趙小翔 沈玲玲

（電子科技大學成都學院，四川 成都610000）

0 引言

“電磁場與電磁波”是通信工程專業(yè)、電子工程專業(yè)一門專業(yè)主干課，因為大多電子信息的傳播都是通過電磁場和電磁波來傳遞的，所以電磁波技術不僅廣泛應用于通信技術、廣播電播、電視技術、雷達測試技術、遙測遙控監(jiān)測技術等眾多領域中，同時信息安全技術問題、電磁兼容、電子對抗和電磁屏蔽等技術問題的研究也必須依賴于電磁場理論。一些重要的發(fā)現和發(fā)明都是以電磁場理論的研究為基礎的，如指南針、電話、電報、電動機和發(fā)電機等，特別是無線電技術，完全是在電磁場理論研究的基礎上發(fā)明、發(fā)展起來的。而且，隨著我國信息科學技術的迅速發(fā)展，電磁場理論與微波技術在通信工程專業(yè)、信息工程專業(yè)、信息對抗專業(yè)和信息安全專業(yè)等人才的培養(yǎng)過程中顯得尤為重要。

1 現狀

“電磁場與電磁波”的主要內容包括：矢量分析、靜態(tài)場分析、動態(tài)電磁場的概念、原理、分析方法和相關應用，電磁波在無界空間中的傳播，電磁波在有界空間中的傳播，這是是一門難度系數較大的課程，與前期相關課程聯(lián)系緊密，如求解場的大小和方向時涉及到高等數學和大學物理學的知識，同時還要求學生具有一定的空間想象能力、抽象思維能力和邏輯推理能力?？偟膩碚f來說其難點主要體現在要求學生具有較高的空間想象力和較強的數學計算能力。

1.1 學習中的問題

學生在學習中存在的問題主要體現在兩方面：一是，推導和計算難,課程中所涉及的公式多、表達式復雜、數學要求強。如果再在推導中運用到矢量運算、微積分方程以及復數運算，過程繁雜，往往顧此失彼，學習吃力。二是，概念抽象,該課程理論性強，概念抽象，對一些定理及概念，比如說惟一性定律、內自感、外自感等等概念難理解，物理概念不熟悉，學習難度大。三是，解題困難,很多學生反應上課認真聽講，下課花大量時間推導公式，可遇到習題又像到另外一個世界，完全無從下手。長此以往，失去學習的興趣。

1.2 在教學中中存在的問題

第一電磁場與電磁波課程涉及大量的公式推導，部分教師尤其是青年教師往往注重數學計算，而忽略了其物理意義，容易使該課程失去其意義。第二，課程系統(tǒng)性強，注重介紹其理論基礎知識，忽略與實際應用的聯(lián)系，容易讓學生產生“學習這門課有何用”的疑惑，不能調動起學生的學習積極性。第三，由于電磁場與電磁波先修課程高等數學和大學物理，由于一些原因在電磁場與電磁波的教學中有時會出現知識銜接的問題。

2 改革的思路

電磁系列課程教學內容和方法的改革必須從以下幾個方面來進行：教育觀念和理念的更新；專業(yè)技術基礎課地位與內涵的再認識；課程體系和教學內容的改革；考試制度及方法的改革；網絡課程和雙語教學的初步嘗試。通過這些方面的研究和實踐，以取得較好的改革效果，電磁系列課程教學改革的實踐應該采用全方位、立體化、多視角的教學模式，發(fā)揮教師的主導作用，確定學生的主體地位；想盡一切方法，采取一切手段，努力幫助學生開拓思路，激發(fā)潛能；在教給學生專業(yè)知識和學習方法的同時，全面培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識、實踐能力和綜合素質。

提高學生興趣，興趣是最好的老師。比如，在剛開始學習均勻平面波的傳播時，讓學生們自由討論現實生活中遇到的電磁波傳播問題，再向學生提出幾個應用問題：為什么海水中潛艇之間的通信困難？如何防止室內電子設備受外界電磁波干擾？為什么在微波爐中牛肉能熟，而盛牛肉的盤子確不會烤焦？中波廣播天線架設為什么與地面垂直？學生帶著這些問題學習，當遇到這些問題，他們無法解決時，就想盡快知道解決問題的辦法。通過這部分理論知識的講授，學生對這些問題有了較深的認識。經過了這樣多次提出問題、解決問題的過程，學生們對本課程的興趣越來越濃厚，學習目的也非常明確了。

3 改革的方法

改變教學重點，對于靜態(tài)場問題，不做大量的講解分析。通信工程專業(yè)在后續(xù)學習中，更多的是應用電磁場的傳播分析問題。大量的靜態(tài)分析不僅耗費大量的時間和精力，而且讓學生一開始就陷入茫然畏難之中，后面更實用的內容反而不能取得較好的教學效果。但靜態(tài)場是動態(tài)場的基礎，所以不能直接從教學中劃出，實際教學中采用的辦法是，僅僅討論點電荷的散度，旋度，其他復雜情況不做討論。而麥克斯韋方程不做過多的推導，直接給出結論，視其為“公理”，后續(xù)內容全部從麥克斯韋方程出發(fā)進行分析。

對于一些抽象的現象用Flash動畫播放，對于一些復雜公式則在黑板上板書推導。如講解經典的Maxwell方程組時，Maxwell方程組第二方程即法拉第電磁感應定律，借助一個Flash動畫演示發(fā)電機的工作原理，生動形象，Maxwell方程組的第一方程提出了位移電流的假設，如果從理論上講解會比較容易混淆，把Maxwell測試位移電流的實驗用Flash動畫或Ansoft Maxwell軟件演示，學生一看就明白了，且調動了學生的學習興趣。

當然對于“電磁場與電磁波”課程而言，全部采用多媒體課件教學效果不是很理想，因為該課程數學基礎要求高，在理論教學中有大量的數學推導，如果這部分內容完全采用多媒體教學，學生很難跟上，對知識點也是一知半解，印象不深，因此一些涉及到基本概念的推導、習題的講解時，我們采用板書教學。雖然板書的速度較慢，但加強了與學生之間的互動，提高了學生參與的積極性，取得了較好的教學效果。因此在教學實踐中，我們將板書與多媒體課件教學有機結合起來，發(fā)揮各自教學優(yōu)勢，達到了提高教學效果的目的。

4 結論

通過以上教學改革，學生的反應：在學習電磁場與波的時候，很多概念還是一知半解，但在后續(xù)學科中，遇到相關的知識，比如光纖通信中光在光纖中的傳播，學生還是有初步的認識。從這個角度看，教學改革部分的目的還是達到了的。