電磁場與電磁波優(yōu)秀課建設的研究與實踐

蔡立娟　陳宇

摘要：本文主要研究電信學院專業(yè)基礎課《電磁場與電磁波》優(yōu)秀課程的建設過程，并進行經驗總結，改進課程教學方法和教學手段，使電磁場與電磁波教學環(huán)節(jié)更加完善，真正提高教學質量。

關鍵詞：電磁場與電磁波；優(yōu)秀課；教學方法

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0118-02

電磁場與電磁波是電子信息類本科各專業(yè)學生必修的一門重要的學科基礎課程，所涉及的內容是電子信息類本科學生知識結構的必要組成部分，對學生專業(yè)素質的培養(yǎng)和提高起很大的作用。所以，2014年成功申報成為長春理工大學優(yōu)秀課程。本文主要總結《電磁場與電磁波》優(yōu)秀課程建設的教學經驗和方法及教學手段等，分別從理論教學和實驗教學兩個方面對教學內容、教學方法和教學手段等進行探討。

一、《電磁場與電磁波》教學內容的調整

1.教學大綱的調整和修訂。①根據培養(yǎng)方案提高學生實踐能力的要求，《電磁場與電磁波》在內容體系結構上做了一些調整，為此修訂教學大綱，學時數由原來的理論64學時改為到理論48學時+實驗8學時，使學生既能掌握基本理論又能打下應用基礎，同時既突出基礎性和知識體系的完整性，盡量避開繁雜的推導，注意理論與實際應用的結合，使學生易于接受。②為了加強實踐環(huán)節(jié)的教學力度，增設8學時實驗課程。根據實驗教學大綱，編寫實用的實驗指導書，保證工科學生工程能力的提高。實驗教學層次分明，學生實驗興趣得到提高，達到最佳實驗效果。

2.課程內容體現學科前沿技術，理論與工程不脫節(jié)。《電磁場與電磁波》的前修課程是高等數學、工程數學、大學物理，是學生學習后續(xù)課程微波技術、天線、光技術、雷達技術、電氣技術、電子對抗等的基礎，在學科建設與發(fā)展中起著承上啟下的作用。因此，本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標中的定位為：承上啟下，重在基礎，開拓創(chuàng)新，引領未來。電磁場主要讓學生掌握分布參數系統(tǒng)的主要理論、分析方法、長線理論及常用傳輸線，為以后從事微波電子應用技術、通信工程準備必要的理論基礎。該課程理論嚴謹，邏輯性強，對培養(yǎng)學生邏輯思維能力、獨立分析能力和解決問題的能力及理論聯系實際的能力，都有很重要的作用。

從課程內容上，主要從理論和實驗兩個方面體現學科前沿：①《電磁場與電磁波》課程的工程性很強，因此教師在課堂理論教學中，經常從電子與信息科學領域、電磁科學領域取得一系列重大成就出發(fā)，將能反映近代科學技術的成就和一些對學生有重要意義的工程內容，引入課堂講解，通過講解例題、建立習題、精選前沿內容作為選修內容方式，將相關內容引入本門教材和教學內容中。同時，建立網絡課程，加強網絡資源建設，不斷充實課程資源，完善網絡教學，不斷收集最新的科技成果補充到網絡教學中。②加強《電磁場與電磁波》課程實踐課和理論課的結合與滲透，培養(yǎng)學生解決實際問題的綜合能力，理論教學與實踐教學密切相關。根據實驗教學的要求，保證理論教學為實踐教學打好堅實的理論基礎，讓理論課教師參加實驗教學，及時與學生溝通，了解學生掌握知識的情況與興趣所向。與上述教學內容改革相適應，自編出版相應的實驗教材《電磁場與電磁波實驗指導書》，并在教學中采用。

二、教學方法改革

針對《電磁場與電磁波》課程理論性強，抽象，公式多，這種情況，我們在教學過程中對《電磁場與電磁波》課程的教學方法進行改革和探索，采用多種有利于培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新能力的方法，總結一些有成效的舉措和經驗。

1.采取小班授課，讓學生積極參與。針對學院通信系大珩班的高要求，對大珩班采用小班授課，在教學過程中采用提問、討論、測驗等方式，同時給學生有在同學面前講解習題、大量練習的機會，激發(fā)學生學習興趣，調動學習主動性，教學效果非常明顯。

2.采用隱性分層，分類指導。根據不同學生認知水平的差異，結合“以學生的發(fā)展為本”的前提，采用隱性分層法教學，遵循“因材施教”的原則，面向全體學生，為每個學生提供適合各自發(fā)展水平和接受能力的電磁場相關教學，使各層次學生學有所成，感受到學習《電磁場與電磁波》的樂趣。

3.采用實例進入課堂，提高課堂效率。對于大班授課的課堂，在課程建設過程中，加大理論課堂教學投入，把可以在課堂上演示電磁波的相關內容制成動畫，把前沿科學技術制成視頻帶入課堂，使課堂內容直觀、充實。

4.采用理論實驗相結合。加強《電磁場與電磁波》課實踐課和理論課相結合與滲透，培養(yǎng)學生解決實際問題的綜合能力。理論教學與實踐教學密切相關，根據實驗教學的要求，保證理論教學為實踐教學打好堅實的理論基礎，讓理論課教師參加實驗教學，及時與學生溝通，了解學生掌握知識的情況與興趣所向。

三、教學手段改革

1.電磁場與電磁波程采用全方位、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。結合“電磁場與電磁波”課程理論性強、信息量大、概念抽象等特點，采用多媒體教學方法，通過形象化的動態(tài)過程演示，根據《電磁場與電磁波》課程內容的發(fā)展修改課件，加入錄像實例等，達到良好的教學效果。

2.教學過程中需要規(guī)范的板書，使課堂的條理性和層次性更加清晰，因此進一步把傳統(tǒng)授課手段和多媒體教學等現代教育技術手段恰當地組合，揚長避短，達到理想的教學效果。

3.不斷豐富網絡教學資源，把相關教學課件、教案、大綱等上傳到網絡課程，在課后鞏固環(huán)節(jié)中，要求學生自主學習，充分利用網上教學資源，進行課前預習、課后復習，真正提高教學效果。

4.完善試卷和成績分析。根據長春理工大學《長春理工大學關于試卷評閱與歸檔的管理辦法》，課程組要求教師明確試卷評閱教師責任，采取統(tǒng)一評分標準和集體流水閱卷的方式進行評卷。閱卷完成后，必須進行試卷和成績科學、客觀的分析，組織課程組教師對考試結果進行總結經驗，指導教學。堅持對試卷歸檔，統(tǒng)一管理，保證試卷歸檔的完整性與準確性。近3年，《電磁場與電磁波》考試成績分布基本合理，成績單記載清楚、規(guī)范。試卷和成績分析科學、客觀，并能反饋指導教學，較好地反映學生的學習情況。

四、實驗教學環(huán)節(jié)建設

電磁場與電磁波實驗是理論課教學的一個重要組成部分。根據教學的基本要求以及電子學人才培養(yǎng)的需要，課程組整合實驗課程和教學內容，形成從基礎訓練到系統(tǒng)設計的完整的實驗教學體系，使學生能夠在理論課學習的基礎上，由淺入深地學習電磁場與電磁波的相關知識，為射頻電路設計、無線通信技術、光纖通信、衛(wèi)星通信等相關領域的課程學習和科研打下堅實的基礎。

1.修訂實驗教學大綱，編寫實驗指導書。為了適應開放實驗室的要求，實驗教材既有實驗理論教學內容，又有實驗操作的教學內容，實驗教學層次分明，既包括基本部分實驗內容、設計性部分實驗內容，也包括綜合性部分實驗內容，添加探究創(chuàng)新的部分內容，提高學生實驗興趣，激發(fā)創(chuàng)造性的思維，達到最佳的實驗教學效果。

2.加強《電磁場與電磁波》課實驗課和理論課的結合與滲透。根據實驗教學的要求，讓理論課教師參加實驗教學，保證理論教學為實踐教學打好堅實的理論基礎，使理論教學與實踐教學緊密結合，培養(yǎng)學生解決實際問題的綜合能力。

3.利用網絡資源，建立開放實驗室。利用國家級實驗中心的優(yōu)勢，建立開放實驗室，學生可以利用網上預約系統(tǒng)自主預約，進行實驗。同時，根據實驗教學的特點，把實驗內容、實驗要求、實驗考核方法、儀器設備使用手冊、器件數據手冊等教學資源制成網絡課程上傳至網絡，讓學生自主下載學習、交流，開闊思路。

五、優(yōu)秀課程教材及相關資料建設和選取

1.教材選用國家“十五”、“十一五”規(guī)劃等教材。①謝處方、饒克謹，《電磁場與電磁波》（第四版），北京：高等教育出版社，2006年普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。②蔡立娟、陳宇，《電磁場與電磁波實驗指導書》，長春理工大學校內教材，2010年。

2.參考教材。①鐘順時，《電磁場基礎》，北京：清華大學出版社，2006年，21世紀高等學校電子信息工程型規(guī)劃教材；②焦其祥等，《電磁場與電磁波》，北京：科學出版社，2005年，21世紀高等院校教材；③王新穩(wěn)、李萍，《微波技術與天線》，北京：電子工業(yè)出版社，2002年，21世紀高等學校電子信息類教材；④馮慈璋，《電磁場》，北京：高等教育出版社，1999年，高等學校教材。

3.為了提高學生對理論課程的理解，課程梯隊提供大量的輔助教學資料。例如，制作《電磁場與電磁波》教學課件，推薦課外輔導書、指導光盤等，建立習題庫等。為了促進學生自主學習，擴充知識面，學院資料室向學生全面開放。學院資料室現藏書兩萬余冊，期刊一百余種，其中與本課程相關書籍或期刊500余種，許多參考書配有參考課件、光盤，可供學生課堂內外使用，效果良好。另外，學校網絡資源豐富，學生可以充分利用網絡資源和多媒體課件，收集、閱讀相關知識，提高學習興趣。

長春理工大學《電磁場與電磁波》優(yōu)秀課課程組將繼續(xù)在教學中不斷摸索、前進，進一步提高教學質量，服務學生與社會。

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