通信工程专业电磁场理论课程教学探索new

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1、万方数据2009年第8期上(总第79期)中国现代椭装各通信工程专业电磁场理论课程教学探索张会芝刘艳芳河南师范大学河南新乡453002摘要：本文依据电磁场理论课程的特点及在通信工程专业的地位，分析了现有教材的特点，指出适合本专业学生的教材；在教学过程中，作者结合学生的学习现状，对教学方法进行了探索和实践。关键词：通信工程电磁场理论教学方法电磁场理论是通信工程专业的专业基础课程，通过对电磁场理论的学习，为后续课程微波技术基础与实验、电磁波及其应用基础、天线与电波传播、光电子技术及其应用、射频电路设计等课程的学习和相关学科的科研打下坚实的基础。然而，该课程

2、一直被认为是通信工程专业“最难啃的硬骨头”之一。这主要是因为该课程所阐述的物理概念抽象，所借助的数学工具较多而推导过程复杂。因此，为了调动学生的学习兴趣，圆满完成教学任务，笔者从教材和教学方法上着手，进行了一系列的探索和实践。一、教材的选取对任何一门课程，选择合适的教材都是至关重要的，而对电磁场理论这块“硬骨头”来说，更是如此。目前，该课程可供选择的教材版本，大多数基本能涵盖所要求的知识内容，但不同版本的教材在电磁场与电磁波体系的组织上主要有两种：一种是先静态场后交变场的教材体系，如高等教育出版社的谢处方先生主编的第3版《电磁场与电磁波》教材(简称谢

3、氏教材)，从库仑定律、毕奥一萨伐收稿日期：2009-03-03作者简介：张会芝，硕士研究生，助教。^锣函舭勘缎∥尔定律及法拉第电磁感应定律出发，逐一介绍静电场、恒定磁场和时变电磁场。这种传统体系起点较低，比较容易接受，但与物理学中电磁学部分重复较多，学生会感到厌烦。同时，从这些基本定律出发逐一推演静态场的特性必然费时很多，导致时变场内容受到压缩。谢氏教材的这种体系体现了从特殊到一般的认知规律。另一种是先交变场后静态场并以交变场为主的教材体系，它从麦克斯韦方程组出发，先论述时变电磁场，然后把静态场归结为时变场的一种特殊情况，最后再介绍静态场。这种体系虽

4、然压缩了静态场，充实了时变场内容，但起点高，学生不易接受，这一体系遵从了从一般到特殊的认知规律。无论选用哪种体系的教材，对教师来说，至关重要的是如何组织教学、整合与表达教学内容。特别是近年来，随着我国高校综合素质教育要求的不断提高，专业基础课程、专业课程普遍存在压缩学时的趋势。因此，在较短的课内学时中，要讲清要点，精讲多练，突出教学内容的工程性，教学组织就显得尤为关键⋯。根据电磁场理论课程的特点及我院学生的实际情况，笔者选择的教材是高等教育出版社的冯慈璋、马西奎主编的《工程电磁场导论》，该教材属于上面教材体系中的第一种。通过多年的实践，学生反应良好。

5、口07万方数据中国现代教甫装备2009年第8期上(总第79期)二、教学方法探索和实践在我们的整个教学中，任何教学方法的探索和实践都是围绕提高教学质量和教学效率而展开的，而教学质量和教学效率的提高又与学生的学习兴趣密切相关。捷克大教育家夸美纽斯认为，“应该用一切可能的方式把孩子们的求知与求学的欲望激发起来。”馏。本文论及的教学方法均是围绕学生的学习兴趣肥丌的。1．重视第一堂课夸美纽斯认为：“每门功课都应该这样开始，使它能引起学生的真正爱好，做法是，向他们证明它是如何美好、有用、快意，是如何需要。[2¨因此，上好电磁场理论的第一堂课尤为重要。根据电磁场理

6、论的特点，在第一堂课中，可以从几个方面激发学生的学习兴趣。(1)告诉学生学习电磁场理论课程的重要性接下来，可以从几个方面展开：电磁场理论在通信工程专业中的地位，是后续课程的基础；电磁场理论在工农业生产、医疗、军事、科学研究等领域中的应用；电磁场与人民生活密切相关。通过各种生动的实例来激发学生的学习兴趣。(2)告诉学生学习电磁场理论的“难”分析电磁场理论课程之所以被称之为“难啃的硬骨头”的原因，把抽象的困难具体化，激发学生挑战该课程的决心。(3)告知学生学习电磁场理论的学习要素困难并不可怕，只要我们有下面的工具和方法：微积分、矢量分析、数理方程等数学工

7、具；从数学模型中充分理解抽象的物理概念和类比的学习方法。有了这些工具和方法，便有了挑战这门课的信心。(4)知难而进，其乐无穷。2．现代多媒体技术的应用在电磁场理论的教学中，基本上是用数学语言来描述物理现象，授课时会用到大量的数学知识，如拉普拉斯方程、泊松方程、散度、旋度、矢量运算等。如果用传统的板书教学，大量的公式推导会占用大量的时间，影响讲课效率，也会使学生感到口08枯燥、乏味。另外，板书教学对于作图也有很大的局限性，妨碍学生对抽象物理概念、模型的理解。现代多媒体技术在电磁场理论教学中的应用，很好地解决了以上问题。一方面，我们可以把重要的理论推导过

8、程通过公式编辑器编辑在多媒体课件上，讲课时，侧重重点难点的讲解，节省了板书时间。另一方面，对于抽象的物理概念