电磁兼容教学改革

电磁兼容教学改革（精选12篇）

电磁兼容教学改革 第1篇

PBL即基于问题的学习 (Problem-Based earning) , 简称PBL, 也称作问题式学习。它的实施过程中所包含的基本环节有:组织小组、开始新的问题、后续行动、活动汇报、问题总结等。PBL强调学生的主动学习, 而不是传统教育中的以教师讲授内容为主;PBL将学习与需要解决的任务和问题相结合, 使学习者在复杂的、有意义的问题情景下, 通过学习者的自身努力来解决真正的问题, 进而学习隐含的科学知识, 掌握解决问题的技能和提高自主学习的能力。PBL教学法以问题为学习的起点, 自诞生后, 先后在多所医科学校中推广、修正, 随着时间的推移, PBL也从最初的医学教育领域走向各学科教育领域, 从培养研究生的领域走向中小学及大学教育领域。目前, 一份调查表明, 北美130所医学院校 (全美125所大学中的118所、加拿大16所大学中的12所) 引入了或准备引入PBL教学法的占所调查院校的86.2%, 占北美所有院校的79.4%, PBL教学法在北美开展已经很普遍。

二、在电磁兼容技术课程中的教学应用

电磁兼容技术这门课程主要讲述了PCB (印制电路板) 的设计以及电磁辐射防护, 由于该课程理论与实际结合的较为紧密, 由于大部分学生在学校期间接触到实际的项目或者PCB很少, 故此在讲授该课程时, 学生对课程的兴趣不高, 对该课程的应用范围也不了解。而实际该课程在学生的本科毕业设计中以及今后的工作、研究中用途较为广泛。所以需要改进教学方法以提高学生的就业竞争力。最初的教学方式采用先从电磁兼容技术的理论入手, 结束理论之后开始PCB的设计课程以及注意事项的讲解。从实际的效果来看, 这样的方式虽然完成了既定的教学计划, 但是对学生并理解所讲授的课程。更不用说将这些理论运用在今后的工作中。利用PBL的教学方法, 将该课程的计划设计成一系列的问题, 通过在讲授这些问题的解决的过程, 使得学生了解该课程的内容, 理解课程中所涉及到的技术。首先:为了引起学生的学习该课程的兴趣设计为什么要学习该课程的例子。具体的做法为, 首先将学生创新实践中所设计的MP3播放器的实物以及改进的MP3播放器的实物给参加该课程的学生观看, 并将此播放器与经过改进后的播放器的音质进行对比, 让学生自己感觉出相同的设计, 通过不同的设计方法可以得到不同的效果。由于参加该课程的学生大部分都没有实际设计PCB的经验, 故观看实物并不能得出比较客观的评价, 而通过播放的音质则能比较明显的感觉出两者的不同。由于大部分学生都比较熟悉MP3播放器, 通过该实物的展示, 也让学生能够了解该课程所涉及的方面, 学生对该课程的学习兴趣提高了很多。该对比带来了问题就是为什么不同的PCB设计方法能够带来不同的效果, 在PCB设计中应该遵循哪些原理和规则才能保证PCB的设计质量。在后续的课程中介绍电磁兼容技术中的接地概念、接地的方式以及电磁干扰滤波技术。让学生从这些内容中找到哪些理论用在MP3播放器的设计中, 对比改进前后的PCB得出这些理论应该如何具体去使用。查找这些相关理论应用使得学生自己总结在实际中应该怎么去分割地线, 分割不同的电路网络。通过总结之后, 学生对理论在实际中的应用有了一个较为具体的认识, 然后教师在学生总结的基础上进行一些实际设计中应该注意问题的总结归纳。比如, 在实际中0欧电阻与贴片磁珠的使用问题, 在不同设计中单点接地和多点接地的具体应用。通过MP3播放器实物对比所带来的音质不同的问题, 使得学生对该课程的一部分内容有了较为深刻的了解。然后:为了让学生理解屏蔽的概念以及用法, 给出某型号手机电路板的设计图例以及笔记本电脑拆机的图例。从图例中学生可以看到屏蔽壳的存在, 给出的问题就是屏蔽壳的作用是用来完成什么任务。布置学生在互联网上搜索, 找出手机和电脑里面屏蔽层的用法, 然后在后期的课程中介绍电磁屏蔽的理论。通过前期的图例, 网络搜索以及理论的学习, 学生对电磁屏蔽的理论以及用法有了一个基本的了解。在学习完该部分理论之后, 或多或少地都会对屏蔽的使用有一个基本的总结。通过理论的讲解之后, 对屏蔽的方式以及在实际中不同的屏蔽接法做一个较为系统的总结。让学生了解在实际中屏蔽的使用。通过该问题的设计使得学生了解了屏蔽技术在实际中的使用。为今后的防干扰和抗干扰打下坚实的理论基础。最后设计的问题为PCB设计的布局给PCB设计所带来的影响。该问题还是在MP3播放器的对比的基础上实施。通过MP3播放器改进前后的设计对比, 给出在设计中应该如何将器件合理布局才能保证在有限的空间里完成PCB的设计。让学生带着这些问题在播放器PCB对比中找到这些问题的答案。并总结出使用的规则。通过对该问题的总结, 学生基本能了解了PCB设计中的一些基本常用的知识和规则。教师在学生总结的基础上对学生总结的规则做进一步的细化, 给出不同线宽的过电流的大小以及不同封装下电阻的使用技巧。并在总结的基础上介绍PCB设计中的重要规则, 20-H原则以及3W原则。通过实际PCB设计的对比, 学生能够将所讲授的布局注意事项与实际很好的结合, 并且能够通过该问题的设计让学生基本掌握PCB设计的一些概念, 并让学生体会到PCB设计并不一定是所谓的体力活, 在看似体力活的基础上还有一些统筹考虑全局的需要, 让学生了解PCB的设计也需要一定的积累才能完成一个较为理想的电路板。通过该问题也能增加学生对该课程的兴趣。

PBL教学法注重从具体问题细节着手, 主要着眼于提高学生解决具体要求问题的能力, 电磁兼容技术理论与实际相结合的比较紧密, 故此采用PBL教学方法能达到较好地效果。通过PBL的教学方法使得学生对原来较为晦涩的理论有一个较好的掌握, 并且能够与实际设计中的操作相结合。通过设计的三个不同的问题, 使得学生将问题带入到实际的学习中, 通过学生自己的主动学习掌握与这三个问题相关的一些理论, 当然这些理论不是该课程的全部, 剩下的理论还需要教师在课堂上进行讲述, 但是通过设计的这三个问题, 都可以达到一个目的, 就是增加学生对该课程的兴趣, 使得学生从被动的接收知识转变为主动学习的过程。较好地实现从以教为主的教学模式向以学为主的学习模式转变、从重媒体应用的教学模式向重教学设计的教学模式转变、从重知识传授向重能力培养的三大转变。

参考文献

电磁场与电磁波课程教学方法论文 第2篇

一、对比已经学过的知识，掌握新内容的核心要点

电磁场与电磁波教学内容丰富而抽象，是大学物理部分电磁学内容的升华，并且使用高等数学工具多，方法灵活。学生在初学时往往停留在旧的认识处理水平而不能深入理解。因此在教学过程中需借鉴已经学过的知识，进行对比分析，找出异同，重点突破，才能提高效率。例如矢量分析部分，有的同学就误以为只是高中的向量运算和高数中的多重积分相关知识。教学时可以通过对比找出该课程中的新知识，温习旧知识，拓展新内容，重点深入理解剖析、加强物理内涵知识的练习。电磁场部分也是深入学习的重点，通过对比高中物理、大学物理和本课程中对同一定律研究手段的深入可以发现，从结合微积分手段到充分利用矢量分析，可以解决的问题更加丰富全面，要求也更高。学习中也可以对电场和磁场部分进行对比分析学习[3]，既能方便地记忆众多基本公式，又能体会科学理论中的对称美，激发学习兴趣。由于学生已有一定的大学物理基础，教师可以在讲授新知识时对比回顾已学内容，加深学生对相应知识的理解深度，也让学生明白该课程的学习要求。如在学习导体的静电感应现象、电介质的电极化过程、磁介质的磁极化过程中可以发现，对比学习可以帮助学生更好地理解各个过程进而对相应的类似公式有了深入理解，也就不易记错内容。学习中新旧知识相结合，温故知新，举一反三，既能降低学习入门难度，还可以明确课程核心内容，避免学生产生自己全会的错觉。此外还可以充分利用已经学习过的其他知识来深入理解探讨学习中的疑问。例如学生在大学物理中重点学习了动生电动势，然而在麦克斯韦方程的推导过程中却只考虑了感生电动势因素。如果学生的疑问得不到解惑可能会让他失去对科学严谨性的信任。然而关于麦克斯韦方程组的相对论变换内容不在该课程的.教学大纲中，可以诱导学生利用学习过的狭义相对论知识进行探索，甚至可以尝试推导低速情况下的近似表达式，这样即使不能完全理解也能消除心中疑惑，又加深了对已学知识的认识，激发了对科学的兴趣。

二、综合运用各种多媒体、互联网资源，丰富教学手段

电磁场与电磁波内容抽象、公式繁多，通常我们运用多种现代多媒体资源组成的幻灯片进行教学，既可以使课堂形象生动又能节约时间提高教学效率。在教学中，我们发现多媒体资源在唤起学生的关注度方面，文字的不如图片的，黑白的不如彩色的，静态的不如动态的，无声的不如有声的，严肃的不如诙谐的。我们可以选用多种相关的软件绘制生动的演示文件，例如使用数学软件Matlab、Mathematica等绘制场的传播曲线，使用VB等软件编写可视化、可调的程序，可使诸如不同偏振与传播方向之间的特点等抽象的内容清晰明了。如今信息传播方便快捷的时代，想要课堂教学的精彩度超过学生手中手机游戏的吸引力，光靠教师一个人的力量是不够的，可以充分利用互联网上其他教师分享的教学课件等资源。网络上存在的一些有关知识的flash动画、gif动图等言简意赅、诙谐生动，可降低学生对该课程枯燥乏味的感受。强大便捷的移动互联网也可以加强师生互动，及时了解学生的学习情况。多数学生比较羞涩不敢积极回答课堂提问，可以鼓励学生在学习交流QQ群内匿名探讨学习，以便形成良好的学习交流气氛。还可积极鼓励学生对心中疑问进行及时网络搜索解疑，当形成良好的学习习惯后就会把手机作为可以解决疑问的工具，降低手机游戏的诱惑。学习中的疑问及时解答则提高学习兴趣，越积越多则产生厌学心理，网络化的及时沟通可以非常快速地解决这一难题。此外，教学过程中不能忽视传统板书现场书写的重要作用，尤其是教师熟练的公式推导过程不仅不会使学生对公式感到厌烦，还可深入地认识理清公式推导过程中的细节，加深对相应知识的理解。

三、紧密结合现实生活，与高科技接轨，调动学习兴趣

电磁场与电磁波课程与我们日常生活的诸多方面息息相关，众多高科技应用均涉及相关理论。讲课的时候，可以从现实生活的角度出发，挑选生活中、新闻里大家普遍关注的科技背景，以激发学生学习热情。例如在讲解导体对电磁波的反射问题时，可以结合日常生活中大家熟悉的手机信号屏蔽问题，通过演示或者布置任务的方式让学生体会在不同大小孔洞的金属罩下手机信号的屏蔽情况，进而引导学生根据所学知识进行思考，体会2G、4G模式下不同波长电磁波的传播特性。在学习菲涅耳公式时，浅析隐形轰炸机的原理，让学生感受知识的重要应用价值，也可引起军迷爱好者的共鸣。又如在讲解电磁场的能量这一抽象概念时，利用微波炉的生活常识可以降低对这一概念的陌生感;在学习电磁波全反射知识时，结合光纤的工作原理进行讨论，可达到学以致用的效果，并能体会使用相关仪器时的注意事项。总之，教学时要紧密结合现实生活，与热点科技应用接轨，培养学生好学、创新和解决实际问题的能力。

四、加强实际演示观摩学习，培养学生动手操作能力

在教学过程中，单纯的口述讲解不足以充分调动学生的学习热情。电磁场与电磁波课程也是理论分析与实验现象紧密结合的课程，实验现象的演示观摩有助于学生对相关理论的深刻理解。然而出于总体培养方案的要求，光电信息科学与工程专业侧重于光电信息方面课程的学习，没有足够的时间再开设与本课程直接相关的实验内容。虽然其他光电类实验都或多或少地使用到本课程的相关内容，但是课时有一定滞后，对本课程的提升有限。例如在学习电磁波波包概念时，虽然可以使用多媒体课件进行演示，但是学生总感觉是数学仿真，体会不够深刻。我们可以引用学生在大学物理实验课程中都学习过的示波器，在课堂上直接演示两个不同频率的交流信号经过示波器的叠加显示结果，这样通过使用熟悉的仪器展示波的叠加、波包的传播特性等概念，可使学生得到真实深刻的体会。在引入新知识时，还可以利用一些饶有乐趣的现象激发学生探索欲望。如在讲解电磁波的知识时，我们知道电磁波波段是很宽泛的，而我们日常生活中的220V交流电也是一种50Hz的低频电磁波，可以使用示波器调节同步触发信号来进行探索。操作中我们会发现该微弱信号在用人体充当天线功能后瞬间放大，这些有趣现象的直观感受将刺激学生的求知欲。在实验过程中可以尝试用不同的方法调试各种情况，将抽象的理论转化为切身感受，从而达到较好的教学效果。此外还可以利用所学的知识分析以前实验中未深入理解的部分。还是熟悉的示波器，在观测李萨茹图像时，好多同学好奇为什么图像经常处于动态变化状态。利用学习到的波的叠加知识可以知道，我们可以把两叠加波频率差与时间因子的乘积作为整体相位差的一部分，即总的相位差在慢变，那么李萨茹图像也会随之同步变化，变化越慢也就意味着二者频率越接近。课堂上选用一些学生熟悉的仪器演示一些小知识，虽然不能做到每个学生都亲自操作学习，但也能达到活学活用、印象深刻的效果，也可以鼓励感兴趣的学生提出自己的新认识或者对其他疑问进行操作验证，提高学习乐趣。

五、提高作业学习质量，从练习中巩固引申知识点

由于题海战术等不良方法的长期熏陶，很多学生对课本内容、课堂知识讲解的重视度不足，而将例题、作业题当作应付考试的法宝。这样主次颠倒的做法不利于学生对知识的真正掌握。我们可以做出主动改变，让讲义与习题融为一体来提高学生的重视度。课堂知识点的讲解、证明等过程可以设置调整为例题的形式，并暗示学生可能为考题，或者要求学生将知识点自设题目进行考察复习;而对于习题的选取可以采用具有明确物理内涵、带有一定知识结论的习题，在理解中思考探索与巩固知识，练习中获得新知识。例如在练习电磁场波动方程知识时，引入熟悉的纵波概念，可以在练习中加深对纵波不满足波动方程知识的理解。又如在计算电磁波群速度的习题中可明确告知所练习的表达式是诸如驻波、波导等实际情况，得出的结论也即收获的知识点。讲解习题时告诫学生考题可能会对练习题目进行变动而非原题，要求学生一定要熟读课本，理解知识，不能存在靠背答案过关的侥幸心理。此外，可以安排学生结合自己的爱好及所长查阅资料，对某一感兴趣的问题进行研究，拓展知识涵盖面，写出自己的思考与收获，作为平时考核成绩的一部分。课堂教学不仅是传授知识的主要方式，更是师生思想与情感的交流平台。只有秉持理论联系实际，学以致用的教学理念，循循善诱激发学生兴趣，才能让学生掌握相关基础理论、专业知识和基本技能，进而灵活应用现代信息技术，获得分析和解决复杂工程问题的能力。

参考文献：

[1]谢处方，饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，.

[2]郭辉萍，刘学观.电磁场与电磁波[M].西安：西安电子科技大学出版社，.

电磁兼容教学改革 第3篇

[摘 要]“电磁场与电磁波”的教学讲究抽象思维和逻辑推理两者的结合。该课程理论性强、概念抽象，而且数学公式复杂多变，所以被公认为是一门教师难教，学生难学的课程，但同时其又是电子信息专业学生的专业基础课，学科地位极为重要。应该从实际教学过程出发，着重对教学内容的取舍、教学方法改革、教学科研相结合方法的推广应用等方面进行系统分析，目的在于找到适合于“电磁场与电磁波”的教学方法，提高教学效果。

[关键词]电磁场与电磁波 教学方法 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）08-0172-02

早在18世纪八九十年代，科学家就开始展开对电磁场的研究，逐渐形成电磁场与电磁波理论并应用于实际。当今社会，随着科学技术的猛速发展，电磁场与电磁波理论应用领域也越来越广，不仅局限于自身领域，而且与相关学科相互交叉渗透，还逐步形成了生物电磁技术以及电磁隐身理论等。可以说，电磁场的应用已经深入几乎所有信息类学科。[1]信息时代在不断发展，高频电磁波—微波应时代要求成为信息的主要载体，不仅在卫星通信、计算机通信、光纤通信、雷达等高科技领域得到广泛的应用，而且在现代社会生产、生活中的应用也极为广泛，已经渗透到人们的日常生活中，与人们的日常生活息息相关。

一、课程特点及存在问题

1.课程特点

“电磁场与电磁波”是一门理论性很强的专业基础课，主要内容有矢量分析、静电场、恒定磁场、恒定电场、时变电磁场、均匀平面电磁波、导行电磁波、电磁辐射等。对于电子信息工程专业的学生来说，该课程是不可缺少的基础专业课程。通过该课程的学习，学生可以为毕业后从事相关工作打下一定的理论及实践基础。但是该课程的学习讲究抽象思维和逻辑推理两者的结合，不仅概念抽象、公式复杂多变，而且需要一定的数学推理过程，学生往往不易理解掌握，因此如何提高该课程的教学质量和效果，是教学者在改革探索和实践过程中遇到的难题，是值得进一步深入研究的课题。[2]

2.课程教学存在的主要问题

（1）课程传统的教学目标往往是直接向学生灌输事实性知识，即课程内容是介绍电磁场与电磁波“是什么”和“为什么”，而缺乏电磁场与电磁波“怎么做”和“怎么用”，教学过程过多的偏重理论，对理论的实际应用介绍甚少。

（2）总体来讲，教师只采用板书和多媒体幻灯片相结合教学，一门课程从头讲到尾，学生被动接受，课堂上疲于记笔记和用大脑接受老师所讲的内容，没有一个系统的去理解思考的过程，教与学过程分离，这样便不利于学生原创性思维的有效发展。

（3）学生在学习过程中，除了反映电磁场太抽象，无法生动的想象实际不存在的电磁场，也不能像电路可以直观的测量，还反映课程内容多、理论性强，而且公式多，许多地方需要将工程应用数学灵活运用。[3]

（4）电磁场与电磁波课程的考核方式也有一些弊端，一般情况下采用的还是“一刀切”模式，即“考试分数定高低”，没有照顾到部分学生的基础差异，同时又过分强调了对理论知识推导的考核，仅通过一张试卷来考查学生掌握知识的程度，缺乏全面性与科学性。

二、教学改革方法

1.以理论为基础，以应用为根本，确定实际教学的研究方法。对教学大纲和教学计划进行一定的调节、修订，弱化理论讲解，重视实际应用，提高学生自我解决问题的能力，主要采用“用什么理论，讲什么理论”和选学、自学内容相结合的模式，这样可以让大部分学生掌握课程的主要内容，又可以让对该课程深感兴趣的学生得到深层次的学习和提高。

2.上好绪论课。任何一门课程的教学都必须以上好绪论课作为良好的开端。“电磁场与电磁波”课程的绪论课对于激发学生的学习兴趣和学习热情相当关键，课中除了讲授电磁场理论的发展过程——经典电磁场理论阶段与计算电磁场理论阶段，也可适当讲述其实际中的重要应用，引起学生对该课程的重视及兴趣。

3.结合多种教学手段，提高教学质量。科学的教学方法不能依然采用传统的“粉笔+黑板”的模式，应该考虑适当利用计算机多媒体辅助教学，使教学内容显得丰富、形象，能够对教学起到很好的促进作用。比如合理的运用Matlab软件。Matlab软件是一款功能强大的科学计算软件，它集许多功能和诸多的工具箱为一体，在课堂时间充裕的情况下，通过编写较为简单的Matlab程序语句，可以在课堂上进行小规模电磁场数值计算问题的演示。

4.注重案例教学。比如，讲解静电平衡与静电屏蔽原理时，选取的教学案例是有金属外壳的汽车能够避免雷击的应用事例；讲解法拉第感应定律时，选取的教学案例是电动机、发电机以及变压器的应用事例；讲解电磁波辐射和接收时，选取的教学案例是雷达与隐形飞机之间的对抗的应用事例。[4]在讲解电磁兼容问题时笔者常采用1982年著名的英阿马岛海战作为教学案例，由于阿根廷海军没有能够很好的解决电磁兼容问题，从而导致了被英国导弹击沉的悲惨结果。

5.注重对比，善于分阶段总结。“电磁场与电磁波”课程中涉及的理论多且较为抽象，让学生在学习过程中经常有无所适从的感觉。[5]因此，分阶段进行课程总结是非常必要的，这样可将书本的相关知识点归纳并对比，便于学生连贯理解，对学生学习效率的提升很有帮助，也提升了教学质量。

6.结合实际，改进教学。“电磁场与电磁波”课程理论性强、概念抽象，又与工程应用数学结合紧密，公式多且推导繁杂，一直被认为是教师难教、学生难学的课程。在教学过程中，应改变传统的纯理论讲解，注重实例分析、习题课相结合；提出一些思考题，激发学生对课堂的兴趣，还可以对其进行有效的思维能力训练。

7.定期举办学术报告会。让学生了解电磁场与微波技术的最新发展现状和发展趋势，了解电磁场与微波技术的市场需求，了解电磁场与微波技术及相关人才市场需求，了解电磁场与微波技术方向就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。

8.摒弃传统的考核模式，开辟科学的考核制度。经过“电磁场与电磁波”课程教学改革后的考核采用平时成绩和期末考试成绩加权平均获得总评成绩的方式，其中平时成绩占总评成绩的40%，期末成绩占总评成绩的60%。在平时成绩中，除了出勤率、作业质量以外，还将课堂问答作为额外的项目加入考核，对回答问题态度积极踊跃、对课程有着独到见解的学生予以奖励，最后的总评成绩可以适当提高。这样不仅可以增加师生互动，活跃课堂气氛，而且还可以避免学生为了分数投机取巧，仅为高分而去学习课程。

三、教学改革实践成果

通过对“电磁场与电磁波”课程教学目标与教学内容的适当调整与优化，使学生更加容易的掌握课程的根本，从而少走弯路，节约了大量的学习时间，避免学生在学习时陷入复杂繁琐的数理推导之中，让学生在课程的学习过程中获得了更丰富的工程实践案例，从而顺利实现应用型本科院校的工程技术型人才目标。教学方法的改革，使得理论与实际的联系更加紧密，避免了学生纠结于该课程中一些难而无用的知识，更加侧重于工程实际应用；教学手段的改革，使得课堂上的气氛更加活跃，也使得学生的实践能力大大提高；课程考核方式的改革，使得学生的学习积极性得到了全面地调动，学生主动参与到课堂学习过程中，学习兴趣有了很大的提高。

“电磁场与电磁波”课程的合格率达到了96%以上，优秀率将近30%，越来越多的毕业生选择从事相关工作；在飞思卡尔大学生电子设计大赛中，3名同学选择了该方向的科研设计，因设计创新超越其他设计而取得了优异成绩；同时该方向的考研率也有很大提高，从2010届开始，五届有数十名应届毕业生选择电磁场与微波技术方向作为硕士研究生报考方向，其中31名顺利考取了东南大学、南京理工大学、重庆邮电大学、中国计量学院等国内知名院校的电磁场与微波技术专业。有近六成的学生参加了该课程的研讨式学习和科研课题研究，多位同学在国内外知名科技期刊上发表了科研论文。我校的“电磁场与电磁波”课程经过教学改革以后，可以较为全面的培养学生的科学作风、创新精神和实践能力，促进学生全面协调发展。

四、结语

“电磁场与电磁波”课程在电类专业的学科地位举足轻重，是学习电类专业学生必学的一门专业课程，如何把这门课程上好对教师的教学能力提出了很高的要求。笔者在教学过程中对课程内容进行了适当调整与改革，在教学方法上进行了多种新颖的尝试，科研教学相结合使得教学多样化，对多媒体教学手段的合理应用以及教学过程中与学生面对面交流增强了学生对该课程的学习兴趣，对教学质量的提高起到了较好的效果。

[ 注 释 ]

[1] 李长胜，林志立，冯丽爽.“电磁场与电磁波”课程内容的修改建议[J].电气电子教学学报，2012（6）：11-15.

[2] 肖春燕.“电磁场”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报，2010（1）：29-31.

[3] 李丽华.论三本院校电磁场与微波技术课程教学[J].投资与合作（学术版），2010（9）：64-65.

[4] 陈帝伊，刘淑琴，许景辉，等.“电磁场理论”课程的教学改革探讨[J].电气电子教学学报，2009（4）：116-117.

[5] 谢处方，饶克谨.电磁场与电磁波（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

电磁兼容教学改革 第4篇

电磁理论在广播、电视、无线通信、雷达、导航、无线网络及家用电器、自动控制、仪器仪表等领域得到了广泛应用。《电磁场与电磁波》是电子信息工程专业重要的基础课，其讲述电磁场与电磁波的基本原理和分析计算方法，为在通信技术的研究和应用中解决实际的工程问题打下牢固的基础。因此该门课程的基本概念和理论，是本专业人才培养所需知识结构的重要组成部分。

《电磁场与电磁波》课程主要涉及电磁场源与场的关系，电磁波在空间传播的基本规律，电磁波的产生、辐射、传播，电磁干扰，电磁兼容，以及电磁理论在各方面的应用，等等。

1. 公式多，推导复杂。

如矩形波导中场矢量E和H的个分量的推导，是基于三维矢量偏微分方程组导出的，对于不同媒质和不同坐标系场量的描述方程也不相同，而且求解一个场量需要解一组方程。

2. 概念多、抽象，难以掌握。

电磁场与电磁波是在大学物理电磁场基础上拓展出来的一门基础学科，包括很多新的概念、定律、公式，如静电场的电容系数、自分布电容、互分布电容、矢量磁位、标量磁位、镜像电荷、格林函数、有限差分法等，而且这些概念的出现还伴随着复杂的计算公式，不管是理解、记忆、掌握，还是具体运用，都有一定的难度。

3. 涉及的知识点多。

该门课程所需的前导课程有：大学物理、高等数学、矢量分析与场论、数理方程与特殊函数、信号与系统[1]，甚至还有部分研究生课程内容，如数值分析等，这些复杂的数学推导和计算通篇贯穿了整个教材。

少数学生由于前导课程，特别是数学基础不牢固，造成学习困难，无法进行深入理解，课本上繁多的公式也给很多学生的学习带来较大的困难，使得学生产生畏难情绪，有些干脆直接放弃了对该门课程的学习。其结果导致考试及格率偏低，成为专业课程学习的一个“拦路虎”。

二、《电磁场与电磁波》课程教学改革探索

基于以上特点，我根据自己多年讲授该门课程积累的一些心得，对该门课程的教学作了一定的探索和改革，现阐述如下。

1. 明确教学大纲，梳理教学内容主线，做到有的放矢。

《电磁场与电磁波》的教学大纲明确要求学生掌握宏观电磁场与电磁波的基本性质和规律、工程应用的基本分析和计算方法，能对工程中的电磁场与电磁波问题进行初步分析，能对一些基本的、简单的电磁场与电磁波物理问题建立数学模型进行计算，更深入地了解电磁信号传输的本质。根据教学大纲的要求，我将《电磁场与电磁波》课程划分为三方面的内容：电磁场、电磁波和电磁工程，围绕这三方面内容梳理了三条主线。

(1)电磁场

以麦克斯韦方程组为主线，将电场与磁场串并起来。如表1所示。

从上面的概要可见，麦克斯韦方程组高度地概况了电场、磁场的基本性质，以及电场和磁场之间相互激励的普遍规律，是电磁场的核心和灵魂。

(2)电磁波

以波动方程为主线，这样可承接前面的麦克斯韦方程组，通过麦克斯韦方程组变换出无源波动方程，求解波动方程在均匀平面波情况下的解，即可得到均匀平面波的场矢量表达式，进而建立起一系列关于电磁波的相关概念。

(3)电磁工程

以传输线为主线，用等效电路的分析方法可得出TEM波的传输线方程;用场的分析方法，将波导系统等效为传输线，可得出矩形波导的传输特性[2]。通过传输线这条主线，使场与路得到有效统一。

在全课程中通过这样几条主线的穿针引线，学生对这门课的学习具有了系统性和连贯性，而不是断断续续、似懂非懂的零散印象。

2. 不断完善教学方法和手段，重视学生能力培养。

(1)植入职业教育“行动导向”教学法，加强师生互动，激励学生自主学习。

所谓“行动导向”的教学，其基本意义在于[3]：学生是学习过程的中心，教师是学习过程的组织者与协调人，遵循“咨询、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列，教师可根据实际教学情况，采用“行动导向”教学中的多种教学法，在教学中与学生积极互动，教学不再是教师一个人的独角戏。比如，围绕电磁波在不同媒质中的传播特性，给每组学生一个任务或专题，让学生通过“独立地获取信息、独立地制订计划、独立地实施计划、独立地评估计划”，在自己“动手”的实践中，深刻领会和掌握电磁波在不同媒质中的传播特性。教师只在旁边观测或答疑，并不主动参与，这样既能使学生积极开动脑筋，用已学的知识向纵向和横向进行探索，不断地对知识点进行综合归纳、联想类比、实现知识点和分析方法的触类旁通[4]，同时，教师又可以通过这样的互动，及时地与学生沟通、交流，并不断鼓励、赞扬学生，使学生获得尊重和理解，具有成就感，进而逐渐形成良好的互动，激发学生自主学习的动力。

(2)充分利用媒体技术，强化教学手段。

鉴于该课程的抽象性，如果没有运用类似Matlab这样的仿真软件来辅助教学，效果可能会有折扣。如波导中TE模、TM模的场结构和电流分布图等[5]，这些图形无法用语言来表达清楚它本身的含义，那么必须借助多媒体教学，通过诸如Matlab之类的仿真软件的演示，能获得直观的效果，那么一定会激发学生的学习兴趣，增强学生对这些概念的理解能力，加深学生对知识的印象，提高学生的学习效率。可设计一些基于Matlab或HFSS9.2的实验任务，如某一时刻天线右旋圆极化的场强在空间分布图等，针对基础较好的同学，让他们自己参与进来设计，不仅使学生对右极化波理解加深，而且将进一步提高学生的编程能力，提高学生学习的兴趣。

(3)采用板书辅助教学。

《电磁场与电磁波》课程有大量的公式推导，采用板书教学，可抓住学生的注意力，逐步深入理解，循序渐进，实现学生思路和教师思路同步，增强教学效果。

(4)开设网上答疑，加强课后辅导。

该课程的习题难度较大，如不及时进行课后辅导，学生有什么问题不能得到及时解决，无疑会降低学生的学习热情，丧失学好该门课程的信心，同时，也会养成消极、懈怠的学习习惯。可以QQ群的形式在群里答疑，将每章典型的难题和学生共同的问题在群里讲解，或以电子邮件的方式，对部分学生侧重辅导，针对个别程度较差的学生，课后及时询问，掌握其学习动态，及时弥补其薄弱环节。

3. 结语

总之，在《电磁场与电磁波》课程教学中，教师一定要明确该课程的教学大纲，根据该课程的特点，紧抓住教学主线来组织教学，注重各部分的内在联系、区别、因果及内涵;注重教学方法及手段的完善，用心了解学生和课程，充分地利用现有的媒体技术条件，精心安排和组织，注重联系实际和创新，这些是提高《电磁场与电磁波》课程的教学质量，激励学生学好该门课程的有效手段。

摘要：电磁理论是电子科学、电子信息类学科本科教学中重要的专业基础课程之一。本文结合电磁场与电磁波课程的特点, 规划了该课程的体系, 通过教学实践探索, 在教学方法、教学手段等方面做了一定的改革研究工作。

关键词：职业教育,《电磁场与电磁波》课程,教学改革

参考文献

[1]刘学观, 郭辉萍.电磁场与电磁波课程体系规划研究[J].电气电子教学学报, 2006, (6) .

[2]郭辉萍, 刘学观.电磁场与电磁波[M].西安电子科技大学出版社, 2003.

[3]姜大源.职业教育学新论[M].教育科学出版社, 2007.

[4]李文翔, 熊庆国.“电磁场与电磁波”课程教学方法改革研究[J].中国冶金教育, 2007, (6) .

高职院校电磁学教学改革 第5篇

关键词：高职教育;电磁学;教学改革;实践;探索

最近几年，国家重视发展高职教育，高职院校招生规模扩张很快，许多高考没有选物理的理科考生和文科考生被录取到高职院校的应用电子专业。

这些学生在高中阶段物理电磁学内容没有学过，在学习电磁学课程时遇到困难较多。

电磁学是高职院校应用电子专业的重要基础课，理论性较强，概念多，原理和定律多，高等数学知识用的多。

从教学中发现学生遇到问题不知如何思考，分析问题、解决问题能力较差，还有很多学生在高中学习期间做物理实验很少，缺少基本的实验技能训练和动手能力培养，实验能力较差。

针对学生在学习电磁学课程中出现的问题，我们在电磁学课程教学改革方面的，做了积极的实践与探索，收效显著。

一、教学内容的改革

(一)降低理论要求、精简数学推导

目前大学物理电磁学教材版本较多，各有特点，大都是本科教材，供高职院校选用的教材比较少。

我们尽量选用适合高职学生实际的教材，降低理论要求 ，精简高等数学公式和推导。

高职学生与理工科本科生相比，高等数学基础较薄弱，我们所教的应用电子专业学生只开了一学期的高等数学课，只具备导数、一元函数微积分的基本知识。

学生没有学过多元函数微积分，不具备多元函数的微分法、二重积分、三重积分的基本知识。

高职院校的培养目标，决定了高职院校学生不必对电磁学有关定理的数学公式的来龙去脉象理工科本科生那样搞的一清二楚，而是重在应用，会用这些公式解决实际问题。

例如：电磁学中静电场和磁场的高斯定理的推导要用到二重积分、三重积分，麦克斯韦方程组给出要用到偏导数。

我们在讲授这部分内容时，降低理论要求，简精高等数学公式证明和推导过程，把用于推导公式的时间省下来，让学生多利用公式做练习，精讲多练，如学会用高斯定理求带电体的场强、电势、磁通量等，解决更多的实际问题。

这样做，减小了学生的学习困难，培养了学生分析问题、解决实际问题的能力，提高了学生的积极性，收到了事半功倍的效果。

(二)突出高职教育特色、注重理论联系实际

高职教育培养的是掌握一定理论知识,服务于生产一线的高技能应用型人才, 其知识的讲授是以“能用为度、实用为本”。

我们的授课对象是应用电子专业的学生，这就需要结合专业实际在现用教材上改革教学内容，突出高职教育特色、注重理论联系实际。

在教学中，结合相关理论向学生介绍了静电危害的防治与清除、超导技术、磁约束原理、加速器技术、磁悬浮列车、核磁共振技术、磁记录技术、新能源电池、电磁辐射污染、核能发电与核泄漏等方面的内容。

教学内容与工程技术、与现代科技、与现实生活密切联系。

例如：在介绍新能源电池时，例举了国家正在大力发展电动汽车，它具有节能低炭环保的优点。

但是如何把电能高效而安全的储存是一个瓶颈，它制约着电动汽车的发展。

把各种能源如：太阳能，水力，风能，沼气，地热等等发电设备并入电网，建立电网的充电站终端，并在每个终端都有相应的储存设备，类似于加油站。

电动汽车使用通用的蓄电池，电动汽车经过充电站时，只要把蓄电池换了就可以。

然后换下的蓄电池在充电站充电。

这一方案获得成功，保证电动汽车充电的快捷、高效，电动汽车必将进入一个快速发展时期。

让同学们知道：物理学是有用的，克服了过去教学中教学内容枯藻无味， 理论脱离实际的现象,有利于提高学生的科学素养,提高电磁学的教学质量。

二、教学方法和手段的改革

(一)变“填鸭式”为“启发式”、“提问式”、“案例式”等多种教学方法

高职学生跟本科生在接收能力上有差距，大都不喜欢教师上课用满堂灌的“填鸭式”教学方法，这种教学方法让学生感觉是在被动接受知识，心理上容易产生厌学情绪，教师讲得津津有味，学生感觉是枯燥无味，提不起兴趣。

教师在课堂改用“启发式”、“提问式”、“ 案例式”等教学方法，让学生参与到教师的教学中来，让学生有发表自己见解的机会。

这样可以使学生变被动接受知识为主动思考、吸收新知识，把学生学习的积极性调动起来了，课堂气氛活跃。

在讲核能发电时，例举了今年3月11日日本东北部发生的9级特大地震和大海啸，接着福岛第一核电站多个机组先后爆炸或起火，引发举世震惊的核泄漏危机。

引导学生进行思考：从受损的燃料棒中喷出的放射性碘-131和铯-137等这些物质对民众有哪些伤害?同时提出，核能发电具有稳定、燃料体积小、运输与储存都很方便等许多优点，但是，核电站的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。

变枯燥的“填鸭式”教学为案例教学的方法，结合生活中发生的实际问题进行讲授，既能提高学生学习物理的兴趣，又有利于培养和提高他们分析和解决实际问题的能力，使学生看到物理原理的实用性，增强学生学好物理的信心。

(二)开展课堂讨论、营造创造性学习环境

为了使同学们在电磁学学习过程中，培养独立思考的能力，我们定期开展课堂讨论，营造创造性学习环境。

对高职学生教学中不应片面追求讲深讲透，而应突出重点，给学生留有思考的余地。

电磁兼容教学改革 第6篇

【关键词】电磁场与电磁波 小班教学 教学方法

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）18-0040-01

1.引言

《电磁场与电磁波》是电磁场与无线技术、电波传播与天线、广播电视工程、通信工程等电子信息类专业的必修基础课程，该课程的教与学对于专业人才培养十分重要。《电磁场与电磁波》课程内容主要包括静态场、时变电磁场、平行电磁波、导行电磁波和电磁辐射等5部分，涉及矢量分析、微积分、微分方程等数学知识，与大学物理课程中的电磁学部分紧密相关，内容繁多而复杂。面对数学知识基础薄弱、大学物理知识不牢固的学生，采取规模较大的教学班组织教与学的效果十分不理想。在各类实验班教学模式改革的基础上，我校尝试着在小班教学中对《电磁场与电磁波》课程的教学模式和方法进行新的探索，对改善本课程的教与学效果具有重要意义。

2.《电磁场与电磁波》小班教学的探索

2.1 调整教学内容安排，灵活安排授课学期

由于《电磁场与电磁波》课程内容对《大学物理》、《高等数学》等课程的依赖性较大，课程的学习需要大学物理知识和数学知识的支撑[1]。因此，很多高校该课程的授课学期安排在第4或第5学期（大二下或大三上）。但是，一般说来，在整个大学四年的学习中，第4、5学期是学业任务最重的2个学期，难教难学的课程很多，客观造成了学生投入到《电磁场与电磁波》课程上的精力相对减少，学习效果不好。为了改变这一现状，在简单介绍矢量基本运算的基础上，重新整合教学内容，构建从现象到理论再到应用的层次显明的教学内容，形成以电磁现象及规律、电磁理论构架和电磁工程应用三大模块构成的课程体系，降低课程学习对《大学物理》、《高等数学》等课程的依赖，将《电磁场与电磁波》课程安排学期提前在第2学期（大一下学期），将极大的保证学生学习该课程的时间，为该课程学习效果的提高奠定基础。

2.2 小班教学，活跃课堂学习气氛

由于招生规模的扩大，目前高校课程的教学班规模也随之逐渐扩大。在我校《电磁场与电磁波》课程的教学班多是2到3个自然班构成，人数多时可达到100名以上。由于学生水平基礎不同，在数学基础、学习能力和自觉性方面有较大的差异，因材施教十分困难。教师与学生互动较少，课堂气氛沉闷，难免造成教与学的乏味。可以预见，各类实验班小班教学的模式，将有力的改善《电磁场与电磁波》课程的教与学效果。目前我校各类实验班均采用小班教学的模式，人数为25人左右。小班的规模有利于老师熟悉每个学生的情况，便于因材施教，同时，有利于教师与学生的课堂互动，活跃课堂气氛，提升学生学习的兴趣，提高课程学习的效果。

2.3 分组教学，提升学习动力

由于课程内容的抽象性和理论性，学生对此课程的学习一般兴趣不够浓厚，该课程的挂科率、重修率一直较高。另外，多数教师采用的仍然是“填鸭式”、“灌输式”等传统教学方式[2，3]，限于教学内容与学生互动较少，课堂气氛沉闷，造成教与学的乏味，不易唤起学生的学习兴趣。在小班教学中根据人数，可将学生分成几个小组，每个小组4-5名学生。小组式的教学便于授课老师根据教学内容分配教学任务，便于学生通过搜集、分析资料和课堂分享的方式参与课堂教学，便于缓解理论课堂教学的乏味，提升课堂教与学的效果。

2.4 “问题式”与“探究式”教学相结合，提高学习效果

由于是小班安排教学，教师可以采用“问题式”与“探究式”教学相结合的教学方法，引导学生积极参与课堂活动。知识点的讲授分成3个阶段，第一阶段提出问题。教师根据内容，提出3-5个与知识相关的问题，引导学生去思考，调动学生的学习热情；第二阶段学生自学课程内容。学生根据教师提出的问题，短时间内自我学习教材内容，可在小组内讨论，初步理解、掌握知识点；第三阶段教师讲解知识点。教师根据学生对知识点理解和掌握的情况，有针对性的做出讲解，并辅以习题讲解、实例分析等，全面分析知识点。通过该过程，学生可以积极参与到课堂教学中，在“问题式”和“探究式”教学方式的引导下，充分调动自己的学习动力，变被动为主动，有利于课堂教与学效果的提升。

3.结束语

面对大班《电磁场与电磁波》课程教与学的困境，施行小班组织教学的模式将成为该课程教学发展的方向。在小班教学的基础上，通过教学内容的调整、分组教学和“问题式”与“探究式”等教学方法的综合应用，必将充分调动学生的学习热情，极大的改善课程教学的效果。

参考文献：

[1]潘长宁，何军，周昕，“电磁场与电磁波”与“大学物理·电磁学”教学衔接问题的探讨[J]，教育教学论坛，2015，3：159-160.

[2]管爱红，《电磁场与电磁波》课程教学思考[J]，教育教学论坛，2015，14：227-228.

电磁兼容教学改革 第7篇

要让学生获得更丰富知识的同时提升个人能力、人际交往能力、系统和过程的建造能力, 即工程素质和能力, 目前最好的解决方法是利用麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学组成的跨国研究机构在2000年提出的CDIO工程教育模式, 即将构思 (Conceive) 、设计 (Design) 、实施 (Implement) 和运行 (Operate) 运用到教学的全过程。[1,2]目前我国已有50多所高校进行了不同程度的CDIO教学模式的应用, 并取得了良好的成效。[3,4]

本文根据CDIO工程教育理念, 针对高校电磁场与电磁波课程教学中出现的不足, 在教学内容的整合、教学方法的改变、实践能力的培养等方面对该门课程的教学模式进行改革探讨。

一、教学内容的合理整合

电磁场与电磁波课程是在大学物理电磁学的基础上, 进一步阐述宏观电磁场的基本性质、基本规律和基本分析方法的课程。为了体现CDIO工程教育理念, 尽量减少理论课学时, 并且增加实践课学时, 使得学生在“学中做”和“做中学”;在学习基础理论的同时培养工程应用能力, 需要对教学内容进行合理整合。

(1) 积分形式描述宏观电磁场理论的内容学生已在大学物理课程中学习过, 因此在该课程中只需对电磁场规律的积分描述形式进行总结和复习, 将重点放在用微分形式描述电磁场理论上。

(2) 对相关的微波与天线内容尽量简化, 学生只需掌握一般知识即可, 即能够为后续微波与天线课程学习奠定基础即可。

(3) 目前电磁场与电磁波课程的教材众多, 采用的教学内容安排也不尽相同。大体上主要按由特殊到一般或由一般到特殊的两种形式进行阐述[5,6]。根据学生接受能力和循序渐进的思想, 采用由特殊到一般的方式可能更适合学生学习, 即从静电场、静磁场、时变电磁场, 最后形成完整的麦克斯韦方程组等方面讲授其方法。

(4) 为了增强学生的学习兴趣, 以及培养学生的工程应用能力, 尽量采用与工程应用相结合的例题, 课后作业题也需有一定量的可直接解决工程实际问题的习题。

二、教学方式的多样化

要使得学生对较难学的电磁场与电磁波课程内容有兴趣, 且能够较好地掌握相关知识, 并能够将所学知识应用到实际工程中, 在教学方式上就应该根据课程的特点和学习的思维习惯和对知识接受的方式, 采取多样化的教学方式。

1.对比式教学模式

本门课程中的概念和有关公式总是成对出现, 在静态场中电场与磁场的对应规律尤为突出, 如电场和磁场、库伦定律和安培力定律、电偶极子和磁偶极子、电位与磁位、电容与电感、静电能与静磁能等。尽管它们所处的环境有所不同, 但在表达式上有许多相似之处。因此在静态场教学中对这些知识点采用对比方法讲授。如在教学中详细讲解电荷产生的电场, 电场的有关公式、规律及其引出的电位、电场能、电场力等。对电流产生的磁场、磁场的有关公式、规律及其引出的磁位、磁场能、磁场力等, 采用对比的方式进行简要讲解。最后, 对基本概念、基本规律和涉及的公式进行总结对比。这样不仅可以使学生对知识有一个系统的把握, 容易理解和记忆有关概念、公式, 而且可以提高学生的学习效率, 节省上课学时。

2.启发式教学模式

以学生为主体、教师为主导、师生互动的启发式教学是引导学生独立钻研、全面发展的一种教学方法。在教学中, 将理论问题实际化更能引起学生的自主学习兴趣, 将疑难问题启发化更能激发学生的求知欲望, 将技术问题工程化更能培养学生对知识的应用能力。

(1) 通过将生活中的实例与理论知识的结合提出问题, 进一步激发学生的学习兴趣。这种教学方法不仅可以启发学生的学习动机, 激活思维, 引导学生积极思考、主动学习, 而且也可以使得学生认真学习, 勤于思考, 用所学知识解决实际问题, 以及探索新的相关知识。如在讲授法拉第电磁感应定律时, 通过设置在自行车上增加一装置解决本身照明问题的一个题目, 不仅使得学生认真学习讲授内容, 并对内容深刻理解, 而且也积极思考, 寻求多种方法解决问题。另外伴随基本概念、基本理论的讲授, 增加与讲授内容相关的实例和应用性例题, 可使得学生能够理论联系实际, 加深对理论知识的理解和应用, 培养学生的工程实践素质。

(2) 设置疑问, 启发思维。对不易理解的概念、不能正确运用的知识或容易混淆的问题, 有意识地让学生利用已知知识进行大胆分析, 从而解决问题。对学生不能解决或解答错误的问题要给出正确的结论, 并进行详细的讲授, 这样促使学生对知识有更深的理解, 最终掌握知识。如在讲授位移电流概念时, 根据电路中增加电容器时还有电流连续的现象, 指出恒定电流连续性方程与电荷守恒定律之间存在的矛盾, 让学生进行分析和解决。随后采用启发式方法引入位移电流的概念, 最后形成全电流的思想。

(3) 设置与所学知识相关的典型性工程项目, 使得技术问题工程化, 着重培养学生对所学知识的应用能力和创新能力。学生为解决实际工程问题, 必须对所学知识进行综合应用, 这样, 不仅提高了学生的学习兴趣, 而且也会促使他们想法设法解决实际问题, 完成工程项目。

3.多媒体与板书相结合教学模式

实际存在的电磁场与电磁波看不见, 摸不着, 对它的描述很抽象, 不容易被学生接受, 繁杂的公式也使得学生感到枯燥无味而失去兴趣。因此应采取不同的方式进行教学。对于抽象概念采用多媒体技术进行讲授, 对于繁杂公式采用板书进行讲授。

(1) 为了使学生易于理解基本概念和规律, 需通过自制和搜集相关的图片、视频、动画资料等制作形象生动的多媒体课件, 使抽象概念形象化, 展现出“看得见”的电磁场。这种授课方法不仅可以让学生在形象化教学中获得对抽象概念的感性认识, 增强学习兴趣、求知欲和满足其好奇心, 对所学内容加深理解, 而且也可节省课时, 提高效率, 增加授课信息量, 扩大知识面。

(2) 本课程中描述电磁场与电磁波的公式较多, 为了促使学生能够掌握电磁场与电磁波的规律, 需要对有关公式进行详细推导。如果采用多媒体课件教学, 不仅不利于学生进行思考, 而且学生也很难跟上教师讲课的节奏, 教学效果不理想, 因此对公式推导应采用板书形式进行教学。另外, 由于课时所限, 教师可选择重要的公式和较难的公式进行推导, 对较容易的公式可让学生自己推导。

4.演练与展望相结合教学模式

通过比较式方法对课堂知识进行小结, 让学生抓住所学知识的重点, 对知识有系统的把握。在课堂上选择有代表性的综合习题让学生练习, 可以加深学生对所学知识的理解和巩固。为使所学知识得到实际运用, 可以设置一些相关的实际应用项目让学生课后进行思考和探讨。

另外, 为了使学生能够了解本领域的最新知识和发展方向, 激发学生的创新性思维和对新技术的探索, 课程讲授中应将本领域国内外的研究现状、研究热点和前沿问题介绍给学生, 鼓励学生利用课余时间选择题目进行针对性研究, 将研究成果以专利和论文形式发表出来, 使得前沿问题学术化。

三、工程实践能力培养

为了培养学生对知识的应用能力、创新能力和整体系统设计能力, 以及团队合作精神, 必须加强实践性教学课程建设。构建以项目为主导的知识、技术和能力培养一体化的实践课程是实施CDIO工程教育模式的重要环节。首先应对没有实践课程的高校需要建立较为完备的相关实验室, 已有实验室的高校对实验设备进行完善, 根据课时对实验项目精心选择, 然后采用以项目为驱动的二级项目分级制进行实践教学。各级项目都要涉及CDIO的构思、设计、实现和运作的整个阶段。

1.一级项目着力于本课程知识综合运用和创新能力培养, 培养学生的工程意识和工程分析能力、创新能力

具体方法如下。

(1) 在讲授理论课的绪论后, 由教师给出几个能够涵盖本门课程主要知识并具有实际工程价值的题目让学生进行思考;在理论课程讲授一半时, 由学生自行挑选, 鼓励学生自设题目, 但是自设题目必须经过指导教师的确认, 以防止因题目过大, 学生不能完成的现象出现。

(2) 根据不同项目的难易程度, 学生3~5人组成一个小组共同完成。项目组人员轮流承担课题负责人, 小组成员不仅有各自具体的工作重点, 而且对其他人的工作也需要了解, 以便共同探讨和解决项目中的难题, 培养团队合作精神。

(3) 一级项目主要利用课余时间完成, 实验室全天开放, 在本课程结束后的一周之内完成。需要提交方案论证报告、设计报告、测试报告、项目样机等有关材料。在每个阶段都需要向指导教师汇报, 以便于教师提供针对性指导。

2.二级项目是一级项目的支撑, 着力于学生对本课程应具备的基础能力培养, 加深和强化对本课程各阶段知识的掌握和应用能力

具体方法如下。

(1) 对理论课讲授的每个阶段都给出一个相关的小题目, 让每个学生在实验室完成, 培养学生对本阶段知识的深入掌握和应用。如讲授静电场后, 让学生设计一种静电除尘器;讲授静磁场后, 让学生一种小型选矿器等。不能按时完成的学生, 可利用课余时间到开放实验室完成。这种情况下指导教师应根据实际情况及时进行指导, 以督促学生完成任务。

(2) 对二级项目采用以设计性实验为主、验证性实验为辅、创新性实验鼓励的方式进行设置。

(3) 项目完成后, 学生需要提交设计报告、测试分析报告。某些项目还需要提交实验样机。

学生的最终实践课程成绩, 指导教师可根据一、二级项目的完成情况和水平进行综合评定。通过实践课程的训练, 不仅可以促使学生加深对所学知识的印象, 利用知识解决实际问题的应用能力培养, 而且也培养了学生的创新能力和团队合作精神。学生也可对完成的项目进行优化, 参加全国电子设计大赛、“挑战杯”大赛等。

四、结语

电磁场与电磁波课程既是相关工科专业重要的基础必修课程, 又是教师最难教、学生最难学的课程之一。面对抽象的概念、繁杂的公式, 要求学生不仅要具有空间几何想象力, 还必须具有扎实的数学基础。通过改进常规教学模式, 建立对比、启发、多媒体与板书相结合、工程训练等方式的教学模式, 使得抽象概念形象化、理论问题实际化、技术问题工程化、前沿问题学术化。不仅可以提高学生的学习兴趣, 增强学习的自信心, 利于学生深入理解和掌握相关知识, 而且还可以促使学生在“学中做”和“做中学”, 培养学生的工程素质能力和创新能力, 实现CDIO工程教育的人才培养目标, 满足社会的需要。下一步的工作是根据该门课程的内容, 通过精心设计, 优化提炼, 建立一、二级实践项目数据库, 以便既能增加综合本课程知识的实际工程题目, 又能使学生有更多的兴趣选择。

参考文献

[1]顾佩华, 包能胜, 等.CDIO在中国 (上) [J].高等工程教育研究, 2012, (3) :24-25.

[2] (美) Edward F.Crawley.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华, 等译.北京:高等教育出版社, 2009.

[3]顾佩华, 沈民奋, 李升平, 等.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究, 2008, (1) :12-20.

[4]周坚和, 唐培和.地方高校电子信息类专业人才CDIO多层次立体化培养模式探析——以广西工学院通信工程专业为例[J].高教论坛, 2013, (4) :35-40.

[5]谢处方, 饶克瑾.电磁场与电磁波 (第四版) [M].北京:高等教育出版社, 2006.

电磁兼容教学改革 第8篇

大学物理是我国高等院校理工科类非物理专业的必修基础课[1], 它的内容包括力学、热学、电磁学、光学和原子物理等五大部份。通常在大学低年级开设, 其主要目的是为以后的专业课的学习打下基础。“电磁场与电磁波”一直以来是高校电子电气类专业开设的专业基础课程[2], 它的前期基础就是大学物理中的电磁学部分, 但知识内容在深度和广度上都有很大的加深和拓展, 同时也有很大一部分内容重叠。而在一般的高校开设的“电磁场与电磁波”课程中, 由于它属于专业基础课层次, 而不属于专业课程, 所以在课时安排上相对较少。但本课程又具有理论性强、难度较大的特点, 因此在教与学的过程中出现教学课时紧, 而学生学习枯燥、乏味的教学现状。为了在教学过程中既避免与大学物理电磁学知识简单的重复, 又能让学生学好电磁场与电磁波课程的核心内容, 为专业课的学习打下良好的基础, 那么如何做好大学物理电磁学、电磁场与电磁波课程的教学衔接[3], 是一个值得探讨和研究的问题。

二、“电磁场与电磁波”与“大学物理·电磁学”教学衔接问题

电磁场的运动是自然界中最基本的物质运动形式之一, 电磁场理论渗透到生活的许多领域, 例如:信息技术、通讯技术、传感器技术等, 促进了现代科学技术的快速发展。所以对于理工科类的大学生来说, 了解和掌握有关电磁场的基本知识是非常重要的。“大学物理·电磁学”与“电磁场与电磁波”这两门课程从整体上来看都涉及到了电磁运动基本理论, 从研究的对象来看没有本质的区别。但是由于它们的教学目标不同, 导致它们的教学内容不同, 因而在教学方法、教学重点和难点上也有很大的差别。如果能够把这两门课程在教学上进行很好的衔接, 那就能起到提高学生的学习兴趣作用, 树立学生在电磁学知识的基础上学好”电磁场与电磁波”这门课程的信心。

1.教学目标的衔接。大学物理课程在大学一年级就已经开设, 作为一门通识性的基础课程, 它在很大程度上肩负着基础知识教育和科学素养教育为一体的双重教育功能。而大学物理中的电磁学部分, 又是该课程中教与学的难点。通过该课程的教学, 让学生对电场、磁场、电磁波的基本概念、基本规律和基本方法有比较全面和系统的认识和理解, 为学生以后专业课程的学习和其他科学技术的学习打下坚实的基础。“电磁场与电磁波”是工科类高校电子工程、信息工程、通信工程等专业学生的必修课程, 是通信技术的理论基础, 是电子信息类专业本科学生知识结构的重要组成部分。在课程定位上, 它是专业基础课, 是以后专业课学习的基础, 例如“无线电技术”、“微波技术”等;因而相对于大学物理这门公共基础课来说, 它的教学目标有所不同。通过该课程的学习, 让学生建立场的概念, 认识到场的物质性;掌握电磁场运动的基本规律, 知道麦克斯韦方程的物理意义以及数学表达式。同时让学生熟悉一些重要的电磁场问题, 把它抽象成具体的数学模型, 如平面电磁波的波动方程、静电场电位的拉普拉斯方程等。使学生学会用“场”的观点去观察、分析和计算一些简单、典型的电磁学的基本问题, 所以更加强调对学生严密的逻辑推理、理性思维能力的培养。两门课程在教学目标上是一个由低到高的层次递进关系。

2.教学内容的衔接。从教学内容上看, 大学物理的电磁学部分介绍了静电场的基本性质、稳恒磁场的基本规律、电磁感应的基本规律, 并以简单地描述麦克斯韦方程组而结束该部分内容, 至于时变电磁场以及电磁波的产生和传输等问题, 它根本不涉及。故它只是从“静态”的观点对电磁场的基本问题进行了简单的描述。让学生从整体上对电磁场有一个“感性”的认识。在静电场部分, 它介绍了电场强度、静电场的高斯定理和安培环路定理, 同时也介绍了静电场中的导体和电介质;在稳恒磁场部分, 它介绍了磁场中的高斯定理、安培环路定理、毕奥-萨伐尔定律等磁场的基本规律以及磁介质的特性。接下来在电磁感应中对动生电动势和感生电动势以及自感互感等内容进行了介绍, 最后以对麦克斯韦方程的描述而结束。这些基本内容选取是由这门课程的公共基础课定位决定的。作为电子电气类专业不可或缺的专业基础课, “电磁场与电磁波”的内容丰富得多, 难度也大得多。它包括“电磁场”与“电磁波”两大部分的基本内容。电磁场部分是在大学物理电磁学课程的基础上, 运用矢量分析的方法, 描述静电场恒定电流电场和恒定电流磁场的基本物理概念, 在总结基本实验定律的基础上给出电磁场的基本规律, 给出了静电场和稳恒电流磁场的边界条件, 研究了静态电磁场边值问题的解题方法, 例如镜像法、分离变量法和有限差分法。电磁波部分主要是介绍有关电磁波在真空中和各种介质中的传播规律以及天线的基本理论。具体地, 它包括平面电磁波, 导行电磁波以及电磁波的辐射等基本理论。因而它从“动态”的侧面对电磁波进行描述。由于该课程通常在大学三年级才开课, 学生在掌握矢量分析的基础上, 掌握恒定和时变电磁场的麦克斯韦方程组、泊松方程、电磁波的波动方程的求解;理解电磁场的矢势、标势、规范变换、规范不变性、库仑规范、洛仑兹规范、时谐平面电磁波、推迟势、电磁辐射、截止频率和谐振频率等电磁波的概念。

由以上讨论我们知道, “电磁场与电磁波”这门课程相对于“大学物理·电磁学”在教学内容上不是简单的重复, 而是呈现很大的递进关系[4]。众所周知, 静电场和静磁场等静场在空间是相互独立的, 它们不能产生电磁波。只有时变的电磁场才能产生电磁波。那么在电磁场与电磁波的教学中, 利用大学物理电磁学所学过的电磁场的实验定律:电场和磁场的高斯定理、安培环路定理以及法拉第电磁感应定律等推导出电磁场方程的积分形式:

这样在教学中既避免的简单的重复, 又起到了知识承上启下, 衔接紧密的作用。使学生从知识上达到了自然过渡, 从而提高学习的积极性和自信心。

3.教学方法的衔接。大学物理电磁学部分的知识相对比较简单, 很多概念和规律都是在实验的基础上, 通过学生的感性认识后抽象出物理模型而建立起来的。然而电磁场与电磁波这门课程却侧重于利用矢量分析与场论等数学工具, 对具体的物理模型所满足的物理规律进行严密的理论推导, 得出合理的结论, 构建完整的物理理论体系。因此, 在教学中教师应该有意识地引导学生从“形象思维”向“抽象思维”转变与过渡[5]。学生学习时必须通过理性的思考、严密的逻辑推理才能真正领悟到电磁波传播的内在规律。例如毕奥和萨伐尔对大量实验结果进行分析和总结得出了描述稳恒电流周围磁场的毕奥-萨伐尔定律, 在此基础上, 人们推导出磁场的安培环路定理。但实验对物理规律的再现有它的局限性, 我们必须在实验定律的基础上, 通过归纳、总结和严密的逻辑推理把实验结论推广到更一般的情况, 使之既反映原来的实验事实, 又符合新的情况;或者建立新的理论使它具有更高的慨括性。因而在实验建立了恒定电流的安培环路定理后, 通过抽象思维和逻辑推理, 引入位移电流及全电流的概念, 从而磁场的安培环路定理就可以推广到时变电磁场的情况, 得到麦克斯韦第一方程, 变化的电场能产生磁场, 建立了电磁波传播的第一大理论支柱。另外, 法拉第通过实验建立了电磁感应定律, 证明了变化的磁场能产生电场, 建立了电磁波传播的第二大理论支柱。这样我们在教学方法上对两门课程进行了衔接。

三、结束语

本文从教学目标、教学内容、教学方法上分析这两门课程的异同, 找出它们之间的切入点, 在教学过程中对两门课程进行很好的衔接、承前启后, 使学生在知识上自然过渡, 树立学习的信心, 提高电磁场与电磁波课程的教学质量。

参考文献

[1]罗益民, 余燕.大学物理[M].第2版.北京:北京邮电大学出版社, 2008.

[2]孙国安.电磁场与电磁波[M].第2版.南京:东南大学出版社, 2003.

[3]马书云, 吴方平, 王慧.对大学物理与中学物理教学衔接的调查分析与改进建议[J].物理通报, 2009, (12) :13-16.

[4]姚文俊, 程衍富, 戴同庆, 等.“电磁场与电磁波”和“大学物理”教学类比研究[J].中国电力教育, 2012, (23) .

《电磁铁》教学反思 第9篇

《电磁相互作用及应用》的知识在日常生活、工业生产和科技等方面的应用非常广泛，同时也是学习高中有关物理知识的基础。本章的物理概念、规律几乎都是通过实验概括得出的，这充分体现了物理学是以实验为基础的科学，应注重学生以实验为手段，探索自然奥秘的方法。教师应侧重培养学生进行有目的的观察，通过明确观察对象和引起变化的条件，从而得出概念和规律，获得科学思维的训练;培养学生以实验事实为依据，进行归纳、概括和想象的能力。通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究的方法，进一步发展科学探究能力。

《电磁铁》一课从知识层面来讲，要让学生了解电磁铁的构造及原理，电磁铁的磁性强弱可由电流大小、匝数多少来控制，电磁铁在现代生产与生活中的广泛应用;从技能方面来讲，要让学生找出控制电磁铁磁性强弱的方法，会自制电磁铁和电铃。从情感、态度方面来讲，要培养学生尊重科学、喜爱物理的情感，培养学生的动手实践能力, 增强学生将所学知识应用到实际生活中的意识。

教学中的亮点

我通过“淘气的小孩挑铁屑”创设情境，引导学生用什么挑，怎样挑更好。这样，学生的积极性立刻被调动起来了。我再通过废品站利用电磁铁搬运重物的视频，让学生初步了解电磁铁与磁铁相比的优点，为后来讲解电磁铁的优点提供铺垫。从课堂效果看，课堂气氛非常好，收到了预期的效果。

电磁铁的磁性为什么比螺线管强?我通过实物投影做对比实验，让学生观察通电螺线管对小磁针的吸引，再观察插入铁芯的通电螺线管对小磁针的吸引，学生发现小磁针的偏转速度明显加快，便立刻领悟了实验的原理，再通过阅读教材，就完全掌握了这部分知识。

探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的方案设计是本节课的难点，我处理的办法是先播放“自制电磁铁”的视频，让学生初步掌握实验的基本技能，并给学生适当的提示，学生通过小组的合作交流基本上可以完成实验，为下一步的实验扫清了障碍。在我提出“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的问题，且同学们完成实验猜想后，本节课进入了最关键的环节——怎样完成这个实验的设计。学生们先展开小组讨论，拿出自己的想法，进行展示交流，再通过我的引导把想法变成可行的方案，最后落实到具体的学生实验中。

本节课，我认为最大的亮点就是成功运用多种方案完成实验，为了让这些方案在课堂得以实现，物理组的老师群策群力：吸引大头针的方案——为了能让被吸引的物体有明显的效果，我们把一个订书钉剪成四段，不用太大的电流和绕太多的线圈匝数就能收到非常好的效果;吸引小磁针的方案——我们采用了实验室最小的小磁针;用弹簧体现磁性强弱的方案——我们则选择了实验室中量程最小的弹簧测力计和钩码的组合。实验器材的安排都是在物理组老师亲自操作且经历了多次失败的基础上摸索出来的。上课只是完成了最后的展示，难的是艰辛的思考、摸索、失败、反思、再改变、稳定成型的过程。

教学中的不足

由于实验“自制电磁铁”用了较长的时间，第二次实验“探究电磁铁磁性的强弱”又用了较长的时间，导致后来的评估环节和讲解电磁铁应用的环节没有达到预期的设计效果。问题的根源在于学生动手能力的培养是一个比较漫长的过程，实际上，我在准备实验时把整套器材都安装好了，但有的小组把器材拆开了又重新组装，这就浪费了有限的时间，且由于重新组装出现的接触不良等原因，自然会导致有的小组在实验时出现电路不通的问题，而本节课我们不是为了找电路的故障，在这个方面浪费了时间一定会影响教师预期想法的实现。实验课上教师无论怎样准备，也会有不确定因素出现。为了弥补这个不足，我在下课时把学生实验中用到的铁钉、漆包线、夹子、铁屑等器材送给了学生，通过学生课后的实验，既能进一步研究本节课的实验，还能充实他们家庭实验室的实验器材，也实现了教师在课堂上的一个目标——“带着问题来，带着问题走”。

电磁兼容教学改革 第10篇

1 虚拟仿真实验的设计

通过HFSS软件建立仿真模型, 可以计算: (1) 仿真模型网络端口的特征阻抗和传输常数; (2) 天线的远场和近场辐射问题和空间的电磁场分布; (3) 模型的S参数; (4) 谐振模型的本征模或谐振解。由于其强大的3D建模功能, 以及仿真系统设置的灵活性, 不同的电磁场实验, 只要建立不同的仿真模型就可以了。下面简述一下HFSS在电磁场与电磁波实验中的具体的应用。

如图1所示, 是一个E面金属膜片波导滤波器的HFSS仿真模型, 它的工作频率较高, 滤波性能好, 加工一致性好。但它的测试设备十分昂贵, 不适合学生在实验室做实物实验。

如图3所示, 由于测试波导滤波的矢量网络分析仪两端电缆衰减约为1.5 d B, 此波导滤波器的实际衰减小于1 d B, 与仿真结果十分相似。天线的测试需要微波暗室, 在学校内, 很难实现天线的测试条件。采用HFSS软件, 还可以很方便的仿真出天线的远场和近场方向图, 让学生对其有一个形象的认识。图4所示的是一个微带阵列天线的仿真模型。

2 结语

该文主要针对在电磁场实验课程中, 实验器材昂贵, 实验效果一般等问题, 提出采用HFSS软件, 进行虚拟仿真。HFSS与一般的数学计算类软件不同, 它的可以对仿真对象进行3D建模, 将电磁场与电磁波中的微分方程求解转化为图形形式的电磁场分布, 加深学生对磁场与电场的分布的理解。

参考文献

[1]黄建, 甘体国.波导E面金属膜片滤波器的分析[J].微波学报, 1999, 15 (3) :257-261.

[2]张钧, 刘克诚, 张贤铎, 等.微带天线理论与工程[M].北京:国防工业出版社, 1988.

[3]张鹏飞, 龚书喜, 徐云学, 等.大型阵列天线辐射的近似分析[J].微波学报, 2009, 25 (1) :46-50.

电磁感应教学过程探究 第11篇

在电磁感应的以往教学中，教师是通过实验演示，给学生直观认识，继而进行理论教学的，但是并不能达到预期的效果。学生参与不积极，创新思维不能有效发散，自主学习和合作探究的能力都没有得到提高。想让学生在学习过程中体现出学习的主观能动性，体会到学习的快乐，就需要对传统的教学形式、教学过程以及教学手段进行改革。教师要将传统的“循循善诱”变成自主学习中的“做中教”，培养学生的批判性、创造性思维能力。电磁感应对学生来说比较抽象，可以借助实验仪器进行演示的同时充分利用各种信息化技术手段，通过合作探究，任务驱动法，问题探究法，让学生对电磁感应产生直观的认识，让枯燥的课堂充满趣味。

一、课前准备，自学新知

预习将直接影响听课的效果。有效的预习能明显提高学生学习的效率，激发学生自觉学习的主观能动性，获得课堂学习的主动权。传统教学中，课前预习形式单一，内容抽象，会使学生出现越看越不懂的现象，失去了后续学习的兴趣，产生畏难情绪，达不到应有的效果。为此教师把学生带到网络教室，充分利用学生喜欢网络的特点，将课前预习通过信息化的手段进行设置，为学生营造层次丰富、生动有趣的学习环境。

1.微课

课前教师在QQ群发布微课视频，初步讲解电磁感应现象、感应电动势、感应电流等概念。在深入剖析教材的前提下，录制形式精简的微课，不仅注重知识的讲授，更注重学习能力的培养。微课既可作为课程的补充，又可作为独立的课程来学习。

2.小魔术

教师提前录制“小魔术”视频：准备两个相同的小磁铁，让磁铁同时从同一高度分别通过等长的垂直放置的PVC管和铜管。利用课前设置小魔术，为教学难点“阻碍”一词的讲解做铺垫。

3.导学案

学生登录QQ群下载导学案，明确学习目标、学习重难点，对所学知识有初步的了解。

4.QQ群

学生在QQ群进行互动交流，可以对微课的学习和小魔术的原理提出自己的见解看法，也可以提出疑问，教师整理出热点问题，答疑解惑、重点说明。

改变学生以为计算机、网络仅仅是娱乐工具，无法在学习上起作用的固有观念，将信息化的教学手段最大限度地运用到课堂中。课前预习借助网络平台，设置微课、小魔术、导学案等信息化预习手段，触动学生的视、听感受。学生拿到了学习的主动权，实现了知识的有效传播和课堂的延伸。师生交流更轻松，学生学习兴趣更浓厚，课堂教学更高效。

二、温故知新，知识反馈

为了加深学生对已学知识的掌握，同时为新课教学突破重难点作好知识准备，教师提几个问题，引起学生思考。然后教师检验学生课前自学成果，提出问题。学生各抒己见，交流讨论。学生以小组为单位，以演示文稿的形式展示课前通过网络查到的生活中有关电磁感应现象，相互学习交流讨论，完成对课前预习的反馈。“低起点，小步子”划分学习任务，逐渐提高学生学习的自信心。

三、设境激趣，导入新课

兴趣是学习的动力。播放手机无线充电视频，以现阶段学生感兴趣的热门话题导入，在短时间内吸引学生注意力，调动学习积极性。提出问题：手机并没有连接电源，为什么能充电呢？学生思维活跃，立马能说出这是无线充电。教师随即又问：“无线充电的原理是什么？”学生若有所思。教师介绍无线充电基本原理，导入该次课的重点内容：电磁感应。

四、实验探究，获取新知

教师抛出问题：利用身边简单器材（检流计、条形磁铁、导线，螺线管），能否实现“磁生电”？学生热情很高，一个个都急于尝试。

1.布置任务，观察现象。

把原本枯燥的知识讲解，直接变成了以学生为主体的体验式学习，将知识点明确成相应的任务，做到目标明确，重点突出，使学生通过完成任务的同时进一步掌握新知。

任务：将条形铁反复插入拔出线圈；把条形磁铁放在线圈中，静止不动，观察电流表指针的变化。

小组成员合理分工合作，根据任务，完成操作，观察记录数据。教师巡回指导，对学生的探究过程，收集和处理信息的能力进行过程性评价，随后提出相关概念：电磁感应现象、感应电流、电动势。教师引导和启发学生找出产生感应电流与磁通变化的关系，整合学生讨论结果，得出结论。

实验探究的手段，化静态为动态，化抽象为形象，将“做中教，做中学”的理念融入课堂，发挥学生的主体地位。学生在合作探究的过程中，体验合作的乐趣，体验获知的快意。

2.提出问题，分组探究

学生观察完试验后，老师提出问题：“插入和拔出磁铁时，感应电流方向是否一样，有没有确定感应电流方向的方法？” 创设问题情境，让学生带着疑问，集中注意力去观察实验，能获得更好地学习效果。

学生分组讨论，动手实验并观察现象。在实验探究中学生可轻松得到N极插入与S极拔出过程中产生的感应电流的方向相同，N极拔出与S极插入过程中产生的感应电流方向相同，且两过程中电流方向不同的实验规律。每组展示实验的完成情况，推举代表发言。组间互评、纠错，教师点评。帮助学生理清知识脉络，思路清晰，加深学生对感应磁通与原磁通关系的认识。

3.归纳总结，突破难点

学生根据实验结果归纳总结，将原磁通与感应磁通之间的关系归纳为“增反减同”。教师趁热打铁将确定感应电流方向的方法概括为楞次定律，并重放小魔术视频，来强调“ 阻碍”一词的含义，突破教学难点。魔术中器材简单，操作方便，现象明显，让“阻碍”二字深入生心。魔术效果的神奇，能够寓教于乐，突破教学难点，让学生体验探究之妙，激发学生课后继续探索的欲望。

4.模拟演示，加深理解

在探究实验之后，配合仿真软件模拟演示，重现实验过程。教师可以请学生上台演示感应磁场方向、感应电流的方向形，加深对楞次定律的理解，巩固重点。

五、考核评价

课后学生登录学习平台，完成自测题及时反馈学习效果，遇到问题时利用班级QQ群共同探讨、共同解决，群师生互动，打破教学的空间和时间限制。

考核从主观和客观两方面设计，评价从过程性和结果性两方面展开，具体考核主要涉及：课前作业，实验操作，实验报告，网络自测等内容，并赋予相应的权重。学生进入学生评价系统，从学习态度，学习能力，团队合作等角度进行自评和组内互评。教师整理全班同学的情况，提出反馈意见，给予一定的鼓励，运用多种信息化手段实现了快速，公平、多元化的评价过程，及时教学反馈，提高教学质量。

六、小结

该次教学借助网络资源平台、微课、班级QQ群、仿真软件等多种息化手段，线上线下，课内课外整合资源，将知识动态化、形象化、碎片化，促进自主学习，个性化学习；打破了学习时间和空间的限制， 丰富学生学习的途径，激发学习兴趣，提高学习效率。教学中按照“教师为主导，学生为主体，实验为主线”的构想，采用合作探究法进行教学。教师在引导学生独立探究的基础上，注重学生间的交流和讨论活动。探究式教学展开学生思维的翅膀，让学生体会到探究的乐趣，提升学习能力，激发了学生学习的积极性，增强了学习的自信心。

电磁兼容教学改革 第12篇

关键词：电磁场与电磁波,教学方法,教学改革

0 引言

“电磁场与电磁波”是普通高等院校本科通信工程专业的专业基础课程, 一般是安排在大三上学期。通过学习, 可以使学生应用电磁场的基本理论去分析工程电磁场以及相关领域的电磁场问题, 为后续课程“微波技术”以及“天线工程”的学习奠定基础。然而“电磁场与电磁波”由于涉及到大量的物理以及数学知识, 一直被认为是难学、难教的专业基础理论课。学生在学习的过程中对于大量的公式推导, 显得十分枯燥, 所以学生学习积极性不高, 纯粹是为了考试而学习[1]。因此如何改变这种让人困惑的教学现状已经成为各个高校教学改革的重中之重。经过几年的教学和实践, 本人在“电磁场与电磁波”教学方面取得了一定的经验, 现从教学内容、教学方法和实验内容建设三个方面进行研究并给出一些改革的方案。

1 教学内容

我校通信工程专业开设了“微波技术”、“天线工程”以及“光纤通信”等专业课程, 这些专业课程与“电磁场与电磁波”紧密相连, 像“电磁场与电磁波”里面的时变电磁场、电磁波传播、导行电磁波、电磁波的辐射等内容都会对后期的专业课有着极其重要的作用, 这时我们就应该要适当的调整授课重点, 在这些内容上可以适当的增加内容;而对于静态场边值问题的求解不必要对每个公式进行详细的推导和说明, 可以结合一些商业软件建模通过商业软件来计算和分析电磁场求解问题, 这样既可以增加学生的兴趣也可以避免繁琐的公式推导[2]。对于后面章节像均匀平面电磁波的传播是电磁波传播部分的基础, 可以重点介绍一下, 可以结合生活中的例子来介绍电磁波的传播特性以及应用, 比如天线的设计等。

2 教学方法

传统的黑白两书的板书式教学方式已近不适合当今多元化教学的需求, 对于“电磁场与电磁波”这门比较抽象、复杂的课程, 我们需要借助多媒体, 通过形象的图片、动画来帮助学生来理解电磁场的概念性问题以及电磁波传播的特性, 这些内容是板书无法带给学生的。但是单一的多媒体教学, 如果老师只是对着多媒体读, 那也同样失去了多媒体教学的优势, 最好的办法是将板书式和多媒体式教学两者结合起来, 在传统的板书教学基础上适当的增加一些关于电磁场与电磁波的形象动画, 可能会达到更好的效果[3]。另外, 可以在课堂上穿插一些商业软件的应用教学, 如HFSS、ADS、FEKO等, 让学生更加直观的了解工程电磁场的分析与应用, 可以为学生在后期的课程设计以及毕业设计指定导向, 也可以为将来从事电磁场微波技术以及天线设计掌握必备的技术手段。图1、2分别给出了采用HFSS以及ADS设计阵列天线以及Wilkinson功分器的界面。

3 实验内容

我校目前“电磁场与电磁波”实验教学在硬件和软件教学方面还有待提高, 为了更好的使学生将课本知识与实践结合, 不能只停留在MATLAB以及其它软件上进行仿真实验, 还需要增加学生的动手能力, 比如开展天线的实际研发、滤波器的设计等, 通过设计制作这些器件, 让学生在制作的过程中发现问题, 并且了解一些常用器件的使用方法, 如矢量网络分析仪的使用[4]。因此我们将在课程设计中设计一些题目, 在学生完成建模仿真后, 联系一些厂家或则研究所, 由学生自己去制作实物天线并独立完成天线的测试, 最终完成天线的设计与制作, 如图3所示。

4 结束语

“电磁场与电磁波”是通信工程专业非常重要的一门理论基础课, 本文针对我校目前该理论课教学存在的问题, 在教学内容、教学方法和实验内容三个方面做了研究, 提出结合多媒体教学、商业软件教学以及实践操作等方法, 不仅可以激发学生的学习兴趣, 提高教学效果, 而且还可以为学生下面的课程设计和毕业设计提供导向, 为下一步深入学习“微波技术”以及“天线工程”等课程打下坚实的基础。

参考文献

[1]叶宇煌.“电磁场与微波技术”课程设置初探[J].高等理科教育, 2003 (1) :124-125.

[2]边莉, 张起晶, 刘鑫, 等.电磁场与微波技术系列课程教学内容重构[J].电气电子教学学报, 2013, 35 (4) :48-50.

[3]贾雁飞, 赵立权, 陈晓娟.电磁场与微波技术课程教学方法研究[J].吉林化工学院学报, 2012, 29 (12) :43-45.