电磁类教学

电磁类教学（通用7篇）

电磁类教学 篇1

“电磁场与电磁波”作为光电信息类本科专业的专业基础课。通过学习, 使学生能够运用场的观点分析有关问题, 完善知识结构, 提高专业水平, 为后续课程的学习奠定基础[1]。然而“电磁场与电磁波”却是公认的难学、难教的专业基础课程之一[2]。而且, 南京邮电大学许多专业开设了“光波导理论与技术”、“光纤通信原理与系统”以及“光纤传输技术”等与电磁场与电磁波密切相关的专业课程, 对“电磁场与电磁波”的教学提出了更高的要求。

一、“电磁场与电磁波”教学现状

1. 内容多, 课时少, 缺乏更新。

为了适应专业的发展和拓宽学生的知识面, 相应地增加了与专业相关的课程, 导致“电磁场与电磁波”课时减少。“电磁场与电磁波”的教材大都是面向电子信息类相关专业, 且专业课不断追踪学科发展前沿, 而作为基础课的“电磁场与电磁波”教学内容得不到及时调整与扩充。

2. 知识面宽, 理论性强, 概念抽象。

课程中重要原理、定理和公式比较多, 需要许多数学、物理知识。且课程中许多物理场的数学描述, 大多需要严密的数学推导。另外, 电磁场是一种抽象的物质存在形式, 课程中的概念比较抽象。

3. 纯理论教学, 缺乏实践与应用。

大多数开设“电磁场与电磁波”课程的院校由于受到实验条件的限制, 只进行纯理论的教学, 造成理论与实践、应用脱节。

4. 考核方式陈旧。

目前的考核方式基本上还是以考试为主、平时成绩为辅的考评机制。平时成绩主要包括作业和出勤。但作业存在抄袭现象, 出勤由于时间问题也只能抽检。造成平时成绩的考核会出现比较大的偏差。

二、提高教学质量的新方法

1. 教学内容。

①合理调整适合光电信息类专业的教学内容。光电信息类专业开设了“光波导理论与技术”、“光纤通信原理与系统”以及“光纤传输技术”等专业课程, 与这些专业课程相关的“电磁场与电磁波”内容有时变电磁场与电磁波传播、导行电磁波、电磁波传播模式、色散等, 应重点掌握这部分内容, 因此在学时的分配上, 应增加这部分知识的讲授时间。而均匀平面电磁波的传播是电磁波传播部分的基础, 因而, 也应详细讲解与阐述。为了使学生更好地学习有关专业课程, 在讲授导行电磁波这部分内容时, 可以穿插一些与其紧密相关的光波导方面的内容。②紧密跟踪学科发展前沿动态。为了保证教学内容与时俱进, “电磁场与电磁波”的教学内容应紧密跟踪学科前沿的发展动态。只有这样, 教学内容才不至于陈旧, 落后于当前学科的发展, 才能不断向前发展。近年来, 随着未来宽带光网络与无线网络的发展和融合, 高容量信息技术需求的高速发展, 出现了微波光子技术。微波光子技术集中了微波技术和光子技术的优点, 使微波与光子在概念、器件、电路和系统等方面有机结合。当前, 微波光子技术非常重要, 发展也很迅速。因而, 有必要在“电磁场与电磁波”的教学过程中, 适当补充一些与“电磁场与电磁波”教学内容相关的微波光子技术的研究内容与前沿动态, 可提高学生的学习与研究兴趣, 同时, 还能够培养适应当前社会发展需要的新时代的学生。

2. 教学方法。

①理论知识与实际应用相互交叉教学。学生往往对知识的应用比较感兴趣, 因而, 在理论教学中应紧密联系实际应用。一开始就要在绪论中介绍电磁波在电力工业、移动通信、射频识别、卫星通信、雷达探测、隐身技术等领域的应用, 提高学生对这门课的兴趣。除此之外, 还应在理论教学过程中, 紧密地穿插一些具体的应用, 特别是一些比较新的科技前沿的应用。这样可调动学生的学习兴趣, 也可丰富学生的科技知识, 从而提高学习与教学效果。②适当借鉴研究性教学。虽然教学手段在技术上不断更新, 却仍然无法摆脱单纯由教师讲授的教学模式。而研究性教学是一种新的教学模式, 它要求引导学生主动探究、培养学生实践能力和创新精神[3]。适当在“电磁场与电磁波”中应用研究性教学方法, 设置与教学内容相关的研究型课题, 引导学生在课堂上进行思考和讨论。也可以让学生以分组的形式, 课后利用网络资源, 尤其是图书馆的电子数据库资源对研究性课题进行研究。一方面可激发学生的学习热情, 加强对所学知识的理解和进行综合运用的能力, 提高学习效果;另一方面, 可让学生获得研究的经历, 为学生以后的工作和进一步深造奠定基础。③适当安排实验教学。“电磁场与电磁波”课程在大部分院校中主要进行理论教学, 使学生感觉枯燥无味。为激发学生学习热情和兴趣, 可适当安排实验教学。在没有实验设备的情况下, 也可以利用Matlab等软件进行仿真实验。Matlab拥有大量的二维、三维图形函数以及丰富的图形表现功能。利用Matlab可绘制电偶极子和同轴电缆线电场线、等势线等。也可以进行均匀平面电磁波、球面电磁波在自由空间传播过程仿真, 矩形波导的场量分布仿真等。通过仿真实验, 能够帮助学生理解抽象的物理内容, 激发学生对本课程的兴趣, 同时也能够加深学生对基础知识的理解, 锻炼学生观察和分析问题的能力, 从而培养他们的初步科研能力。④现代教学方法和传统教学方法相结合。在“电磁场与电磁波”课程的教学中需要综合利用多媒体和传统的板书教学手段。充分利用多媒体的强大图形、动画功能, 可把抽象的内含的物理过程充分演示出来, 有效地帮助学生透彻理解物理本质并有效掌握所学内容。另外, 由于“电磁场与电磁波”课程具有较多的公式与定理, 不仅要知道公式与定理本身的内容, 更应知道公式的来龙去脉。而且, 在公式的反复推导过程中, 可达到复习的效果, 牢固掌握以前所学的知识。公式的推导过程如果还利用多媒体, 很容易使学生感觉枯燥无味、产生疲劳, 而板书则可使推导过程达到最佳效果。

3. 考核方式。

适当增加笔试以外的成绩。可以课堂设置一些基本问题, 让学生课后思考与复习, 然后通过抽查的方式以督促学生学习。也可以针对不同的学生设置不同的问题。对学生不定时进行随堂小测试, 以消除因作业存在抄袭带来成绩评定的偏差。另外还可以适当布置Matlab仿真小实验, 现场考察学生的Matlab仿真。通过增加笔试以外的成绩评定, 这样可较真实地考察出学生对基础知识、基本理论的掌握情况以及解决实际问题的能力, 也可提高学生的积极性, 杜绝个别学生想通过抄袭蒙混过关的现象。

为提高光电信息类专业的“电磁场与电磁波”课程的教学质量, 不仅要求教师在教学中不断探索新的教学方法以激发和培养学生的学习兴趣, 而且要求教师本身还要不断地提高自己的业务水平, 特别是科研水平。只有这样, 才能不断提高教学质量, 培养适合社会需要的新型人才。

参考文献

[1]关建飞, 倪新建, 徐宁.光电信息类本科专业《电磁场理论》教学改革研究[J].中国科技信息, 2010, (14) :206-207.

[2]张平娟, 丁西明“.电磁场与电磁波”课程教学内容优化与教学方法分析[J].中国电力教育, 2012, (30) :48.

电磁类开关型传感器原理及其应用 篇2

当今社会以计算机技术、通信技术与传感器技术为核心支柱的信息技术飞速发展, 其中各类高、精、尖的传感器产品种类繁多、五花八门、不胜枚举。电磁类接近开关是传感器家族中众多的传感器中的一种, 它是利用电磁感应的工作原理, 用先进的工艺制成的, 是一种位置传感器。它能通过传感器与物体之间的位置关系变化, 将非电量或电磁量转化为电信号, 再通过二次仪表对电信号的处理达到控制或测量的目的。本文介绍了几种常用的电磁类接近开关型传感器, 对它们的原理与应用进行了说明。

(二) 电感式接近开关

1. 原理。

电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器, 它由LC高频振荡器、信号触发器和开关放大器组成。振荡电路的线圈产生高频交流磁场, 该磁场经由传感器的感应面释放出来。当有金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时, 就会使该金属物体内部产生涡流, 这个涡流反作用于接近开关, 使接近开关振荡能力衰减, 内部电路的参数发生变化, 当信号触发器探测到这一衰减现象时, 便把它转换成开关电信号。由此识别出有无金属物体接近开关, 进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

2. 应用实例。

从图1可以看出电感式接近开关 (GDKG) 的应用, 利用它对金属物的敏感性, 可以对物体实现定位、数目的检测、料位的控制等功能。

3. 使用注意事项。

(1) 当被检测物体为非金属时, 在检测距离很小时也有反应, 另外很薄的镀膜层是检测不到的。 (2) 电感式接近开关的接通时间为50mS, 所以在用户使用产品时, 因负载和接近开关采用不同的电源, 所以务必先接通接近开关的电源。 (3) 请勿将接近开关置于200高斯以上的直流磁场环境下使用, 以免造成误动作。 (4) 不要将接近开关置于化学溶剂, 特别是在强酸, 强碱的环境中。

4. 电感式接近开关术语解释。

(1) 检测距离:动作距离是指被检测物体按一定方式移动时, 从基准位置 (接近开关的感应表面) 到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。 (2) 设定距离:接近开关在实际工作中整定的距离, 一般为额定动作距离的0.8倍。 (3) 回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。 (4) 标准检测体:可使接近开关作比较的金属检测体。一般采用的检测体为正方形A3钢, 厚度为1mm, 所采用的边长是接近开关检测面的2.5倍。 (5) 输出状态:分为常开和常闭两种类型。当无检测物体时, 常开型的接近开关所接通的负载, 由于接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作, 当检测到物体时, 晶体管导通, 负载得电工作。 (6) 检测方式:分为埋入式和非埋入式两种类型。埋入式的接近开关在安装上为齐平安装型, 可与安装的金属物件形成同一表面, 非埋入式的接近开关则需把感应头露出, 以达到其长检测距离的目的。 (7) 响应频率f:按规定的1秒的时间间隔内, 接近开关动作循环的次数。响应时间t:接近开关检测到物体时间到接近开关出现电平状态翻转的时间之差, 可用公式t=1/f换算。 (8) 导通电压降:即接近开关在导通状态时, 开关内输出晶体管上的电压降。 (9) 输出形式:分NPN二线, NPN三线, NPN四线, PNP二线, PNP三线, PNP四线, DC二线, AC二线, AC五线 (自带继电器) 等几种常用的形式输出。

(三) 霍尔式接近开关

1. 原理

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时, 薄片的两端就会产生电位差, 这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U, 其表达式为:U=K·I·B/d, 其中K为霍尔系数, I为薄片中通过的电流, B为外加磁场 (洛伦慈力Lorrentz) 的磁感应强度, d是薄片的厚度。由此可见, 霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔接近开关就属于这种有源磁/电转换器件, 它是在霍尔效应原理的基础上, 利用先进的集成封装和组装工艺制作而成, 它可方便地把磁输入信号转换成实际应用中的电信号, 同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

霍尔接近开关的输入端是以磁感应强度B来表征的, 当B值达到一定的程度 (如B1) 时, 霍尔接近开关内部的触发器翻转, 霍尔接近开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出, 和电感式接近开关类似有:NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型 (双极性) 、双信号输出几种类型之分。

霍尔接近开关是磁性接近开关中的一种, 具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点, 内部采用环氧树脂封灌制做成一体化结构, 所以能在各类恶劣环境下可靠地工作。霍尔接近开关可应用于接近开关, 压力开关, 里程表等, 它是一种新型的电器配件。图2是它的内部原理及转移特性图。霍尔式开关比电感式开关响应频率高, 它用磁钢触发, 电感式用导磁金属触发, 霍尔式开关感应距离除了与传感器本身性能有关外, 还与所选磁钢磁场强度有关。

2. 霍尔接近开关术语解释

(1) 磁感应强度:霍尔接近开关在工作时, 它所要求磁钢具有的磁场强度的大小。一般磁感应强度值B为0.02~0.05特斯拉。

(2) 响应频率:按规定在1秒的时间间隔内, 允许霍尔开关动作循环的次数。

(3) 输出状态:分为常开、常闭、锁存等几种类型。例如, 当无被检测物体时, 常开型的霍尔开关所接通的负载, 由于霍尔接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作, 当检测到物体时, 晶体管导通, 负载得电工作。

(4) 输出形式:分为NPN、PNP、常开、常闭、多功能等几种常用的型式输出。

(5) 动作距离:动作距离是指被检测物体按一定方式移动时, 从基准位置 (霍尔开关的感应表面) 到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指霍尔开关动作距离的标称值。

(6) 回差距离:动作距离与复位距离之间的绝对值。

3. 应用实例

图3是由霍尔接近开关与其它芯片组成的智能型磁敏转速测试仪的工作原理框图。由于转速信号是以脉冲形式出现的, 当被测磁性物体磁场强度达到25毫特斯拉以上时, 其输出是标准的TTL电平。利用计算机的智能型控制、运算功能, 组成的转速表既简单又精确。如用3020型霍尔式接近开关, 单片机用8031 (它的晶振为6MHz, 经12分频后为0.5MHz) , 则其测量的最大转速为0.5MHz, 而最小测量转速可无限低。

4. 注意事项

(1) 直流型霍尔接近开关产品所使用的直流电压为3~28V, 其典型的应用范围一般采用5~24V, 过高的电压会引起其内部霍尔元器件参数随电压升高而变化的不稳定性, 而过低的电压容易让外界的温度变化影响磁场强度特性, 从而引起电路误动作。

(2) 当使用霍尔接近开关驱动感性负载时, 请在负载两端并接入续流型二极管, 否则会因感性负载长期动作时的瞬态高压脉冲影响霍尔开关的使用寿命。

(3) 一般霍尔接近开关产品用SMD工艺生产制造而成, 并经严格的测试合格后才出厂。在一般情况下使用是不会出现被损坏现象的, 但为了防止意外性事件发生, 用户在接通电源前应检查接线是否正确, 并核定其电压是否为额定值。

(四) 其它磁性接近开关介绍

1. 工作原理

磁性接近开关能以细小的开关体积达到最大的检测距离。它能检测磁性物体 (一般为永久磁铁) , 然后产生触发开关信号输出。由于磁场能通过很多非磁性物, 所以此触发过程并不一定需要把目标物体直接靠近磁性接近开关的感应面, 而是通过磁性导体 (如, 铁) 把磁场传送至远距离, 例如, 信号能够通过高温的地方传送到磁性接近开关而产生触发动作信号。

它的操作原理与电感式接近开关类似, 其内部包含一个LC振荡器、一个信号触发器和一个开关放大器, 还有一个非晶体化的、高穿透率的磁性软玻璃金属铁芯, 该铁芯造成涡流损耗使振荡电路产生衰减, 如果把它放置在一个磁场范围内 (例如, 永久磁铁附近) 此时正在影响振荡电路衰减的涡流损耗会被减少, 振荡电路不再衰减。因此, 磁性接近开关的消耗功率由于有永久磁铁接近而增加, 信号触发器被启动产生输出信号。它有广泛的应用, 如:可以通过塑胶容器或导管来对物体进行检测;高温环境的物体检测;物料的分辨系统;用磁石辨认代码等。限于篇幅, 具体应用不作介绍。

2. 磁性开关与其它接近开关的特点比较

优点: (1) 传感器可以整体安装在金属中。 (2) 传感器对并排安装没有任何要求。 (3) 传感器顶部 (传感面) 可以由金属制成。 (4) 传感器具有价格低廉, 结构简单。 (5) 它具有大的感应范围和高的开关频率。

缺点: (1) 动作距离受检测体 (一般为磁铁或磁钢) 的磁场强度影响较大。 (2) 检测体的接近方向会影响动作距离的大小, (径向接近是轴向接近时动作距离的一半) 。 (3) 径向接近时有可能会出现两个工作点。 (4) 检测体在固定时不允许用铁氧体或螺丝钉, 只能用非铁质材料。

(五) 结束语

磁性接近开关的种类很多、用途很广。以上介绍的只是其中的几种典型结构型式, 以及这几种接近开关的 (种类繁多的) 应用中的一小部分应用。它们可以在工业过程控制、物体检测、智能仪器仪表、军事、家用电器、安全保卫等诸多领域得到应用。它的发展方向是:微型化、智能化、高性能、高灵敏度、高稳定度、低价格、低功耗。我们相信随着计算机技术、芯片制造技术和传感器技术的飞速发展, 越来越多的、功能更强大的接近开关会不断出现。

参考文献

[1]杨崇志.特殊新型电子元器件手册[M]沈阳:辽宁科学技术出版社, 2001.

[2]何立民.单片机应用系统设计[M]北京:北京航空航天大学出版社, 1990.

[3]李科杰.新编传感器技术手册[M].北京:国防工业出版社, 2003.

[4]郁有文.传感器原理及工程应用 (第三版) [M].西安:西安科技大学出版社, 2008.

电磁类教学 篇3

当前随着科学技术的快速发展，特别是无线电和通信技术的广泛应用，电磁环境日益复杂，对电磁兼容研究变得越来越重要。医用电气设备不仅自身会发射电磁能，影响无线电广播通讯业务和周围其他设备的正常工作，而且在它的使用环境内还可能受到其他设备的干扰造成对患者的伤害。医用电气设备的电磁兼容性因其涉及公众的健康和安全，而日益受到世界上各国的关注。

《YY0505-2012医用电气设备第1-2部分：安全通用要求并列标准电磁兼容要求和试验》标准于2014年1月1日正式实施。该标准是GB9706.1的并列标准，是医用电气设备安全系列标准的重要组成部分，与GB9706.1具有同等重要性，是我国有关医用电气设备的又一个强制性安全标准。YY0505-2012标准中对无线电业务的保护要求规定，除简单电气器件、照明设备和信息技术设备外，其他设备和系统均应遵照分类指南，根据制造商规定的预期用途分组和分类，符合GB 4824的标准要求。

1. 影响分析

《GB4824-2013工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法》标准为医用电气设备的辐射发射和传导发射试验规定了限值和测量方法。该标准代替GB4824-2004，从2013年12月31日发布，于2015年1月13日起正式实施。下面针对新版标准的主要影响X射线类医疗器械产品EMC检测相关的变更点进行了分析。

1.1 对在试验场地测试的A类大功率设备的传导和辐射骚扰限值进行了调整

其中1组功率分界线为20kVA,2组功率分界线为75kVA。在分界线以下限值基本和旧版没有变化，在分界线以上限值调整放宽，对大型X射线类医疗器械设备可以说降低了要求，但要特别注意限值表中的注解条件的满足，否则即使功率满足要求，但仍不可以采用提高的限值。下面以电磁辐射骚扰限值为例见图1。

从图1可知，如在10米测量距离测试，若测试的大型X射线类医疗器械设备或系统同时满足注解的条件，准峰值限值将被允许放宽。从以往测试经验来看，对于这些大型设备，在辐射发射试验时，低频段超过限值的情况较多，而多数问题又集中在设备的电源，许多企业需要花费大量的时间和成本来整改。但对于标准中要求的条件“与第三方无线电通信设施距离大于30m”的理解和应用，由于标准刚刚实施，还需要进一步明确的标准条文解释。

1.2 删除了1组设备永久安装在X射线屏蔽场所的辐射骚扰限值允许增加12dB的注解

GB4824-2004标准中规定了，在试验场进行测试时，对于准备永久安装在X射线屏蔽场所的1组A类和B类设备，其电磁辐射骚扰限值允许增加12dB。前提条件是该设备安装在对30MHz～1GHz频率范围的无线电骚扰至少提供12dB衰减的防X射线室内。对于大型永久安装的X射线类医疗器械设备，医院通常都会安装在带有防X射线的铅防护室内，但房间开孔大小，门窗缝隙的处理和进出线缆等设计和处理等因素都影响房间的屏蔽效能。若没有经过特殊的设计和考量，仅普通的防X射线室无法保证对30MHz～1GHz频率范围的无线电骚扰至少提供12dB衰减的要求，因此，新版标准删除此注解是合理的。

1.3 放宽了1组X射线诊断设备特定模式下端子骚扰电压限值要求

GB4824-2013标准中，明确“对于诊断用X射线发生装置，在其间歇加载工作模式下，准峰值限值可在一定限值的基础上放宽20dB”。旧版标准中有类似表述，但说得比较模糊容易让人的理解出现偏差，新版标准讲得清晰透彻，没有异议。

1.4 豁免了大型永久安装的X射线设备和系统现场测试时对传导骚扰的要求

YY0505-2012标准中规定了大型永久安装的X射线设备和系统，若结构上不宜进行子系统模拟运行，可根据GB 4824的规定，在典型的使用场所进行型式试验。GB4824-2013标准中明确了若在现场测试的条件下，不要求传导骚扰的评估。若某厂家的新款CT产品满足现场测试要求，根据标准可省去传导发射试验，提高现场检测效率。

1.5 明确了受试设备的布置要求

GB4824-2013中明确的给出了小型设备的定义，即台式或落地式设备，其整体（包括电缆）在直径1.2米、接地平面1.5米高的圆柱形测试区域内。同时在试验布置要求中，明确3米的测试距离仅适用于EUT为小型设备。之前一些X射线类医疗器械设备，如一些带侧臂的牙科机和超过这个尺寸的移动式X射线机，已不能在3米法半电波暗室测量，必须在10米法半电波暗室进行辐射骚扰测试。由于各家测试机构10米法半电波暗室资源稀少，使用计划安排都比较饱满，需要相关厂家尽早预定暗室，以免影响EMC检测计划。

2. 结论

综上，本文仅是从GB4824-2013标准对X射线医疗器械类检测的一些影响进行了分析，对于其他工科设备和非X射线类医疗器械产品的关注较少。新版标准对旧版中不清晰的条款进行了明确，并给出了新的定义和要求，对于相关医疗器械EMC检测有一定的参考价值。

参考文献

[1]YY0505-2012医用电气设备第1-2部分:安全通用要求并列标准:电磁兼容要求和试验,国家食品药品监督管理局发布,2012

[2]GB4824-2013工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法,中华人民共和国质量监督检验检疫总局发布,2013

《电磁场与电磁波》课程教学思考 篇4

《电磁场与电磁波》这门课程是电类专业学生必修的技术基础课, 是电气工程师必备的基础知识, 而且《电磁场与电磁波》这门课程知识非常系统, 学好这门课程对学生分析问题解决问题的能力有很好的训练作用, 培养学生用数学方法解决实际问题的能力。电磁理论在我们生活中各个方面有广泛的应用, 电磁场作为能量的一种形式, 是当今世界最重要的能源, 电磁波作为信息传输的载体, 成为当今人类社会发布和获取信息、探测未知世界的重要手段。但是要学好这门课程要求学生的数学基础要好, 由于很多同学高等数学和数学物理方程的基础太差, 导致他们在学习这门课程时难度很大, 以至于大多数同学感觉这门课程太难, 被同学们称为理工科学生的“四大名补”之一。实际上这门课程知识非常系统, 掌握住课程的主线, 掌握住解决问题的固定步骤, 学习起来并不难。

二、《电磁场与电磁波》教学存在问题

目前我校电子信息工程和电子科学与技术两个专业开设《电磁场与电磁波》这门课程, 安排的大三上学期, 学生大一、大二两年学完了高等数学、大学物理、复变函数与积分变换、数学物理方程等课程, 为学习《电磁场与电磁波》这门课程储备了一定的数学和物理知识。但是由于部分学生数学基础打得不牢固, 而且又间隔了一年左右的时间, 造成再用这些知识的时候不能得心应手。《电磁场与电磁波》这门课程理论性强、概念抽象、公式繁多, 需要掌握的定理和定律20个以上, 重要公式40个以上, 这些公式和定理如果不掌握, 《电磁场与电磁波》的题目就无从下手, 而且教材上电磁场的基本规律都是严格意义上的数学推导而得到的物理场的数学规律, 继而对数学物理模型的解析解和数值解进行定性、定量分析, 最终得出电磁场的物理性质。在推导过程中, 不仅要求具有基本的物理知识, 还要能灵活地运用高等数学、复变函数和数学物理方程中的一些经典性的解法。此外, 由于传统教学手段的限制, 电磁场的三维特性和电磁波的波动性等抽象内容无法生动、形象地展示给学生, 使得许多学生无法理解从这些模型中建立起来的许多概念, 从而影响整个课程的学习。总体说来, 这门课程对学生来说难度很大, 造成学生缺乏学习兴趣, 考试不及格率较高。

三、课堂教学改革探索

1. 联系实际生活激发学习兴趣。

这门课程的第一节课我都要先讲一个绪论, 讲这门课程的用处, 讲电磁场理论的发展历史, 讲电磁场电磁波在生活中的应用。讲电磁场理论的发展历史的时候, 讲到学生曾经在中学物理和大学物理中见过的很熟悉的名字, 他们会觉得很有意思, 名人重大发现的经历同时也是对学生的很大的激励。讲电磁场理论的应用时, 讲到电话、电报、电视、广播、卫星通信、GPS定位、3D电影等技术, 更是和我们的生活息息相关, 同学们很容易产生浓厚的兴趣。讲到第二章中一节媒质的电磁特性时, 我们生活中的电器微波炉就是利用电介质的极化特性实现食物的加热, 理论联系实际一方面激发了学生的学习兴趣, 另一方面加深了其对内容的理解。

2. 及时总结发现规律。

《电磁场与电磁波》里有太多的定理和公式需要记忆, 这也是同学们学不好这门课程的重要原因, 如果这些定理和公式根本都记不住就更不要提应用, 大学生们到了大三, 都对自己的将来有了规划———考研或者工作, 考研的学生对考研的课程学习非常认真深入, 其他课程过关就好, 找工作的学生更多关注学什么能对找到好工作有帮助, 考研的课程里面考《电磁场与电磁波》这门课程的专业很少, 所以大部分同学学习这门课程的目的都是为了学分, 不愿意下很大的功夫深入学习。所以要求老师对基础知识及时总结, 通过不断地总结发现里面的规律。比如真空中电磁场的基本规律和媒质中电磁场的基本规律, 方程的形式类似, 有了这些基本规律得出麦克斯韦方程顺理成章。

《电磁场与电磁波》中的习题都有一定的难度, 但里面都有规律可循, 比如已知电荷分布求电场, 经常要用到高斯定理, 找到电场分布的对称性, 找到高斯面, 问题的求解迎刃而解。第五章均匀平面波在无界空间中的传播中, 解决问题的时候也是, 首先写出波函数的一般表达式, 然后根据条件分别求出电场的振幅、初位相和传播因子, 根据电场和磁场的关系求出相伴的磁场。

3. 多媒体授课结合板书。

电磁场的量大部分都是矢量, 有大小又有方向, 大小和方向随空间和时间变化, 对矢量的数学处理复杂度远远超过标量, 遇到矢量的面积分、线积分学生无从下手。教材中关于均匀平面波在无界空间中的传播、波的极化和驻波、行波等, 对于学生来讲是很抽象和难想象的。利用多媒体课件具有生动、直观、形象的优点, 以动画、图形的形式将抽象枯燥的内容变得形象生动, 使复杂的物理过程变得更加简单直观, 这样大大提高了学生的学习兴趣。多媒体授课作为一种新技术有很多的优势, 每堂课的知识量大, 授课方式较为单调。不知不觉老师就讲了太多的知识, 学生长时间连续听讲, 易形成枯燥的情绪和疲劳的心态, 为缓解学生听课的紧张度和疲劳度, 不仅要求教师授课运用丰富的教学技能和教学语言, 同时也要求教师用课堂教学常用的示范法、教练法等各种教学技能去配合多媒体课件的使用。做好多媒体授课和黑板板书的合理结合。采用黑板板书的形式, 板书课堂教学内容的框架及重点, 同时为学生做好课堂笔记赢取时间。并通过生动、富有感染力的教学语言去激发、引导和配合学生的思维活动, 既锻炼学生的基础思维, 又注意培养学生的创造性思维和批判性思维。所以教师平时要注意加强形象化知识的积累, 比如收集图表、动画, 制作Flash动画, 不断丰富完善多媒体课件。

4. 多讲例题加深理解。

电磁场与电磁波的基本规律、公式非常多, 为了加深对公式的理解, 应该多做题加深理解, 每个知识点都选择典型的例题进行详细的讲解, 并归纳出解题思路规律。例如为了加深学生对高斯定理的理解, 这方面的例题一定要精讲, 让学生通过电荷的分布形式找到电场分布的某种对称性, 找到容易进行积分的高斯面, 这类题目的关键是找到高斯面, 通过解这类题目, 学生更好地理解了电位移矢量对封闭面的通量仅仅和该封闭面所包含的电荷量有关。恒定磁场中的安培环路定理也是描述磁场的一个非常重要的规律, 由电流的分布分析磁场分布的某种对称性, 找到所要积分的环路, 这一步是确定磁场的关键, 通过积分确定磁场。通过解这类题目, 学生更深刻地理解到磁场强度对闭合曲线的环流仅仅由该闭合曲线所铰链的电流决定。

另外, 利用课外时间定期对学生进行答疑, 电磁场电磁波教材的内容非常多, 在课堂上能够讲的例题非常有限, 基本上每个知识点最多1~2道, 仅仅利用上课的90分钟要让同学们都理解很难做到, 如果学生在课下看书或者做题是经常会遇到不会或者不懂的地方, 如果不及时地解决, 学生慢慢地就会掉队, 导致最后放弃这门课程的学习。所以老师应该多抽时间采取各种途径及时解决学生的疑问, 比如电话交流、网上交流或者电子邮件交流等等, 加强师生之间的沟通, 老师可以及时发现同学们的问题, 了解他们的学习状态, 鼓励他们好好学习, 通过这样的沟通相信同学们学习这门课程的兴趣会更浓厚, 老师也能在和同学们的交流中改进自己的教学方法, 丰富自己的教学经验, 更好地服务于学生。

5. 尝试开设新实验。

受实验条件的限制, 大部分高校都没有开设相关的实验内容, 我校开设的《电磁场与电磁波》课程54个学时, 全部为理论学时, 目前很多高校尝试开设《电磁场与电磁波》的实验。但是硬件实验设备大都为单台套, 仅适合实验演示, 实验过程程序化呆板, 学生动手机会少, 缺乏手脑互动, 因此虽然投资大, 但收益少。利用软件仿真可以实现“少投入, 高收效”的建设目标, 并能够激发学生学习热情和兴趣, 促进学生自主分析、解决问题能力的培养;比如利用Ansoft Maxwell软件进行静电力、静磁力、电容、电感等的计算, 并与理论结果相比较。学生可以通过仿真实验, 学习边值问题的求解, 学会如何加载源和边界条件, 从而加深对电磁场的理解。Maxwell软件提供了非常形象直观的电力线分布和磁力线分布矢量图, 学生可以通过自己设计的仿真程序观察到电磁场分布的情况。所以我们《电磁场与电磁波》课程建设的下一步的目标是增加课内实验内容, 通过实验验证并巩固所学理论知识, 激发学生的学习兴趣, 进一步增强学生的创新能力。

四、结论

通过分析电磁场电磁波这门课程目前存在的问题, 提出了几个教学改革探索的方向, 通过联系实际激发学生的学习兴趣、及时总结发现规律、把多媒体教学和板书有机结合、多讲例题加深理解和开设实验, 最终让学生能够愿意学习这门课程, 并且能够学好这门课程。面对《电磁场与电磁波》这门公认的难教又难学的课程, 我们要发挥知难而进的精神, 多下功夫, 多探索, 多创新, 相信功到自然成, 有付出也必然有收获, 用自己对待工作的精神感悟学生, 所谓教书育人的道理就在这里。

参考文献

[1]谢处方.电磁场与电磁波[M].第4版.北京:高等教育出版社, 2006.

[2]丁兰, 陆建隆.电子信息专业《电磁场与电磁波》教学内容体系结构改革的探索[J].菏泽学院学报, 2010, (9) .

[3]刘万强, 孙贤明, 王海华.电磁场与电磁波实验教学的探索与实践[J].大学物理, 2012, (12) .

[4]田雨波, 张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探[J].电气电子学报, 2008, (1) .

《电磁场与电磁波》教学改革研究 篇5

关键词：电磁场与电磁波,教学改革,教学内容,教学方式

1、教学改革的迫切性

随着高等学校的扩招和教学质量的下降,教学改革问题引起人们的高度关注。《电磁场与电磁波》课程是我系电子信息专业与通信工程专业一门重要的专业基础课程。该课程是在《大学物理》(电磁学)[1]的基础上,进一步研究宏观电磁场和电磁波的基本规律和基本分析方法,内容包括静电场、恒定电流的电场、静磁场、静态场的解、时变电磁场和平面电磁波[2]。所讲解的知识点是学生学习后续课程,如《微波技术》、《电波传播与天线》的必备知识。

首先在现行的教学中,由于本课程对数学知识要求很高,特别是空间知识,学生普遍反映理解困难。其次,本课程理论知识很多,课本上具体实际应用却较少,学生普遍反映与实际生活脱离太大,缺乏学习动力。第三,本课程学时偏少,根据新修订的人才培养方案,本课程的理论课学时现缩减为48学时。这样学生遇到的问题在课堂上无法一一解决,导致问题堆积,从一定程度上影响了学习积极性。

因此针对教学过程中的实际情况,对《电磁场与电磁波》课程进行教学改革迫在眉睫。

2、改革教学重点——培养学生学习兴趣

兴趣是影响学生对一门课程学习行为强度的关键因素。兴趣(求知欲和好奇心)是最根本的学习内驱力。杰出的教育心理学家布鲁纳说:“学习的最好动机,乃是对所学教材本身的兴趣。兴趣具有始动的作用,具有定向的作用,具有动力作用[3]。”也就是说,浓厚的兴趣可以激发学生强烈的内在学习动机,引导他的发展方向,调动他的学习积极性,启迪其智力潜能并使之处于最活跃的状态。如何激发学生的学习兴趣,我认为首要任务就是明确知识的实用价值。本课程的开设时间是大三第一学期。这个学期,学生开始全面学习专业课程,为今后的工作打下基础。对于那些实践性、应用性强的知识,学生的学习兴趣普遍较高,特别是综合设计课程更是如此。而对那些纯粹是理论性、与实际的生活联系不密切的知识,学生们普遍兴趣不高,80%以上的学生都是为了应付考试。《电磁场与电磁波》这门课程更是因其理论深奥,学习枯燥位列学生不喜欢的课程排名之中。如何调动学生学习本课程的积极性,我们在教学过程中采取如下措施:

(1)增强绪论课的作用。绪论课上重点向学生介绍本门课程的发展历史,本门课程在整个教学体系中地位、作用以及电磁场与电磁波在日常生活中的诸多应用,借此端正了学生的学习态度。

(2)合理选择例题和习题。教学中多选用有实际应用背景的问题,比如电容的计算,跨步电压的计算,磁悬浮列车的原理,天线等,借此提高了学生的学习积极性。

(3)鼓励学生查阅资料。鼓励学生参与讨论本课程和其他课程之间关系的活动以及查阅本课程前沿性的论文,借此增强了学生的知识系统性。

3、改革教学内容——以主线形式进行教学

《电磁场与电磁波》课程讨论的场和波都是看不见摸不着的物体,其入门的知识是建立在《大学物理》(电磁学)的基础上,可以说它是本课程学习的基础,但是同时又是进一步教学的障碍。因为这部分知识如果讲解的过细,学生很多都明白,便感觉没有继续学习的必要性,如果讲解的过粗,学生感觉知识跳跃太大,理解起来比较困难。如何实现《电磁场与电磁波》和《大学物理》(电磁学)知识的接轨,是教学内容改革中必须要关注的一个问题。另外本课程理论知识点很多,学生普遍反映学习好像没有整体性,学了后面,就忘了前面,需要记忆的东西过多。因此,在深入研究了《电磁场与电磁波》课程特点之后,对电和磁的知识进行了整合,根据它们之间的对称性,以及在此基础上引出的时变电磁场和平面电磁波,总结出这样一条主线:真空中场的基本方程→介质中场的基本方程→边界条件的研究→能量来进行教学。我们研究的所有问题都在这样一条主线上展开,这样学生就顺利把两门课程的知识衔接了起来,而且遇到新问题的时候他们也有了一个大概的思路,并且没有学生再反映记忆的东西过多了。同时在实际的授课过程中,也发现相比先前的教学学时,采取这种思路以后,恒定电流的电场和磁场的学时数缩短了,而教学的效果却比先前好了。

4、改革教学方式——促进学生主动学习

长期以来,我系《电磁场与电磁波》的教学方式都是教师在台上讲,学生在台下听。由于课堂教学评价的标准是知识全面无遗漏,层次清楚,重难点突出,组织严谨等,所以在有限的学时里,基本上课堂的时间不会留给学生思考,至于学生是否能理解,理解多少,则也不会去做过多的注意。对于那些难以理解的章节,课堂上甚至会出现学生睡倒一大片的现象。对于这种“满堂灌”的教学方式,学生们的评价是差,他们认为这样听讲,不如自己看书。我曾经就《电磁场与电磁波》的学习和学生做过讨论,学生说这门课程自己看书看不明白,听老师讲解可以有一个大致思路,这挺好的,但是,推导的公式过多,涉及的方法也很多,上课的时候稍一走神,再听,就不明白。虽然说课后要看书,但是其实没几个人看的。下次上课老师又开始新的知识点,这样不明白的东西就越来越多,导致跟不上节奏,最后干脆选择不听。学生们遇到的这个问题不仅困扰他们,也困扰我们。如何有效的进行教学呢?

(1)课堂上不再采取“满堂灌”的教学方式,采用多种教学方法相结合,比如问题教学法、研讨式教学法、凯勒教学法[4]等,课堂上增加和学生的互动,引导和鼓励学生积极思考交流,主动大胆提问,同时课堂上注意观察学生的眼神变化,及时调整教学节奏。

(2)由于学时数的限制,没有办法在课堂之上解决学生遇到的问题,为了能及时帮助学生,不让问题累积,建立作业本这个桥梁。告诉他们有什么问题可以写在作业本上,这样在批改作业的同时就可以及时解答学生遇到的问题。同时也第一手掌握了教学情况和学生对这门课程的学习情况。从实施的情况看,取得了很好的效果。

5、改革考核方案——加强过程监控

n+2考核方案是我校为了提高教学质量,对考核方式进行的一项改革。所谓n+2,n表示的是教学过程中考核的次数,它主要包括作业,课堂表现,小论文等;2是指课堂笔记和期末试卷。学生学习本门课程的最终成绩是n和2的比例合成,这不同于以往的考核方案,最终成绩就是期末考试的成绩。这种考核方案重点在n上,加强了对学生学习过程的监控,改变了传统的一考定终身的考核模式,受到了学生的欢迎。《电磁场与电磁波》的n主要包括作业,课程小结、随堂测试成绩以及课堂上表现这四部分。这其中最亮点的地方就是随堂测试,其最能反映学生掌握的真实情况,这是本课程过程考核的核心。一个章节讲解完毕之后,在即将下课的时候,抽出10分钟左右的时间把重难点知识通过题目的形式拿出来给学生测试,其成绩真实的反映了学生的掌握情况,同时便于进一步的教学活动。从2008年把考核方案改为n+2之后,学生把学习的精力放在了平时,教学质量也得到了提高。

6、结束语

《电磁场与电磁波》是一门理论性很强的课程,我们现在对其进行的教学改革重点放在培养学生的学习兴趣上,同时在教学内容方面把其归纳成一条主线,方便学生掌握理解,教学方式上注重和学生的互动,并改革考核方案,注重学习的过程,而不再只注重学习的结果。从学生的反馈情况来看,改革取得了一定的成绩。但随着改革的深入,新的问题又会出现,比如怎样使用多媒体教学,是否可以引入相关软件来辅助学习,怎样引入等,这些问题都还有待进一步研究。

参考文献

[1]赵近芳.大学物理学(下册)[M].北京:北京邮电大学出版社.2002.8

[2]王家礼等.电磁场与电磁波(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社.2004.12

[3]张富生.解读卢德馨研究性教学[J].中国大学教学.2007,(3):41—45

电磁场与电磁波教学策略的探索 篇6

由于深层学习总是与批判性思考、新旧知识联系、自我反思、意义探寻、问题解决等联系在一起, 要求学生运用高于熟记的高级心智进行学习的活动。因此, 我们采取支持大学生进行电磁场与电磁波深层学习的大学教学策略主要有:

一、采用了整体性方式进行课程内容的教学[2]

电磁场与电磁波课程的重点是介绍电磁波的数学描述、传播特性以及辐射特性, 理论性强, 概念抽象, 我们采用了较容易接受的演绎法, 如电磁场与电磁波课程整体性教学课程内容由电荷开始, 先介绍电荷产生的静态场 (电场 (点) → (线) → (面) → (体) ) 性质, 并将其推广到时变场的麦克斯韦方程组。

例:电场的分布是由

点E (x) →线E (l) →面线E (s) →体 (空间)

点→面→体

而后采用归纳法, 从麦克斯韦方程组 (即时变场E (t) 出发, 反思静态场 (E (t) =E (0) ) , 这时可把静态场归结为时变场的一种特殊情况, 用麦克斯韦方程组和其辅助方程来解决我们所遇到的具体的电磁问题, 这样就让学生加深了对麦克斯韦方程组的理解和应用。

二、采用系统性教学方式强调与过去所学知识的衔接与区别

采用系统性的教学方式以信息在整个通信传输系统中传输为例, 让学生认识电磁场与电磁波的知识是解决信息在整个通信传输系统中收发信机间存在的表现形式问题, 即信息在收、发信机里是以电压u (t) 或电流i (t) 的形式体现, 而在收发信机之间是以电磁场的E (t) 或H (t) 形式体现, 这是电磁场与电磁波课程知识和以往所学知识的不同之处;相同之处是研究的数学模型都是以余弦或正弦函数的形式呈现 (x (t) =A (t) cos (ωt+θ (t) ) , 按照这样系统性的教学方式让学生建立电磁场与电磁波课程知识与已学知识的联系, 学生就有了基于理解、深入钻研、学用结合的动力。

三、采用了实例教学模式以提高学生运用电磁场与电磁波知识的实践能力和创新能力

实例教学符合学生实践能力成长的客观规律。在教学上我们把应用背景与理论学习结合起来, 通过启发和引导学生进行思考, 促使其将书本和课堂的知识用于分析和研究实际问题, 做到学以致用, 加强学生的学习积极性。例如在学习静电场时, 我们以电场与电位的关系式E (r) =-▽φ (r) 出发, 提出在实际工程中在无电场强度测量仪而有电位表的情况下如何得到电场强度的空间分布规律的问题?在讲均匀平面波的传播知识之前, 先问学生如何才能防止室内电子设备免受外界电磁波干扰?如何使建筑物免遭雷电的侵袭?他们在学了这部分知识后, 就可按公式的配置设计制作建筑物的接地器;按公式来设计选择材料防电磁辐射。在授课过程中经过了多次这样提出问题、解决问题的过程, 学生们对电磁场与电磁波知识运用的实践能力和创新能力也得到了明显的提高。

四、采用恰当的评价方式[1]

我们采取整体性评价取向, 对学生不仅仅是评价学生的学习结果, 还要评价他们的学习动机和学习方式, 引导他们反思自己的学习动机和学习方式形成对学习本身的兴趣、好奇心和探索欲, 少采用表层学习的方式, 多采用深层学习的方式。我们采用了学生课程总成绩的60%来评价学生的学习动机与方式, 这主要是从学生参与对开放性使用电磁场与电磁波相关原理的问题的理解和表现中获得。

五、教师形成教学反思习惯进行课程教学

反思是教师改进教学技能、提高教学质量、提升自身素养的重要方式。在从事电磁场与电磁波的教学过程中, 我们通过批判性检查所运用的教学资源、提问学生、设计和布置的作业的方式, 以及评价学生学习质量的方法等, 反思这些方面是导致了学生的表层学习还是深层学习。与此同时, 我们也引导和支持学生反思自己, 从而改进学习方式, 提高学习质量。

六、结束语

我们通过采用了上述的电磁场与电磁波深层学习的大学教学探索策略, 近几届电子、通信类毕业的学生对运用电磁场与电磁波知识解决相关实际问题的能力有了明显的提高。

参考文献

[1]叶信治, 杨旭辉.深层学习与支持深层学习的教学策略[J].中国大学教学, 2008, (7) .

电磁场与电磁波课程教学改革探讨 篇7

一、课程教学现状及存在的问题

我校电子信息科学与技术、通信工程和电气及其自动化等专业开设电磁场与电磁波, 作为专业基础课, 现在安排了44学时, 其中理论32学时, 实验12学时, 对于一门理论性如此强的课程, 学时明显不够用, 一般讲到均匀平面波就结束了, 而且静态场中的镜像法、分离变量法、有限差分法还省掉了。所以, 我们计划适当增加学时, 由44学时增加到48学时, 课程内容基本不变。实验环节, 之前都是采用软件仿真, 我校刚刚引进实验设备, 应该能够对课程的学习有所帮助。

在教学中, 作者发现存在以下一些问题:1) 教师在授课过程中, 过多的进行公式推导的讲解, 一堂课下来, 只能推导少量的公式, 根本完不成教学计划, 导致实际上课的内容被一再缩减。如果不讲解公式的推导过程, 又怕学生不理解。2) 学生在学习过程中, 反映电磁场太抽象, 看不见摸不着, 不像电路可以直观的测量, 还反映课程内容多、公式多、理论性强, 特别是微积分及其变换遍布整个课程内容, 而高等数学和积分变换恰恰是学生的软肋。缺乏扎实的数学基础和推导运算能力, 课堂上听不明白, 课后就不知道该怎么复习, 无从下手, 对课程没有学习兴趣, 甚至认为工作后也用不到。

二、课程教学改革探索

为了提高教学效果, 从以下几个方面进行改革。

(一) 理论联系实际, 提高学习兴趣

在第一堂课, 结合生活生产实际, 多讲述该课程的意义和重要性。我们无时无刻不生活在电磁场中, 没有电磁场与电磁波, 我们将还生活在一百多年前的社会, 它改变了人类的生活方式, 使手机成为每个人的“必需品”, 电磁波成为传输信息的一种重要方式, 手机的电磁辐射也成为人们非常关心的问题。现代战争已经不是陆海空三个方面的事, 又加入了天、电磁, 变成了5位一体的战争, 制电磁权成为新的制高点。我们生活周围还有很多和电磁相关的, 比如, 高压线旁边的房子很多人不愿意买, 认为有电磁的辐射。另外还要介绍该领域最新技术动态和前沿研究课题, 让学生了解目前和今后一段时间该领域的研究热点和方向。通过和生活生产实际的结合, 学生意识到电磁场的重要性, 必然能提高学习兴趣。

(二) 采用多种教学手段相结合, 改进教学方法

现代教学已不是传统的“粉笔+黑板”的模式, 可以利用计算机多媒体进行辅助教学, 但不可全依赖于幻灯片的播放, 过犹不及。适当的使用多媒体进行直观演示, 可以在一定程度上吸引学生的注意。由于该课程公式非常多, 一些不太重要的公式可以在屏幕上逐一展示, 但一些需要详细推导的重要公式和定理, 还是需要传统的黑板进行书写, 这样能让学生有充足的思考消化的时间, 这样可以事半功倍, 否则相反。还要引入动画教学, 比如平面电磁波是本课程的重点和难点, 可以制作一维电磁波传输的动画进行课堂演让学生直观的看到平面电磁波在一维空间的传播情况和遇到理想导体时的反射, 从而理解驻波、半波损失等概念。在讲授极化特性时, 可以自制小型的感应器, 利用手机发射的电磁波, 点亮小灯泡, 通过变换感应器的方向, 让学生理解水平极化和垂直极化的概念。有了这些直观的认识, 必然会激发学生的学习兴趣。

(三) 重视Matlab在电磁场与电磁波教学中的应用

在理论教学中利用Matlab工程应用软件, 演示部分电磁场的运动规律, 使课堂教学生动形象;在实验教学中利用Matlab强大的矩阵运算、数值运算以及图形可视化环境, 对时变电磁场的三维空间分布进行仿真, 将电磁场的空间分布直观的显示出来。两者结合, 不但能加深对电磁场问题的理解, 又学会了Matlab软件编程, 一举两得。

(四) 结合课程特点, 改进教学思想

该课程理论性强、概念抽象, 且与高等数学结合紧密, 公式推导繁杂, 历来被认为是难教、难学的课程, 在授课时教师往往把很多精力放在公式的推导和物理意义的讲解上, 但对学生来说, 感到枯燥无味, 难于理解掌握。所以我们要轻数学计算, 重概念理解。轻计算, 不是不要计算, 对一些重要的定理公式要求能理解推导过程, 课后可以参考资料推导出来。要改变“大而全”和“满堂灌”的教学思想, 引导学生从被动学习转变为主动学习。经常提出一些能够吸引学生注意力的问题和组织讨论, 加强师生互动, 采用启发式教学方法。

(五) 改革课程考核方式, 重视课外兴趣学习

在学生的课程成绩考核中, 可以将平时成绩作为总成绩的30%进行计算, 实验成绩按一定的比例计算入平时成绩中, 也可以吧平时成绩和实验成绩按照一定的比例单独计算。在平时成绩中, 除了考勤、作业以外, 要特别将课堂问答和课后答疑作为额外的项目进行考核, 对积极回答问题和参与课后答疑的学生, 按照次数予以奖励, 每次2到4分, 但要注意学生为了分数投机取巧, 必要时限制答疑的次数和质量。这样可以活跃课堂气氛, 增加师生互动, 提高效率。另外, 要组织学有余力的学生成立课后学习兴趣小组, 利用业余时间进行深入的学习和拓展实验, 甚至参加教师的科研, 从而带动更多的学生喜欢上这门课程。

三、结语

电磁场与电磁波难教难学, 但对电子信息类专业的学生来说, 学好这门课是非常重要的。作者从理论联系实际、改进教学手段、重视Matlab的应用、改进教学思想、改革课程考核方式等几个方面进行了初步探讨。随着对教学要求的不断提高和培养应用型、创新型人才的需要, 电磁场与电磁波课程教学改革还有很多工作要做。

参考文献

[1]谢处方, 饶克谨.电磁场与电磁波 (第四版) [M].高等教育出版社, 2006.

[2]姚华桢, 李小敏.电磁场与电磁波课程的教学研究[J].中国现代教育装备, 2007.