利用云空間進(jìn)行電磁波教學(xué)的探討

周建華++李棟華

摘 要： 《電磁場(chǎng)與電磁波》是通信和電子信息的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是一門難度較大的課程，特別是對(duì)于學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)有較高的要求。針對(duì)《電磁場(chǎng)與電磁波》難教難學(xué)的特點(diǎn)，作者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信較為發(fā)達(dá)的情況下，提出了一種新的利用云空間的教學(xué)方式，對(duì)原有的模式提出了改進(jìn)，增強(qiáng)了教與學(xué)的靈活性，擴(kuò)展了教與學(xué)的范圍和時(shí)間，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 《電磁場(chǎng)與電磁波》 教學(xué)改革 云空間

1.引言

計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷進(jìn)步，通信與網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為社會(huì)生活一個(gè)重要的組成部分，一旦離開網(wǎng)絡(luò)和通信，人們幾乎不知要如何工作。作為向社會(huì)提供優(yōu)秀的通信人才的高校，計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的融合體的通信工程，目前已經(jīng)成為高等學(xué)校一個(gè)非常的重要和熱門的專業(yè)之一，其畢業(yè)生具備計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)專業(yè)相關(guān)的工程技術(shù)的知識(shí)和研發(fā)的能力，社會(huì)需求量非常巨大，就業(yè)前景廣闊。

作為通信工程專業(yè)的主干課程——《電磁場(chǎng)與電磁波》，是在電路基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)上深入學(xué)習(xí)無線通信、光纖通信等領(lǐng)域的重要科目，是一門理論與工程性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。電磁場(chǎng)與電磁波技術(shù)是多個(gè)學(xué)科的交叉點(diǎn)，它不僅是微波、天線、電磁兼容的理論基礎(chǔ)，而且各種現(xiàn)代通信方式，如光纖通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及電視、雷達(dá)等各種專門學(xué)科，都是以電磁波攜帶信息的方式實(shí)現(xiàn)的[1]，[2]，可見該課程在電類專業(yè)教育體系中的重要性。然而這門課程理論性很強(qiáng)、概念抽象、不容易理解及對(duì)數(shù)學(xué)要求較高，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺繁瑣、枯燥和艱難，漸漸地對(duì)這門課程失去興趣[3][4][5][6]。要使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐漸濃厚，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，必須對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行改革。

《周易·系辭》載：“日新之謂盛德，生生之謂易。”它闡述了一種生生日新的宇宙發(fā)展觀，揭示萬事萬物發(fā)生發(fā)展普遍遵循的法則。無疑教育也是一樣，是一個(gè)生生不息、推陳出新的變化過程。隨著當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，“教育信息化”應(yīng)時(shí)而生。教育信息化是中國教育現(xiàn)代化不可或缺的動(dòng)力和支撐。我們將利用當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合《電磁場(chǎng)與電磁波》特性，提出一種新的教學(xué)方式，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)方式的靈活性，提高學(xué)生對(duì)這門課程的興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2.云空間的教學(xué)構(gòu)建

世界大學(xué)城云空間是以個(gè)人空間建設(shè)為基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)資源共建共享型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。我們以世界大學(xué)城空間建設(shè)和教育教學(xué)應(yīng)用為背景，對(duì)現(xiàn)有的《電磁場(chǎng)與電磁波》課程的教與學(xué)的方式進(jìn)行了改革。我們將空間進(jìn)行了劃分，分成了教學(xué)課件、教學(xué)視頻、習(xí)題解答、工程應(yīng)用、相關(guān)研究文獻(xiàn)等幾個(gè)欄目，并開通了在線提問和答疑的功能。

在教學(xué)課件欄目中，我們放置了相應(yīng)的教學(xué)課件，包括國外的如MIT的相應(yīng)的電磁波課件，有利于學(xué)有余力的學(xué)生更深一步地學(xué)習(xí)。在教學(xué)視頻欄目中，會(huì)放置一些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)過程和相關(guān)的影視，以提高學(xué)生的興趣。學(xué)生如果對(duì)某一專門問題感興趣，可以到相關(guān)研究文獻(xiàn)欄目中找文獻(xiàn)資料進(jìn)行下步的學(xué)習(xí)。研究文獻(xiàn)欄目中放置了電磁波發(fā)展歷史過程中一些經(jīng)典的里程碑式的文獻(xiàn)，以及最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)。當(dāng)然也放置了一些常用數(shù)據(jù)庫的入口鏈接和文獻(xiàn)的查找方法。在工程應(yīng)用欄目中，我們放置一些應(yīng)用的案例，如激光焊接、北斗導(dǎo)航等工程簡介，以便說這門課程雖然理論性很強(qiáng)，但實(shí)際應(yīng)用范圍很廣。同時(shí)也結(jié)合日常生活中的電磁應(yīng)用情況，放置了一些簡單的應(yīng)用案例，如收音機(jī)天線的調(diào)整方法、電視機(jī)天線的調(diào)整方法等，以提高學(xué)生的興趣和動(dòng)手能力。

我們的空間對(duì)學(xué)生全天開放，只要學(xué)生登錄訪問我們的教學(xué)空間，他可無限制地瀏覽他感興趣的東西，空間中放置的資料難易都有，并配有相應(yīng)的視頻講解。空間有統(tǒng)計(jì)學(xué)生Id的訪問次數(shù)和在線訪問時(shí)間的功能。這樣的一個(gè)教學(xué)空間里，學(xué)生可以選擇任意的時(shí)間，選擇感興趣的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，相對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)而言，有的極強(qiáng)的靈活性，有更多的信息量，有很強(qiáng)的優(yōu)越性。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，人均訪問的次數(shù)每天兩次，在線的時(shí)間都超過30分鐘，說明學(xué)生對(duì)于這樣的一個(gè)新教學(xué)方式的興趣還是很高的。興趣是最好的老師，只要學(xué)生的興趣提高了，那么這門課程的教學(xué)效果就會(huì)顯著提高。

3.云空間對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)化

我們所構(gòu)建的電磁場(chǎng)與電磁波云教學(xué)空間，突破了原來課堂教學(xué)的時(shí)空界限。利用空間教學(xué)，我們將教學(xué)從課中延伸到課外，時(shí)間也拉近教師與學(xué)生之間的距離；匯聚海量的資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的共建共享；記錄利用空間教與學(xué)的全過程，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)工作的透明化；空間教學(xué)實(shí)現(xiàn)教育理念的提升，教育開始回歸到以學(xué)生為中心的教育本位。開展立體互動(dòng)的空間教育教學(xué)，凸顯學(xué)生的主體地位；多元化的空間互動(dòng)交流，建立了平等和諧的師生關(guān)系。便捷溫馨的空間管理服務(wù)，滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活需求，日益完善的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)賦予了學(xué)生日益增多的教育選擇權(quán)。

空間教學(xué)創(chuàng)新了開放互動(dòng)的教學(xué)模式，顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面使課程變活，使課堂變大。廣大教師突破教材束縛，建設(shè)空間課程，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，在空間完成學(xué)情調(diào)研、知識(shí)傳授、實(shí)踐指導(dǎo)、能力拓展、作業(yè)批改、教學(xué)反饋等教學(xué)程序，實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)與課外的有機(jī)銜接，使教學(xué)由傳統(tǒng)的單一型、平面型變?yōu)閺?fù)合型、立體型，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

4.結(jié)語

空間教學(xué)促進(jìn)了學(xué)習(xí)交流方式的變革。空間為學(xué)生搭建了共享、互動(dòng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)，使學(xué)習(xí)擺脫了時(shí)空束縛，自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)、開放學(xué)習(xí)已變成真切的現(xiàn)實(shí)。空間拉近了心靈的距離，跟帖作業(yè)、博客評(píng)論、專題研討、群組討論、留言短信等空間溝通方式，實(shí)現(xiàn)了師生之間、生生之間的平等交流和跨時(shí)空互動(dòng)。空間教學(xué)開創(chuàng)了教育信息化的全新局面，促進(jìn)了人才培養(yǎng)環(huán)境的全面優(yōu)化，推動(dòng)了人才培養(yǎng)模式的深化改革，是教育信息化核心理念與未來發(fā)展方向的體現(xiàn)，也是教育信息化發(fā)展的前沿。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔翔，李慧奇，盧斌先，袁建生.“電磁場(chǎng)”類課程的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與展望.高等學(xué)校電路和信號(hào)系統(tǒng)、電磁場(chǎng)教學(xué)與教材研究會(huì)第七屆年會(huì)，2010-8-7，吉林市.

[2]JanSykulski.英國電磁場(chǎng)理論課程的過去、現(xiàn)狀和未來.第四屆“電子電氣課程報(bào)告論壇”，2008.11，西安市.

[3]周建華，劉偉春，林鐵軍，李棟華，林峰.《電磁場(chǎng)與電磁波》教學(xué)思考.科技與創(chuàng)新，2015（15）：132-133.

[4]陳帝伊，劉淑琴，許景輝，馬孝義.“電磁場(chǎng)理論”課程的教學(xué)改革探討.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2009（04）：116-117.

[5]邵小桃.美國MIT的電磁波教學(xué)啟示.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30（3）：103-105.

[6]劉國慶.“電磁場(chǎng)與電磁波”課程教學(xué)研究.中國電力教育，2008，126：74-75.

基金項(xiàng)目：邵陽學(xué)院教改課題（項(xiàng)目號(hào)2014JG26）。

通訊作者：周建華