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淺淡電磁場與電磁波的教學(xué)方法 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要 電磁場與電磁波普遍存在難教難學(xué)的現(xiàn)象。本文分析了電磁場與電磁波這門課程教學(xué)中存在的問題,并提出幾種提高教學(xué)質(zhì)量的方法,通過這些措施可以取得良好的教學(xué)效果。 關(guān)鍵詞 電磁場與電磁波 教學(xué)方法 教學(xué)質(zhì)量 G642 A 1002-7661( 2014) 14-0001-02 電磁場與電磁波是高等學(xué)校電子信息類及電氣信息類專業(yè)本科生必修的 一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是在大學(xué)物理的電磁學(xué)部分的基礎(chǔ)上,應(yīng)用高等數(shù)學(xué)作為工具,進一步研究宏觀電磁場的基本規(guī)律及分析計算方法,使學(xué)生熟悉重要電磁場問題的數(shù)學(xué)模型的分析計算方法,掌握 “ 場 ” 與 “ 路 ” 這兩種既相區(qū)別又相聯(lián)系的思想,具備對簡單電磁現(xiàn)象和電磁過程用 “ 場 ” 的觀點進行定性分析和判斷的能力。本課程的學(xué)習(xí),為學(xué)生以后從事微波技術(shù)、天線、無線通信、電磁兼容等領(lǐng)域的研究打下了必要的基礎(chǔ)。 但是該課程是公認(rèn)的難教難學(xué)的課程之一,其理由是:公式繁多、內(nèi)容抽象。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改進教學(xué)方法 顯得尤為重要。 一、課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題 我校電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、自動化等專業(yè)開設(shè)了電磁場與電磁波這門專業(yè)基礎(chǔ)課,理論學(xué)時為 56 學(xué)時。而本課程理論性比較強,學(xué)時略顯緊張。 在教學(xué)中,存在著以下問題:( 1)在教學(xué)過程中,教師對某些公式過多地推導(dǎo),占用大量授課時間,提供給學(xué)生的信息量大為減少,引起教學(xué)效率低下。( 2)本課程理論性強,概念高度抽象且繁多,公式推導(dǎo)多、計算過程復(fù)雜,使得教師難以生動形象地講解,課堂相對枯燥單調(diào),學(xué)生難于深入理解課程內(nèi)容,普遍缺乏學(xué)習(xí)興趣。( 3)本課程對學(xué)生空間想象及數(shù)學(xué)知識等方面能力有較高的要求,坐標(biāo)變換、微積分等數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用更是貫穿整門課程。數(shù)學(xué)功底不好的學(xué)生,尤其容易產(chǎn)生畏懼心理。( 4)本課程理論及各種公式的記憶、理解、掌握和具體運用,都有一定的難度,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 二、教學(xué)方法的探索 1.科學(xué)劃分教學(xué)內(nèi)容 在課程安排上,從矢量分析入手,使學(xué)生掌握矢量代數(shù)和矢量微積分,運用矢量分析方法使得公式簡明確切,然后采用公理法逐步建立電磁模型,介紹靜電場、靜磁場,再由時變場得出麥克斯韋方程。在授課中,以大學(xué) 物理相關(guān)理論為基礎(chǔ)引出本課程中的知識點。除了電磁場的基本性質(zhì)和基本規(guī)律,授課內(nèi)容還包括傳輸線理論及其應(yīng)用、波導(dǎo)和諧振腔、天線和輻射系統(tǒng),使學(xué)生能應(yīng)用背景知識理解基本的電磁模型。另外,在課堂上適當(dāng)?shù)赜懻撓嚓P(guān)的技術(shù)應(yīng)用,如噴墨打印機、極化濾波器、靜電屏蔽、多普勒雷達等內(nèi)容,加深學(xué)生對電磁場理論的理解,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。 根據(jù)教學(xué)計劃中的教學(xué)內(nèi)容,將教學(xué)知識點進行梳理劃分,對于重、難點部分,由教師課堂授課完成;對于拓展型知識點,如相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用,由教師在課堂上引出,與學(xué)生進行少量討論,主要由學(xué) 生在課外查找相關(guān)資料自主學(xué)習(xí)完成。例如,靜電場中電位函數(shù)的邊值問題的求解,將知識點劃分成不同的層次,分離變量法、直角坐標(biāo)系中邊值問題為講授型知識點,由教師課堂授課完成,而對于圓柱坐標(biāo)系中邊值問題的求解、球坐標(biāo)系中的邊值問題以及等電位線的描繪為拓展型知識點,由學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)完成。 2.多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合 對于這類難教難學(xué)的課程,單一的板書教學(xué)方法已不能適應(yīng)教學(xué)需求。對于抽象、深奧的問題與概念,采用圖文并茂的多媒體課件代替板書,以形象、生動、直觀的方式展現(xiàn),并且用字體、顏色的變化突出教 學(xué)重、難點,使學(xué)生能很快抓住學(xué)習(xí)的重、難點,從而保證聽課效果。對于一些抽象圖形,比如行波和駐波的實時變化波形、平面電磁波的傳輸過程、波導(dǎo)中電磁波的場結(jié)構(gòu)等,很難用語言來準(zhǔn)確描述,但結(jié)合多媒體手段,如采用 Flash 動畫來進行演示,可以直觀而生動地表現(xiàn)出來,激發(fā)學(xué)生興趣,提高學(xué)習(xí)效率。且使用多媒體教學(xué),減少了教師板書的時間,增加了教學(xué)信息量,保證了教學(xué)進度,提高了教學(xué)效率。另外利用多媒體課件可提供一定的課外材料供學(xué)生分析,讓學(xué)生了解理論知識以外的應(yīng)用知識。 但是,僅僅運用多媒體課件進行全部教學(xué)也是不恰 當(dāng)?shù)?,多媒體教學(xué)加快了教學(xué)速度,留給學(xué)生消化理解的時間減少,導(dǎo)致學(xué)生不能很好地進行理解。且較多知識點涉及復(fù)雜數(shù)學(xué)推導(dǎo)及計算,如果只在課件上播放,學(xué)生很難跟上教師思路,影響教學(xué)效果。而板書教學(xué)使學(xué)生容易跟上教師思路,更好地參與課堂學(xué)習(xí)。所以,單純的板書或多媒體教學(xué)都不是理想的教學(xué)手段,只有適當(dāng)?shù)陌鍟虒W(xué)配合形象生動的多媒體展示,才能達到最佳的教學(xué)效果。 3.理論與應(yīng)用實例相結(jié)合 電磁場與電磁波是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容抽象、理論性強。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,會覺得理論與應(yīng)用脫節(jié),沒有學(xué)習(xí)興趣。 事實上電磁場理論有廣泛的應(yīng)用背景,尤其是通信、軍事等領(lǐng)域。因此,在課堂授課中教師可以增加與理論密切相關(guān)的應(yīng)用背景知識,列舉一些工程實踐和日常生活中電磁理論應(yīng)用的實例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)邏輯思維與創(chuàng)新思維。如磁懸浮列車為什么會懸浮,微波爐中為什么不能用金屬碗,隱形飛機為什么會隱身,以及靜電復(fù)印工作原理、醫(yī)學(xué)中的微波治療、磁共振成像技術(shù)等,使學(xué)生充分認(rèn)識到本課程的重要性,提高學(xué)習(xí)的主動性。但課堂上教師提出的實例,要與課堂所學(xué)理論內(nèi)容有所關(guān)聯(lián),且應(yīng)用實例的討論不可過多,以免壓縮正常授課內(nèi)容。通過學(xué)生自由討論 之后,教師適時進行點撥,再進一步結(jié)合課堂教學(xué)知識點進行歸納講解,強化所學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生更好地理解和記憶所學(xué)內(nèi)容。 4.采用多種教學(xué)方式 教師應(yīng)該采用多種教學(xué)方式吸引學(xué)生注意力,如使用啟發(fā)式教學(xué),適時地向?qū)W生提出一些問題,引起學(xué)生的思考。在設(shè)計問題時,應(yīng)該設(shè)計能夠使學(xué)生思考的問題,而不是簡單的是非判斷題。例如,在提到舊知識點時,可以向?qū)W生提出問題,使學(xué)生回憶學(xué)習(xí)過的內(nèi)容,查漏補缺。教學(xué)時可以設(shè)置探究式問題,引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的自主思考及創(chuàng)新能力。提及拓展型的應(yīng)用實例時,教師先啟 發(fā)學(xué)生進行思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生自由討論,然后加以提示進一步啟發(fā)。同時,教師提問的過程,也是師生交流互動的過程,通過觀察學(xué)生的回答,把握學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況,及時調(diào)整教學(xué)進度,從而提高教學(xué)質(zhì)量。 傳統(tǒng)的教學(xué)為填鴨式教學(xué),偏重教師講授,課堂氣氛單調(diào)。我們可以嘗試開展互動式教學(xué),以教師講授為主,穿插學(xué)生講課及自由討論等形式,更多的讓學(xué)生參與到教學(xué)中。課堂上鼓勵學(xué)生勇于提問,對課本上的例題可采用學(xué)生先進行討論,再讓學(xué)生講解,最后教師進行點評的方法?;蛘邔τ谛〔糠终n程內(nèi)容,由部分學(xué)生主講,再由教師點評及 總結(jié)歸納。每一章學(xué)習(xí)結(jié)束后,可讓學(xué)生分組討論,總結(jié)歸納所學(xué)重難點,寫出自己的學(xué)習(xí)筆記。這些措施充分地培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考能力以及分析、解決問題的能力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。 在課堂教學(xué)中,我們還要注意講授的形象生動以及類比法的應(yīng)用。例如講解方向?qū)?shù)和梯度的概念時,教材中定義梯度幅度為標(biāo)量的空間最大變化率,方向為標(biāo)量增加率最大的方向。如果直接按照書上講解,學(xué)生會覺得概念抽象。但如果換種方式,將生活中常見現(xiàn)象聯(lián)系起來,學(xué)生就比較容易理解,如可以使用山這個例子來講梯度的概念,最陡的方向就類似于梯度。教學(xué)時 ,抓住新舊知識的連接點,巧妙運用類比,使學(xué)生更好地理解所學(xué)知識,避免概念上的混淆。比如靜電場與恒定電場、靜電場與恒定磁場、麥克斯韋方程組中的時變電場和時變磁場,都存在可類比的地方。而對于小的知識點,比如矢量的點積和叉積,散度和旋度,也都有類比的地方。通過類比,可加強學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握。 5.運用網(wǎng)絡(luò)做好課后輔導(dǎo)工作 在高校教堂教學(xué)以外,教師很難見到學(xué)生,難以確切掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。為了讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識,除了固定時間地點面對面答疑,還可利用網(wǎng)絡(luò)進行即時的課后輔導(dǎo)工作,將網(wǎng)絡(luò)教育與 課堂教育有機地融合起來。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中有疑問時,可采用電子郵件或 QQ 等交流方式,即時與教師進行溝通,尋求幫助。教師還可以建立 QQ 群,與學(xué)生進行課后的互動交流,學(xué)生也可將問題在 QQ 群中提出來大家一起討論。教師可以建立與課程相關(guān)的網(wǎng)站或博客,將授課的課件、動畫演示、拓展資料等掛在網(wǎng)上,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。同時積極引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源了解學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)以及熱點問題,進行自主的探究式學(xué)習(xí)。借助于網(wǎng)絡(luò),將師生之間、學(xué)生之間的互動從課堂上拓展到課堂下。 6.建立多元評價機制 在學(xué)生的成績考核中,可以將平時成績按一定比例納入總的成績計算中。在平時成績中,除了學(xué)生的考勤分、課后作業(yè)分以外,還要將課堂成績作為額外的分?jǐn)?shù)進行考核。比如在課堂上積極回答問題,講解例題的同學(xué)可以適當(dāng)加分作為獎勵,這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 參考文獻: 1周希朗,何廣強,王君艷,李旭光 .淺談 “ 電磁場 ” 平臺課的教學(xué)改革與實踐 J.電氣電子教學(xué)學(xué)報,2012,( 3) . 2呂芳 .啟發(fā)式教學(xué)在電磁場與微波技術(shù)中的應(yīng)用 J.長春理工大學(xué)學(xué)報(高教版), 2009,( 1) . 3呂文俊,徐立勤 .“ 電磁場數(shù)學(xué)方法 ” 課程中的類比教學(xué)法 J.電氣電子教學(xué)學(xué)報, 2010,( 5) . 4代秋芳,劉洪山,代芬,謝家興,羅霞,趙懿琨 .情感教育在電磁場與電磁波課程教學(xué)中的應(yīng)用 J.武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版), 2012,( 10) . (責(zé)任編輯 李 翔) 文檔資料:淺淡電磁場與電磁波的教學(xué)方法 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :站在 “ 平面幾何 ” 的肩上學(xué)習(xí) “ 立體幾何 ” 對高中新課程語文經(jīng)典閱讀教學(xué)的思考 高校離退休干部服務(wù)與管理工作探析 電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練中 “ 理實一體化 ” 教學(xué)的實施 解析會計分錄 運用交互式電子白板構(gòu)建初中英語情境教學(xué)模式 美、澳、德高職教育特點及啟示 淺談汽車零件高速落料沖壓自動化生產(chǎn)線 VMware 虛擬機安裝 LINUX操作系統(tǒng)及 oracle 數(shù)據(jù)庫的研究 關(guān)于機械制造及自
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