電磁場與電磁波優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基礎課《電磁場與電磁波》優秀課程的建設過程，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節更加完善，真正提高教學質量。

關鍵詞：電磁場與電磁波；優秀課；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，對學生專業素質的培養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秀課程。本文主要總結《電磁場與電磁波》優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為了加強實踐環節的教學力度，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。《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，在學科建設與發展中起著承上啟下的作用。因此，本課程在專業培養目標中的定位為：承上啟下，重在基礎，開拓創新，引領未來。電磁場主要讓學生掌握分布參數系統的主要理論、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，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學生自主學習能力和創新能力的方法，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，通過形象化的動態過程演示，根據《電磁場與電磁波》課程內容的發展修改課件，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，在課后鞏固環節中，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、實驗教學環節建設

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，添加探究創新的部分內容，提高學生實驗興趣，激發創造性的思維，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勢，建立開放實驗室，學生可以利用網上預約系統自主預約，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、李萍，《微波技術與天線》，北京：電子工業出版社，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》優秀課課程組將繼續在教學中不斷摸索、前進，進一步提高教學質量，服務學生與社會。

參考文獻：

[1]羅三桂.現代教學理念下的教學方法改革[J].中國高等教育，2009，（6）：11-13.

[2]李慧，劉克平，尤文.自動化專業精品課建設的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2011，（10）：306-308.

[3]蔡立娟，陳宇，楊立波.淺談“電磁場與電磁波”課程教學改革[J].教育與職業，2010，（30）：136-138.

[4]柳禮泉.精品課程建設與一流教師隊伍培養[J].高等教育研究，2007，（3）：80.

[5]蔡立娟，等.隱性分層教學模式在電磁場與電磁波課程中的探索與研究[J].科教導刊，2013，（18）：83-84.