胡學(xué)寧
摘要:本文對(duì)電磁場課程教學(xué)進(jìn)行了多角度探索。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣貫穿整個(gè)課堂教學(xué),從引入最新的電磁場理論研究進(jìn)展,到運(yùn)用各種教學(xué)方法,起到了良好的效果。獨(dú)特的教學(xué)方法給學(xué)生營造了輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍,學(xué)生在這樣的氛圍中,學(xué)習(xí)熱情較高。能力的培養(yǎng)是大學(xué)教學(xué)的目標(biāo),在有限的時(shí)間里培養(yǎng)學(xué)生的各種能力是一個(gè)挑戰(zhàn)。為此,作者在課堂教學(xué)中做到深入淺出、形象、通俗易懂,并把科研的思想融入教學(xué)中,注重課后作業(yè)的完成質(zhì)量,從而培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力、自學(xué)能力及知識(shí)的運(yùn)用能力等。
關(guān)鍵詞:電磁場;電磁波;激發(fā)興趣;教學(xué)方法;能力培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)41-0180-02
電磁場理論是通信、電子專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課,作為微波技術(shù)等課程的基礎(chǔ)以及眾多關(guān)于電磁波應(yīng)用的基礎(chǔ),無疑是非常重要的,但由于課程要求有非常好的電磁學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ),而且涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)涵蓋了高等數(shù)學(xué)的上、下冊(cè)內(nèi)容,學(xué)生普遍反映難懂。很多老師從多個(gè)方面對(duì)課程教學(xué)做了研究探索,有的老師從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和物理量對(duì)比進(jìn)行課程教學(xué)[1],有的老師采取調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行教學(xué)[2],有的老師從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等方面探討課堂教學(xué)[3]。作為老師,我認(rèn)為這門課確實(shí)比較難,因?yàn)閷W(xué)生在以往學(xué)習(xí)過程中對(duì)物理和數(shù)學(xué)概念沒有深刻理解,不能將所學(xué)的知識(shí)關(guān)聯(lián)起來。經(jīng)過十多年的教學(xué)積累,我不斷摸索總結(jié)教學(xué)過程遇到的問題及解決問題的辦法,課堂教學(xué)受到學(xué)生歡迎。
一、激發(fā)學(xué)生興趣,這一理念始終貫穿于我的教學(xué)過程
眾所周知,興趣是最好的老師。我根據(jù)課程內(nèi)容,會(huì)介紹與電磁場和電磁波有關(guān)的最新的研究進(jìn)展、生活生產(chǎn)實(shí)踐的應(yīng)用,比如2012年國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者王小謨?cè)菏亢陀伤鲗?dǎo)研制的預(yù)警機(jī)作為領(lǐng)航機(jī)型,引領(lǐng)機(jī)群,“米秒不差”地飛過天安門廣場的實(shí)例;比如2016年關(guān)于量子雷達(dá)最新的研究進(jìn)展,我都及時(shí)引入課堂,介紹隱形飛機(jī)和微波爐的原理及應(yīng)用等。這些都激起了學(xué)生極大的興趣,課后他們會(huì)自己查一些相關(guān)的資料,關(guān)注電磁場與電磁波的應(yīng)用等,興趣是學(xué)習(xí)課程良好的基礎(chǔ)。但是,僅憑興趣還不夠。如果不能很好地理解課程內(nèi)容,跟不上課程進(jìn)度,興趣就會(huì)慢慢消失。為此,我在整個(gè)教學(xué)過程中采取了多種教學(xué)手段和方法,讓學(xué)生能夠保持學(xué)習(xí)興趣。
二、獨(dú)特的教學(xué)方法,深受學(xué)生的歡迎
雖然電磁場理論是學(xué)生公認(rèn)比較難又枯燥的課程,但我還是盡量去營造師生互動(dòng)積極、討論熱烈的氛圍,做到松弛有度。我的課堂是開放式的,講課過程中引導(dǎo)學(xué)生思考問題,與學(xué)生互動(dòng)交流。問題的設(shè)計(jì)也是多樣的,有啟發(fā)式的、有懸念式的、有漸進(jìn)式的,讓學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程能緊跟老師的思路,同時(shí)又有思考的余地。當(dāng)講述一些重點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí),做到講解清晰、邏輯性強(qiáng),并用身邊的事例和手邊物品形象明了地講解問題,此方面的詳細(xì)內(nèi)容見第三部分。注意觀察學(xué)生的聽課動(dòng)向和狀態(tài),如果學(xué)生比較茫然,說明對(duì)問題還是不理解,我會(huì)再講解一遍。如果學(xué)生精神不集中或顯疲憊,我會(huì)在講課間隙或課前,用一兩分鐘講一些科技動(dòng)態(tài)、勵(lì)志故事等,這些多種勉勵(lì)形式既調(diào)節(jié)氣氛又讓學(xué)生充滿學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生給予我最多的評(píng)語是:老師認(rèn)真負(fù)責(zé),風(fēng)趣幽默,講課通俗易懂。
三、重點(diǎn)和難點(diǎn)的講解,形象、通俗易懂
電磁場理論的難點(diǎn)比較多,涉及眾多的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ),如何將枯燥的內(nèi)容變得簡單明了讓學(xué)生容易接受,是一個(gè)挑戰(zhàn)。首先我在備課環(huán)節(jié)作了充分的準(zhǔn)備,閱讀了大量的參考書和相關(guān)資料,做到對(duì)課程內(nèi)容熟練掌握,并融入了自己對(duì)問題的理解,講課時(shí)已能做到深入淺出、清晰明了。比如第一章的矢量分析[4],是整個(gè)課程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),熟練掌握矢量的概念和運(yùn)算規(guī)則是學(xué)好電磁場理論的關(guān)鍵之一。講矢量在不同坐標(biāo)系的表示時(shí),我通過多媒體課件展示,利用清晰的圖形顯示一個(gè)矢量在坐標(biāo)系中的三個(gè)分量表示,為了讓學(xué)生更深入理解矢量概念,我也會(huì)利用粉筆等展示一幅動(dòng)態(tài)矢量投影關(guān)系圖。比如講解電磁波的反射和透射及波導(dǎo)等問題時(shí),我也會(huì)利用桌面、粉筆盒、粉筆等來形象展示電磁場矢量與不同媒質(zhì)邊界面、入射面等的關(guān)系圖。學(xué)生反映我的教學(xué)方法形象、通俗易懂。當(dāng)講到一些公式的推導(dǎo)和例題等重點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí),我會(huì)選擇利用板書及講解向?qū)W生展示嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评磉^程,力求過程清晰明了,并在重點(diǎn)、難點(diǎn)的講解過程中補(bǔ)充學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)漏洞和適當(dāng)擴(kuò)展課程內(nèi)容,讓學(xué)生打牢基礎(chǔ)又培養(yǎng)其深入思考的能力。
四、注重能力的培養(yǎng),科研思想融入教學(xué)
大學(xué)課程的學(xué)習(xí)過程,知識(shí)的積累固然重要,但能力的培養(yǎng)更為重要。因?yàn)橹R(shí)的更新太快了,如何快速學(xué)習(xí)接受新知識(shí)顯得尤其關(guān)鍵,既培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的能力,又能把所學(xué)知識(shí)熟練應(yīng)用到實(shí)際中。想讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生具備探索的精神,在探索的過程中獲得發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的樂趣。很多看似熟悉、簡單的問題,深入探究,會(huì)發(fā)現(xiàn)并沒有真正的理解。為此,我將科學(xué)研究的思想,即追根溯源和創(chuàng)新的思想,時(shí)時(shí)滲透到教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。我在教學(xué)過程中針對(duì)學(xué)生可能遇到的問題,由基本概念開始,由淺及深,逐步加深學(xué)生對(duì)問題的理解。
五、修改和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)更新教案和課件
課件是時(shí)時(shí)更新的,備課、上課的過程有新的想法,會(huì)及時(shí)補(bǔ)充修改教案和課件。我手中有幾十本電磁場理論的本科生教材[4-8],每本教材都有自己的特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。除了以選中的教材為重點(diǎn),每堂課內(nèi)容我都會(huì)參考其他教材的相關(guān)部分,加深和擴(kuò)展對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。另外,我時(shí)時(shí)關(guān)注電磁場理論方面的研究進(jìn)展和最新應(yīng)用技術(shù),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入到課堂教學(xué)中,如在第一部分提到的預(yù)警機(jī)和量子雷達(dá)。
六、重視課后作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力
大學(xué)的課程,老師只起到了引領(lǐng)的作用,學(xué)生課后的自學(xué)、復(fù)習(xí)鞏固才至關(guān)重要,缺少了這一環(huán)節(jié),課堂教學(xué)質(zhì)量就大打折扣。一方面,布置學(xué)生課下看書,做課后習(xí)題,查缺補(bǔ)漏;另一方面,布置一些課外作業(yè),查找文獻(xiàn)資料,寫相關(guān)的調(diào)查報(bào)告。這些作業(yè)都定期上交,我會(huì)給每個(gè)學(xué)生打分,成績最終計(jì)入期末考試成績中。以這種方式督促學(xué)生課下復(fù)習(xí)課本知識(shí)和拓展課外知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。
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