,这样就补充了学习场的分析方法、解决电磁场的数学基础,能更好地建立场的概念。通过课程的学习,学生对宏观电磁场与电磁波的基本概念和规律有深入完整的理解。掌握麦克斯韦方程组的含义及其应用,了解媒质的电磁特性及电磁边界条件,学会定量计算简单电磁场和电磁波问题的基本方法,具备对简单工程电磁场问题的分析能力。教学中会遇到一些困难,如概念抽象、理解困难、公式多、运算难、数学基础要求高、内容繁杂、信息量大、基础理论与实际应用联系的距离远等。针对这些困难在教学内容上进行了相关的调整。改变以往电磁场分析和电磁波传播理论两大部分组成的内容,我们要建立电磁场和电磁波的整体概念,采用静态和动态的混合教学模式,来突出电磁场的基本规律,归纳总结出宏观电磁现象的普遍规律即经典麦克斯韦方程组,讨论静态场、时变场以及电磁波的传播与辐射特性。教学围绕基本知识点展开,从多个途径、多个角度尽可能将科学内涵表述清楚。教师要重视绪论课,也就是第一堂课一定要讲得精彩,牢牢抓住同学们的注意力,激发电磁场学习和探索的兴趣和欲望。绪论课介绍电磁场相关内容,如什么是电磁场、电磁场理论的作用、电磁场理论的用途、发展、为什么学习电磁场课程、怎样学好电磁场课程等。还要推荐参考书和相关网站,以及读书时的注意事项。随着科学技术的发展,电磁科学领域特别是电子与信息科学领域取得一系列重大成就,课程针对这些问题进行尝试,如增加应用实例、科研成果,将能反映近代科学技术的成就和一些对学生有重要意义的工程内容,引入本门课程的课堂教学之中。

三、教学方法改革

教师要有先进的教学思想,提高自身的业务能力,改进教学方法,增强课堂教学效果。重点培养学生学习兴趣和爱好。在教学实践中,应介绍本课程的定位、内容、特点、与其他课程的关系以及学习方法等。教师在上课时要有激情,必须真心地热爱教学工作。教学过程不仅仅是传授知识,更要重视学生能力的培养,如分析能力、运用能力和解决问题能力。学习要以思考为基础,而思考是由怀疑和答案组成的。知道的越多怀疑就越多,于是问题也就增加了,所以发问会使人进步,问题和答案一样重要。电磁场理论博大精深,倾毕生心血也未必能讲好,教师应积极开展教改、教研活动,注意教学团队的培养,要经常交流教学情况,讨论课程的重点和难点。组织教学改革和教学研究等方面的研讨,吸收并掌握国内外先进的教学理念,了解课程发展动态。讲课过程就是自己学习的过程、发现知识缺陷的过程、提高进步的过程、享受人生的过程。教师要把发展学生独立思考和判断能力始终放在首位,而不应当把获得专业知识放在首位。鼓励学生追求知识,培养他们提出问题的习惯。加强教学过程中的互动效果和学生的参与程度,引导学生多思考,多问为什么,任意表达,敢于标新立异,打破陈规,怀疑一切。建设“电磁场与电磁波”网络课程。网络信息量大,可在课堂上实时地补充相关教学资料,图文并茂,形象生动,学生不会疲倦。教师可以通过网络课程的教学和辅导,丰富素材,使网络课件内容具有前沿性、实用性、综合性和系统性,有利于不断提高课程教学质量。还要加强电子教材的制作,使电子教材资源的数量和质量得到提高,同时完善“电磁场与电磁波”试题库、在线测试与答疑等。

四、考试方法的改革

針对该课程概念抽象、理论公式复杂、知识点多等特点,老师们在完成课程教学时,要制定合适的教学大纲,选定合适的教材,采用适合学生的教学方法和考试方式等,这样对学生而言,既能学习知识又能培养能力。考试题不出难题、怪题,出些概念题、基本知识题。对于学习努力的学生,考试时得到高分是有利的,可以减少学生学习这门课程的恐惧心理,同时增加亲近感,有付出就有回报,这样就可以让更多的学生选择上电磁场课,客观上普及了电磁场知识。而且好分数对就业有利,今后学生在工作中遇到电磁场问题时不回避,增加解决问题的信心。注重平时基本概念和分析计算方法的训练及考核。加强平时环节,避免让学生出现期末一考定乾坤的现象。需要我们考试采用多样形式,闭卷笔试是一种常用考试手段,但不唯一。可以加强平时习题的训练,来提高平时的成绩,再如开展小测验、教与学的交流、课堂教学讨论等,每学期再加上期中考试,检验学生前半学期的学习效果,减轻学生期末考试的压力。这样平时作业占总成绩的10%,平时表现5%,面试小测验的成绩占总成绩的10%,期中考试成绩占总成绩的20%,加起来可达到45%,学生对期末考试的压力将会大大减少,对待学习自己也会倍感轻松的。

五、结束语

“电磁场与电磁波”在通信工程专业建设中有着重要的地位。通过教学上的改革,使学生感到枯燥乏味的“电磁场与电磁波”课程教学变得生动有趣,充分调动学生的学习兴趣。经过教学实践和改革,有了满足培养学生要求的“电磁场与电磁波”的教学内容、教学大纲、考试题库等材料。通信工程专业的“电磁学与电磁波”是专业基础课程,教师进行反复摸索,现已形成具有专业性、基础性、前沿性的教学方法和教学手段,当然,还有不完善的地方,这需在今后的教学中继续完善。对于学生而言,掌握好本课程的理论,需要从场与波的角度理解和掌握,对后续专业课程有很大的帮助,能够深入分析与解释物理现象的本质,学生学好“电磁场与电磁波”会对相关学科中不断出现的新内容有一定的理解能力,有利于增强学生的创新能力。

参考文献:

[1]雷菁,郑林华,韩方景,丁宏.关于通信工程专业教学改革的几点思考[J].高等教育研究学报,2001,24(2):51-53.

[2]林相波,刘军民.“电磁场与电磁波”课程教学中的几点思考[J].电气电子教学学报,2009,31(2):95-96,101.

[3]曹斌照,许福永,梅中磊,李月娥.关于“电磁场理论”课程建设的探索与实践[J].高等理科教育,2007,(5):43-45.

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