西藏高校電磁場與電磁波教學實踐與思考

李勇 雷文華

[摘 要]電磁場與電磁波作為電子、信息技術等理工類專業一門極其重要的專業基礎課，對學好后續課程具有重要的意義。然而，很多學生在學習電磁場與電磁波這門課程時感到難度大，學習效果不佳，尤其在西藏高校，由于學生的數理基礎普遍較差，使教好這門課的難度更大。為了降低學生學習電磁場與電磁波這門課的難度，使學生比較好地掌握這門課程的基本理論知識，從而為后續課程的學習打下堅實的基礎，筆者結合自身的教學經驗及西藏高校學生的特點，認為教師應通過注重培養學生的學習興趣、激發學生學習的積極主動性、引導學生做好課前預習、及時補充必要的數學知識、采用多媒體與板書相結合的授課方式、重視學生作業的布置與批改等幾個方面來提高教學效果。

[關鍵詞]電磁場與電磁波;數學知識;激發興趣;教學效果

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）05-0099-03

電磁場與電磁波是普通高等學校電子、信息等專業一門極其重要的基礎課，該課程主要包括電磁場與電磁波的產生、基本特性、基本規律以及電磁場電磁波的應用等內容，比較抽象，學習難度較大[1]。電磁場是矢量場，經常用到矢量運算與分析、數理方程等數學工具，這要求學習該課程的學生須具備較好的高等數學基礎;書中許多電磁學、力學的知識是以大學物理的學習為基礎的，需要學生有較好的大學物理知識的儲備。西藏地處高原，平均海拔4500米，高寒缺氧，自然環境不佳，經濟社會發展水平較低，尤其西藏的教育起步晚，水平低，較內地遠遠落后[2]。西藏高校的生源以藏區為主，學生數理基礎較差，尤其農牧區學生的數理基礎更加不足，對于西藏高校的學生來說，想學好電磁場與電磁波這門課程非常困難[3]。基于西藏高校學生數理基礎普遍較差的實際，想要上好電磁場與電磁波課程的難度是顯而易見的，這不僅要求教師具有扎實的專業素養，同時還要求教師想辦法補足學生的基礎知識，要更加注意講課的方式方法，運用各種現代化教育技術，降低學生的學習難度，提高學生的學習樂趣，激發學生的學習熱情。使學生能夠學好這門課程，也為后續課程的學習打下堅實的基礎，提升西藏高校人才培養的質量，這是廣大電磁場與電磁波課程教師的共同愿望。筆者根據多年的教學實踐，總結出一些心得體會，希望能夠對講授這門課的同行，尤其是西藏高校的同行提供一些借鑒和幫助。

一、增強學生學習的主動性，激發學生學習興趣

電磁場與電磁波課程確實學習難度大，而學生又普遍基礎較差，這就使得學生很容易產生畏學、厭學的情緒，這對學好這門課是非常不利的。因此，要想教好這門課，首先就應該解決學生畏學、厭學問題，要讓學生認識到學好這門課的重要性，同時激發學生的學習主動性和學習興趣。教師應該結合西藏高校的實際，從學生的角度教育學生首先要端正學習態度，確立較高的學習目標，使學生認識到該門課程的重要性，認識到如果將來到企業就業，他們必須有扎實的專業基礎，才能勝任將來的工作;教育他們放棄工作必須去公務員單位，將來考公務員時根本用不上專業知識的觀念，從而給他們必須學好專業知識的“壓力”。只有如此，他們才能不怕困難，積極主動地去學習。興趣是最好的老師，如果能激發學生的學習興趣，將會使學生在學習中取得事半功倍的效果。學習的主動性及興趣，除了靠學生自己激發培養外，教師的正確引導也會起到極大的作用。教師在緒論課中要向學生講清本門課程在整個教學體系中的地位、作用以及本門課程在現實生活中的廣泛應用，當前需要解決的一些問題，同國外存在的差距，同時選取一些學生普遍感興趣的應用實例向學生做介紹，比如隱形飛機的原理、天眼FAST項目、5G通信技術等。教師在平時的教學中可適當介紹一些學科的發展歷史，特別是對在整個科技發展中做出重大貢獻的該學科科學家的事跡進行介紹，這可以培養學生科學研究的精神，提高其學習興趣，激勵學生勤奮學習，迎難而上，勇于探索，積極進取[4]。

二、養成課前預習的習慣

課前預習是提高課堂教學效果的重要途徑，是培養學生自學能力的重要方法。通過預習，學生在課前就知道書本上哪些知識自己能夠弄清楚，哪些知識需要老師講解才能聽明白，這就使學生在聽課時能夠更有針對性，集中精力在難點上，使聽課的效率更高效果更好，使艱難晦澀的課程變得相對容易。我國大學生聽課效果不佳的一個重要原因，就是學生不重視課前預習，僅僅靠課堂上教師的講解[5]。課前預習顯然是極其重要的，因此學生一定要重視并養成課前預習的習慣，但是由于中國學生在上中學時，教師授課內容少，講得非常精細，因此部分學生往往不重視預習。電磁場與電磁波課程本身具有較強的理論性，課程教材也往往以嚴密的邏輯結構來呈現教學內容，因此教學中有較多的知識內容需要通過推導演繹的方式來教授[6]。這就要求學生在聽課過程中，除了要對已經學過的內容有較好的理解掌握外，還要對正在講的內容有一定的熟悉，否則，很容易出現卡殼，影響聽課效果，因此學好這門課程更要求學生課前應充分預習。對于西藏高校的學生來說，由于其數理基礎較差的實際，更應重視預習，養成課前預習的學習習慣，以彌補他們基礎知識不足的短板，在預習中提前發現哪些基礎知識不足，提前補充課程學習必需的基礎知識，熟悉課程內容，清楚課程的重難點，克服大學課堂所面對的知識容量大、知識梯度大的困難。作為教師要督促和指導學生進行課前預習，可提前提醒學生注意課前預習的重點，在學生預習過程中提供一定的幫助，列出一些參考書目，提供一些學習資料，比如一些關鍵知識點的動畫課件、講解視頻等。在實際的教學實踐中筆者發現，經常認真預習的學生上課注意力更加集中，聽課效果更好，與老師的互動更積極，當然其平時的作業完成得更好，考試成績明顯較高。

三、重視矢量分析及微分方程等數學知識的掌握

電磁場與電磁波課程要求學生必須熟練、掌握矢量分析及微分方程知識，否則無法完成本課程的學習。因此，在這門課程教學之前及教學的過程中，教師必須花大工夫來給學生補充相關的數學知識，并讓學生做一定量的練習，務必使學生掌握高等數學的思想及方法，夯實學生的數學基礎，降低學習難度，使學生能夠理解課程相關理論的推導過程以及概念理論的相關表述。在西藏高校，由于學生數理基礎相對較差，在講課技巧上務必注意先從物理本質上講清楚，讓學生先建立一個比較形象的物理模型，然后再從數學層面上進行嚴謹的計算推導講解。這樣可以讓學生不至于迷失在他們不擅長的數學推導過程中，從而失去學習興趣，同時也能對不同數理水平的學生起到兼顧作用。數理水平差的學生將重點放在理解物理實質上，建立一定的物理模型圖景;數理基礎好的學生則可以在建立物理圖景的基礎上用數學工具進行推導，從而全面深刻理解其物理實質。根據學生大學物理基礎薄弱的實際，教師在安排課程內容及講解的過程中應時刻注意對相關基本的大學物理知識進行補充，并進行更詳盡的講解，以幫助學生克服大學物理基礎不牢的短板，減輕學生學習的難度，利于對電磁場與電磁波課程中相關概念的全面理解與掌握。電磁場與電磁波課程教師應該在課程的開始專門進行課程所需數學基礎知識的補充，并且講解要詳細、要充分透徹，針對性和基礎性有機統一，進行一定量的練習，在課程進行的過程中也要根據學生的情況隨時補充相關數學知識，最大限度地將學生學習本門課程的攔路虎趕跑。

四、采用多媒體技術與板書相結合的授課方式

多媒體技術是一種利用計算機將多種媒體信息進行綜合處理，建立邏輯關系的人機交互技術。利用多媒體技術可以將文本、圖形、聲音、圖像、視頻、動畫等多種形式的媒體信息進行處理，建立邏輯。多媒體技術有許多優點，可以將抽象的理論通過可視化的、形象的圖片和動畫展現出來，從而讓學生對抽象的理論有一個形象直觀的感性認識，降低了學習難度，提高了學生學習興趣，使晦澀難懂的理論更容易被學生接受。多媒體技術作為一種普及了的教育技術目前廣泛應用在教學中[7]。多媒體技術深受眾多教師歡迎，以至于很多教師整課堂全部用多媒體授課，離開多媒體技術設備就無法上課，這樣其實是不正確的。我們應該控制多媒體技術在教學中使用的比例，因為在有些情況下采用傳統教學方式可能比多媒體更適合，比如在講解一些關鍵公式的推導過程時，教師若利用多媒體講課，則往往效果不佳，這是因為省去了板書的過程，使講課速度加快，反而使學生跟不上老師的思路。因此，在講解重要原理、推導重要公式時，寧可多花些時間，在黑板上一步步演算講解，這樣不僅可以讓學生看清演算的過程，明白公式的來龍去脈，了解公式使用的條件，而且可以借助教師的肢體語言、聲調等調動學生情緒，活躍課堂氣氛，提高學生的課堂學習成效[8-9]。當然，也可以將推導過程制作成PPT，待板書推導完之后再將規范的推導過程向學生展示，這樣將會彌補個別教師板書功底不足的問題，從而取得更好的教學效果。

五、重視作業的布置與批改

很多人認為，大學生應以自學為主，大學教師不應該再給學生布置習題作業。但從實際情況來看，對于大學生來說，尤其對于西藏高校基礎普遍較差、自學能力較弱的學生來說，由于大學課堂教授內容多、大學課程課時緊，學生僅僅靠課堂聽講便做到對知識的掌握是非常困難的，學生確實需要通過作業來理解鞏固所學知識，因此教師要重視給學生布置作業并認真批改作業。教師批改作業有很多好處和作用，一方面教師可以比較全面地了解學生對知識的掌握情況及觀察到學生的學習態度，另一方面教師可以有效地與學生進行互動，學生也可以通過教師對自己作業的批改情況，知道自己存在的問題，感受到教師對自己的關愛[10-11]。首先應該每次上完課后給學生布置難度適宜的作業，并對學生的作業給予及時認真的批改。教師在批改作業的過程中，不能僅僅畫上對號或錯號，還要盡量發現學生錯誤的思路根源，并給予指出。對作業進行批改后，教師應及時分析學生作業中反映的情況，制訂恰當的措施，使這些問題得以及時地解決，從而有助于提高教學效果。對于西藏高校的學生，由于他們數理基礎普遍較差，通過作業可以讓他們得到一定的練習，同時也讓老師看到他們存在哪些知識上的不足，可以在今后的課堂中及時補充輔導，解決他們基礎上的問題。筆者在實際的教學中，通過批改作業發現部分西藏高校學生對微分、導數、行列式的計算等一些基礎數學概念模糊不清，于是根據作業反饋的情況及時有針對性地在課前進行相關數學知識的補充講解，這一做法促使學生提升學習效率、提高學習效果的作用明顯。

六、結束語

電磁場與電磁波是一門理論性強、抽象難懂的課程，這給學生的學和教師的教帶來了很大的困難，但這門課是許多理工科專業的重要基礎課，學好這門課程對后續課程的學習具有重要意義。因此，廣大教師應不斷地實踐，不斷地總結，并相互交流學習，摸索出一套行之有效的方法，把這門難教的課程講得通俗易懂，易于學生接受，為我們的教育事業貢獻自己的力量。筆者根據自身實際工作經驗，認為基于西藏高校學生數理基礎普遍較差的實際，想要講好該課程的難度是顯而易見的，這不僅要求教師具有扎實的專業素養，同時還要求教師要想辦法補足學生的基礎，更加要注意講課的方式方法，運用各種現代化教育技術，降低學生的學習難度，提高學生的學習樂趣，激發學生的學習熱情。具體可以從端正學生學習態度，認識課程的重要性;養成課前預習的習慣;重視矢量分析及微分方程等數學知識的掌握;采用多媒體技術與板書相結合的授課方式;重視作業的布置與批改等五個方面入手提升教學效果，提升西藏高校電磁場與電磁波課程教學質量和西藏高校人才培養質量。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張帆，趙玉榮.“電磁場與電磁波”課程創新教學法研究[J].合肥學院學報（綜合版），2018（5）：101-106.

[2] 婁源冰，費玉田，白瑪多吉，等.西藏大學高等數學課程教學現狀及對策研究[J].西藏大學學報（漢文版），2006（S1）：92-95.

[3] 王鷹，王瓊，姜軍，等.新工科形勢下西藏高校工科人才培養：以西藏大學為例[J].高原科學研究，2018（3）：104-110.

[4] 任一濤.電磁場理論課程教學思考與改革嘗試[J].云南大學學報（自然科學版），2014（S2）：154-157+161.

[5] 欒曉寧，康穎，李春，等.改革課前預習環節，提升大學物理實驗教學質量[J].高教學刊，2017（16）：80-83.

[6] 郝樹宏，莫緒濤.電磁場與電磁波課程教學方法探索[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2017（4）：71-72.

[7] 馬麗，荀禹.多媒體教學模式在數字化學習資源設計中的實踐應用[J].教育教學論壇，2019（32）：178-179.

[8] 陳柯.物理教學中多媒體技術的有效應用[J].中國教育學刊，2019（S1）：195-196+199.

[9] 李純，安艷琴.論直觀性教學原則的正當與失當：基于多媒體運用分析[J].教學與管理，2019（30）：14-17.

[10] 陳罡.作業研究：從教學內容到學習經歷：基于作業負擔為中心的視角[J].教育理論與實踐，2019（14）：50-52.

[11] 楊伊，夏惠賢，王晶瑩.我國學生作業設計研究70年：回顧與展望[J].教育科學研究，2020（1）：25-30+54.

[責任編輯：鐘 嵐]