电磁场与电磁波课程教学方法论文
疑难课程“电磁场与电磁波”中类比教学方法的探索

电磁 学往往 是一些 特例 , 而“ 电磁 场与电磁 波 ” 深 入介 绍了电
磁 场 与电磁 波 的一般 性 的基 本 特性 及规律 , 学生 需要学 习的 是 更 多一般 性 的规律 , 而且 内容 侧重 时变电磁场 和波 的规律 研 究 。因此 ,“ 电磁 场 与电磁波 ”既与大学 物理有 衔接 又有 区
( J 6 C 疗. :f J S ( 1 7 + o) . d g
t
“ 电磁 场与 电磁 波 ” 课 程 的类 比教学方 法有几 种实施 策
略。 有 的是 课 程 、 领 域 之 间的 横 向类 比 , 例如与 “ 大学物理 ” 相
让学生推导微分形式 , 要提醒学生推导 中要用到前面所 学 数学知识旋度定理 , 实际教学 中大部分学生都能从如下所示步
厅 ・ = S s ( v × 疗 ) ・ d g
( V ・ d g = ( I 7 + ) ・ d g
合 该课程 的行之有效 的教学方 法, 以提升 学生的学习兴趣和效 率, 培养学生的创新能 力。
1 课 程 之 间的类 比 . .
t 7 + ) . :0 J f ( v × 厅
s、
a f
s 是 以L 3 9 边界的任意 曲面, 故有:v× 霄=了+ 。
df
即“ 电磁场与电磁波”和 “ 大学物理 ” 的类 比。
是采用类 比方法讲 述微分形式 。 譬 如, 在讲解麦克斯韦方程 第
一
方程 时, 即传导 电流和变化 的电场均产生磁场 的推广的安培
要 注意简繁 有度、 重点突出, 调动学生的联想记忆 、 想象力等能
力, 通过类 比方法掌握 新知识点。
二、 类 比教 学 方 法 的实 施
电磁场和电磁波的教学设计

电磁场和电磁波的教学设计一、引言电磁场和电磁波是物理学中的重要概念,也是高中物理课程的重要内容之一。
它们在日常生活和科学研究中都有广泛应用。
因此,设计一套富有启发性和趣味性的教学方案,以帮助学生深入理解电磁场和电磁波的概念和特性,具有重要的意义。
本文将从目标、内容、教学方法和评价等方面进行教学设计,以确保教学能够达到预期效果。
二、教学目标1. 知识目标- 了解电磁场和电磁波的定义和基本特性;- 掌握电磁场的强度和方向的表示方法;- 理解电磁波的传播特性和相关测量方法。
2. 能力目标- 能够运用电场和磁场的概念解释电磁现象;- 能够计算电磁场和电磁波的参数;- 能够设计实验验证电磁场和电磁波的性质。
3. 情感目标- 培养学生对物理学的兴趣和好奇心;- 培养学生的科学思维和实验探究的能力; - 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容本教学设计主要涵盖以下内容:1. 电磁场- 电场和磁场的基本概念;- 电磁场的表示方法;- 电磁场的力和能量。
2. 电磁波- 电磁波的定义和特性;- 电磁波的传播方式;- 电磁波的频率和波长;- 电磁波的测量。
四、教学方法1. 探究式教学- 提出问题:通过提出一些引导性问题,引发学生对电磁场和电磁波的思考;- 设计实验:让学生参与到实验中,观察、记录和分析实验现象,通过实验来发现规律;- 分析讨论:与学生一起讨论实验结果,引导学生从现象中归纳出电磁场和电磁波的概念。
2. 多媒体教学- 使用电子演示软件或多媒体课件展示电磁场和电磁波的相关概念和实验过程,辅助学生理解和记忆;- 播放相关视频,使学生能够直观地观察到电磁场和电磁波的现象。
3. 小组合作学习- 将学生分成小组,设计小组活动,例如小组讨论、小组实验等,让学生在小组中共同探究和解决问题;- 鼓励学生相互合作,共同完成实验报告和课堂展示,培养学生的团队合作和沟通能力。
五、教学评价1. 知识评价- 设计小测验,检查学生对电磁场和电磁波的基本概念和特性的理解程度;- 布置作业,要求学生运用电磁场和电磁波的概念解决一些实际问题。
大学物理《电磁场与电磁波》公开课优秀教学设计

大学物理《电磁场与电磁波》公开课优秀教学设计一、教学目标- 理解电磁场的基本概念和特性;- 掌握电场和磁场的相互作用规律;- 理解电磁波的产生和传播原理;- 能够应用电磁场和电磁波的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 电磁场的基本概念和性质- 电场的定义和性质- 磁场的定义和性质- 电场和磁场的相互作用规律2. 电磁波的产生和传播- 电磁波的概念和特性- 电磁波的产生机制- 电磁波的传播特性3. 应用案例分析- 电磁场和电磁波在通信技术中的应用- 电磁场和电磁波在医学影像技术中的应用- 电磁场和电磁波在能源传输中的应用三、教学方法1. 讲授法:通过讲解电磁场和电磁波的概念、原理和应用案例,引导学生掌握相关知识。
2. 实验探究法:组织学生进行一些简单的电磁场和电磁波实验,通过实践探究的方式提高学生的动手能力和实验设计能力。
3. 讨论交流法:引导学生在小组内进行问题讨论和知识分享,促进学生的合作研究和思维能力培养。
4. 案例分析法:通过分析电磁场和电磁波在实际应用中的案例,加深学生对知识的理解和应用能力的培养。
四、教学评价1. 知识掌握程度:通过学生的课堂表现、作业完成情况和考试成绩等综合评价学生对电磁场和电磁波知识的掌握程度。
2. 实践能力:通过学生实验报告的完成情况和实验操作能力的评估,评价学生在实际操作中掌握电磁场和电磁波相关实验技能的能力。
3. 解决问题能力:通过学生应用电磁场和电磁波知识解决实际问题的能力评价,考察学生对所学知识的理解和应用能力。
五、教学资源1. 教材:选用适合大学物理课程的教材,包含电磁场和电磁波相关章节。
2. 多媒体教学投影仪:用于讲解和展示电磁场和电磁波相关的概念和实验。
3. 实验室设备:提供适当的电磁场和电磁波实验设备,供学生进行实验探究。
六、教学安排- 第一周:介绍电磁场的基本概念和性质,进行理论讲解和案例分析。
- 第二周:讲解电场和磁场的相互作用规律,并进行实验探究。
电磁场与电磁波课程教学改革研究

的实用 性 , 生 的学 习 兴趣 得 以提 高 , 学 教学 效 果 得 到 了 在 授课 中 , 既要分 析学 生 又要 分 析教 材 。适 当处 理 内容 很 大改 善 。 的复 杂程 度 ,可 以将 复 杂 的知识 分 成各 个 小知识 点 , 各
一
、
Mal t b和 AD a S的应 用
也失去耐心。 他们不喜欢这样的学习方法, 久而久之, 失 析 和解 决 问题 。 概念 性 的问题 则 少一 些不确 定性 。 而 例
去 了对这 门课 的兴趣 。科 技发 展 到今 天 , 们 应该 用最 如 , 我 向学 生提 问 , 线 圈如何 产 生 电流? 解决 问题 的 闭合 在 有 效 的 方 法 ,即 计 算 机 仿 真 。M T A A L B是 美 国 M t 过 程 中 , a— h 给予 必要 的 引导 , 发其 自主性 思 维 , 终理 解 启 最
2 1 年 第 1 期 01 0 ( 第 9 0期 ) 总 7
黑 龙 江教 育( 高教研究与评估)
HE L I ONC I - ANG DUC I I E AT ON ( g e d c t nReerh& A p as ) Hi r u a o sac h E i p r a i1
NO1 2 0, 0ii
S ra O. 0 e il N 97
■教 学改 革与 创新
电磁 场 与 电磁 波课 程教 学 改革研 究
张起 晶 , 桂芝 , 莉 孙 边
( 黑龙 江科技 学院, 黑龙 江 哈 尔滨 1 02 ) 5 0 7 摘 要: 电磁 场与 电磁 波是 电气 自动化、 电子信息工程 、 电技 、 通信等各类本科 专业 学生必修 的一 门主 干课程 , 该
高职物理课中电磁场与电磁波教学策略的探讨

高职物理课中电磁场与电磁波教学策略的探讨【摘要】在对高职物理课程中电磁场与电磁波的教学特点进行论述的基础上,对高职物理课程电磁场与电磁波的教学策略进行分析。
同时,以具体的教学内容为例探讨了电磁场与电磁波的教学策略,为高职物理课程中电磁场与电磁波的教学提供参考。
【关键词】高职物理电磁波电磁场【中图分类号】g718.5 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2013)01-0209-02引言随着微波、磁场技术的广泛应用,电磁场、电磁波知识的教学成为了当前高职物理课程教学的重点内容。
尤其是对于高职学校机电专业学生而言,电磁场与电磁波教学尤其重要,是必不可少的内容。
但是近几年来,随着高职院校的扩招,高职学生的学习能力不够高是客观问题,所以在高职物理教学的过程中保证高职学生高效的学习尤为重要。
本文将从高职机电专业物理教学实际出发,探讨高职物理课中电磁场与电磁波教学的具体策略,希望能为提高高职物理课程电磁场与电磁波教学水平起到一定的积极作用。
1.高职物理课程中电磁场与电磁波内容的特点电磁场和电磁波是高职物理课程中包含丰富的数学和物理知识的部分课程,是高职物理课中难教、难学的一部分。
该部分内容不但具有较强的理论性,同时还具有数学推导过程繁琐、概念抽象等特点,这就要求学生在学习过程中应该具有较强的抽象思维能力、空间想象能力以及逻辑推理能力,在学习的过程中采用多样化的分析方法。
毋庸回避,而这对基础不是很扎实的高职学生具有一定的难度。
加之,由于高职物理电磁场和电磁波的部分实践教学成本较高,教师在教学过程中就忽略了这部分实践教学内容,导致学生在实际的学习过程中对学科知识难以理解和掌握,导致学生对电磁波和电磁场的相关知识理解不够深入,难以融会贯通。
例如,在电磁波与电磁场的教学过程中,通常是以麦克斯韦的电磁场基本理论为基础,在此基础上分析并论述“电磁场与电磁波”的相关内容。
在该部分内容的学习过程中,由于学生物理、数学知识以及抽象思维能力的不足,导致学生在理解电磁理论方程的过程中出现了似懂非懂、知其然而不知其所以然的问题。
光电信息类“电磁场与电磁波”课程教学改革探讨

“ 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 j 。然而“ 电磁场与电磁波” 却是公认的难学、 难教 的专 业基础课程之一回 。 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。
合、 贴近生产的教师队伍能满足本课程的教学需要。 2 . 实训条件。 我们建设成校内和校外两级实训基地。 校 内教学做一体化的实训室 , 可完成单项实训任务 ; 校内养殖 场, 可在此完成综合实训 ; 校 内动物医院, 可为我们提供病 例, 进行现场教学 。 3 . 教材 。教材与网络资源 : 我们有适用 的教材 , 根据地 域特色编写的实训指导书 , 满足课程教学需要。 建设了丰富 的学习资源 , 有课程标准 、 多媒体课件 、 教案 、 实训项 目、 视 频库 、 图片库 、 案例库、 习题库等 , 满足学生课余学习和知识
2 01 4年 2月 第 6期
教 育教 学论 坛
ED UC A TI ON TE A CHI N G F OR U M
F eb . 2 01 4
N O. 6
光 电信息类“ 电磁场与电磁波” 课程教学改革探讨
徐 恩明 , 关建 飞 , 倪新建
( 南京邮电大学 光 电工程学院, 江苏 南京 2 1 0 0 2 3 )
“电磁场与电磁波”课程研讨式教学模式探索
课程教育研究Course Education Research2018年第2期考索·探微“电磁场与电磁波”是电子信息类专业必修的一门专业技术基础课,主要介绍电磁场与电磁波的基本规律、基本概念,以及工程应用的基本分析和计算方法。
课程涉及的知识点多、概念抽象、公式复杂,学生缺乏学习兴趣[1]。
因此,需要认真分析教学中存在的问题,改革教学方法,提高教学质量。
一、教学存在的主要问题(1)课程知识点多,学时少(48学时),教师采用多媒体和板书相结合的授课方式。
学生为跟上教师教学速度不停的记笔记,被动接受,没有一个系统的理解和思考的过程。
(2)教师重点向学生讲解电磁场与电磁波的基本特性和分析计算方法,教学中过多的偏重理论,脱离实际生活[2]。
(3)由于电磁场看不见、摸不着,学生无法生动的想象,遇到难以理解的问题无法在课堂上一一解决,影响学习积极性。
(4)考核方式过分强调对理论知识的推导和计算,对于学生掌握知识程度的考查缺乏全面性与科学性。
因此,针对教学过程中存在的实际问题进行改革势在必行。
二、研讨教学模式探索研讨式教学重在研究和探讨,教学中以解决问题为中心。
这种模式下,教师为主导、学生为主体[3]。
根据“电磁场与电磁波”课程目标,在我校进行了研讨教学的探索,总结出研讨教学模式。
1.制订方案,设计题目组建教学团队,认真研究教学大纲,教材内容、学生的知识储备、国内外相关学术研究情况,制订科学、完整的教学方案,包括设计研讨题目、设计研讨方式、整理阅读资料、分配学时时间、制定评分标准、制作打分表等等。
根据课程知识点设定研讨题目,包括基本理论、分析与计算、应用三大类型16个题目[4],研讨16学时。
2.发布题目,示范讲解在第一堂课上,首先,教师介绍课程的性质、教学形式、学习要求及评分标准。
其次,教师公布教学计划,发布研讨题目,布置研讨内容。
最后,教师讲解示范小组研究讨论的基本过程和方法,特别是资料的收集和整理、题目的组内研讨、研究报告的撰写和PPT的制作等内容。
《电磁场与电磁波》课程教学体会
《电磁场与电磁波》课程教学体会在初中物理学科的教学中,能够培养学生实验动手能力是一个非常重要的环节。
实验是探究新知识的重要手段和方法,实验又是对所得到的结论进行检验、证明或反驳的有效方法,它与其他学习方式相比,可以使学生更好地了解客观事物及其发展变化的规律性,从而调动起他们积极主动的学习态度,使学生学会学习,并且获得必要的科学技术知识。
因此,教师要高度重视学生实验能力的培养。
本次实验内容共有两个:用自制的水槽作为电磁场实验器具,研究水的介电常数和磁导率的关系;用干电池、节能灯、指南针、电子表等常见物品设计电路模拟简单的电磁场,探究磁感线与电流的关系。
1、首先我们需要完成实验步骤,取一支较长的干电池,把它装入水槽底部后平放,再插入水面下,这时就会产生电流。
再拿出一只水槽模型,将该模型的四周削去薄薄的一层,露出中间凹下去的部分,并在凹下去的部分粘贴上铁片,一个可以发生电流的电磁场模型就做好了。
之后我们还需要完成另外一项实验,也是学生感兴趣的环节,那就是在某些条件下,指南针会发生偏转,用指南针的方向就可以判断出南北方向,指南针也被称为指北针。
我们首先按照原来做水槽实验的方法,通过用酒精灯加热铁片的方式,使得它的温度升高,然后将指南针放在它的正上方,用酒精灯对着它的下方照射一会儿,观察指南针的旋转方向。
由于指南针是有磁性的,因此受到磁场的影响,它会出现旋转现象。
这时如果转动一下它的下方的电子表,就会发现指南针也跟着一起转动。
然后将这个电子表收集到一个大盒子里,当做一个天线,就可以接收到很多台湾的电视机传出来的信号。
2、对于第二个实验,我觉得它具有一定的危险性,对此,教师应在实验前进行强调。
3、在这次实验中,让我体会最深的是通过设计实验,我不仅巩固了课堂上所学的知识,同时也增强了我设计实验的能力,真正实现了理论与实践相结合。
4、在整个实验过程中,我都是严格按照老师的指示去做的,这也是我能够顺利完成实验的基础。
电气工程及其自动化专业《电磁场》课程教学内容整合及教学方法研究
电气工程及其自动化专业《电磁场》课程教学内容整合及教学方法研究一、引言《电磁场》课程是电自化本科专业的一门重要的专业基础课。
该课程的理论性和逻辑推理性强,向来被公认为是教师难教、学生难学的课程。
笔者在该课程的教学实践中,获得了一些浅显的心得,希望与同行交流。
二、明确课程教学地位电磁场作为一门课程,要想教师教好、学生学好首先就要明确该课程的教学地位及教学目的,以引起师生双方的重视。
钟启泉先生将课程定义为:课程是指在遵照教育目的指导学生的学习活动,由学校有计划、有组织地编制的教育内容。
从课程定义可见课程编制的立足点就在于对学生的“教育目的”,让学生明确所学课程的教学地位。
《电磁场》课程是青岛农业大学电自化本科专业的一门必修课程,是电工基本理论的主要组成部分之一。
该课程旨在在大学物理电磁学的基础上进一步阐述宏观电磁现象的基本规律,介绍其在工程应用方面的基本知识,培养学生能应用场的观点和方法对电工领域中的电磁现象、电磁过程进行定性、定量分析和判断,为学生学习自动控制系统、电动机、接触器、继电器等电磁设备和器件的分析与设计及今后解决工程实际问题打下坚实基础。
三、分析教材体系作为教师选择合适的教材是提高教学质量的重要要素。
目前的教材在电磁场理论教学体系的组织上主要有两种:一种是先静态场后交变场体系,如高等教育出版社冯慈璋、马西奎先生主编的《工程电磁场导论》教材,该教材从库仑定律、毕奥一萨伐尔定律及法拉第电磁感应定律出发,逐一介绍静电场、恒定电场、恒定磁场、时变电磁场。
这是一种传统的电磁理论体系,体现了从特殊到一般的认知规律,其特点是起点低、易接受,但与普通物理学中电磁学部分内容相似,教学过程中学生易产生厌烦情绪。
另一种是先交变场后静态场,从麦克斯韦方程组出发,先论述时变电磁场,后把静态场理解为其特殊情况。
这种体系体现的是从一般到特殊的认知规律,其特点是压缩了静态场,充实了时变场,但起点高,不易接受。
无论选用哪种体系的教材,对教师来说,至关重要的是如何整合教学内容,如何组织教学。
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践
刍议“电磁场与电磁波”教学改革实践“电磁场与电磁波”是电磁学的一门重要课程,对于电磁学的学习具有重要意义。
在教学实践中,我们发现学生对于抽象的电磁场和电磁波的理解还存在一些困难。
为了提高学生对“电磁场与电磁波”知识的理解和掌握,我们需要进行教学改革实践。
我们需要通过引入直观的实验来帮助学生理解电磁场和电磁波的概念。
可以设计一系列的实验,比如用磁铁和铁屑展示磁场的存在,用振动的电荷展示电场的存在,通过实验让学生亲眼见到电磁场的作用和变化,从而深入理解电磁场的概念。
我们可以借助多媒体技术来展示电磁场与电磁波的形象。
利用计算机软件制作动画、模拟实验等教学资源,将抽象的概念转化为形象的图像,通过直观的视觉效果来帮助学生更好地理解电磁场与电磁波的本质和特点,加深对知识点的理解和记忆。
我们可以鼓励学生参与科学研究和实践活动。
通过参与科研项目或者进行实验设计,让学生亲身体验科学探究的过程,培养学生的实践能力和创新思维,从而更好地理解电磁场与电磁波的实际应用和意义。
我们还可以通过与其他学科的联系来加强对“电磁场与电磁波”的教学。
比如与光学、电子学等学科相结合,讲解电磁波和光的关系,并通过实例展示电磁场与电磁波在科学和生活中的广泛应用,增加学生对知识的兴趣和学习的动力。
我们还需要引导学生进行自主学习和思考。
在教学中,我们可以引导学生提出问题,鼓励他们进行思考和研究,设计相关的实验和模型来解决问题,提高他们的科学思维能力和独立解决问题的能力。
针对“电磁场与电磁波”这门课程的教学改革实践,我们应该借助实验、多媒体技术、科研参与、跨学科联系等手段,让学生更好地理解和掌握这门课程的知识,并培养他们的实践能力和创新思维,提高教学质量和学习效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电磁场与电磁波课程教学方法论文电磁场与电磁波课程教学方法论文摘要:电磁场与电磁波是一门难度较大的重要专业基础课。
在教学过程中,可以根据学科特点,综合利用各种教学资源,充分调动学生学习兴趣,提高学生对知识的深入理解,以达到更好的教学效果。
关键词:电磁场与电磁波;教学方法;学习兴趣根据光电信息科学与工程专业的培养要求,电磁场与电磁波[1-2]课程是该专业的基础必修课。
该课程要求学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学内涵,并用所学的知识理解电磁场与电磁波的相关规律,培养学生正确的思维方式和分析问题的能力,为后续课程打下坚实的理论基础。
该课程课时少,任务重,概念抽象,数学推导繁琐,是一门难教、难学的课程。
然而学生在浏览课本目录时往往觉得知识点很熟悉而掉以轻心,导致在学习的过程中出现看似简单却无从下手的窘境。
该课程需要较好的高等数学及大学物理知识,又是后续课程如应用光学、光电信息物理基础、物理光学、激光原理与技术、光电子学、信息光学等课程的重要理论基础,是一门承上启下的关键课程。
因此如何把握课堂教学,使学生在课堂上对知识体系建立深刻而又良好的印象,最大限度地激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力至关重要。
本文从以下几方面着手以提高学生学习积极性。
一、对比已经学过的知识,掌握新内容的核心要点电磁场与电磁波教学内容丰富而抽象,是大学物理部分电磁学内容的升华,并且使用高等数学工具多,方法灵活。
学生在初学时往往停留在旧的认识处理水平而不能深入理解。
因此在教学过程中需借鉴已经学过的知识,进行对比分析,找出异同,重点突破,才能提高效率。
例如矢量分析部分,有的同学就误以为只是高中的向量运算和高数中的多重积分相关知识。
教学时可以通过对比找出该课程中的新知识,温习旧知识,拓展新内容,重点深入理解剖析、加强物理内涵知识的练习。
电磁场部分也是深入学习的重点,通过对比高中物理、大学物理和本课程中对同一定律研究手段的深入可以发现,从结合微积分手段到充分利用矢量分析,可以解决的问题更加丰富全面,要求也更高。
学习中也可以对电场和磁场部分进行对比分析学习[3],既能方便地记忆众多基本公式,又能体会科学理论中的对称美,激发学习兴趣。
由于学生已有一定的大学物理基础,教师可以在讲授新知识时对比回顾已学内容,加深学生对相应知识的理解深度,也让学生明白该课程的学习要求。
如在学习导体的静电感应现象、电介质的电极化过程、磁介质的磁极化过程中可以发现,对比学习可以帮助学生更好地理解各个过程进而对相应的类似公式有了深入理解,也就不易记错内容。
学习中新旧知识相结合,温故知新,举一反三,既能降低学习入门难度,还可以明确课程核心内容,避免学生产生自己全会的错觉。
此外还可以充分利用已经学习过的其他知识来深入理解探讨学习中的疑问。
例如学生在大学物理中重点学习了动生电动势,然而在麦克斯韦方程的推导过程中却只考虑了感生电动势因素。
如果学生的疑问得不到解惑可能会让他失去对科学严谨性的信任。
然而关于麦克斯韦方程组的相对论变换内容不在该课程的教学大纲中,可以诱导学生利用学习过的狭义相对论知识进行探索,甚至可以尝试推导低速情况下的近似表达式,这样即使不能完全理解也能消除心中疑惑,又加深了对已学知识的认识,激发了对科学的兴趣。
二、综合运用各种多媒体、互联网资源,丰富教学手段电磁场与电磁波内容抽象、公式繁多,通常我们运用多种现代多媒体资源组成的幻灯片进行教学,既可以使课堂形象生动又能节约时间提高教学效率。
在教学中,我们发现多媒体资源在唤起学生的关注度方面,文字的不如图片的,黑白的不如彩色的,静态的不如动态的,无声的不如有声的,严肃的不如诙谐的。
我们可以选用多种相关的软件绘制生动的演示文件,例如使用数学软件Matlab、Mathematica 等绘制场的传播曲线,使用VB等软件编写可视化、可调的程序,可使诸如不同偏振与传播方向之间的特点等抽象的内容清晰明了。
如今信息传播方便快捷的时代,想要课堂教学的精彩度超过学生手中手机游戏的吸引力,光靠教师一个人的力量是不够的,可以充分利用互联网上其他教师分享的教学课件等资源。
网络上存在的一些有关知识的flash动画、gif动图等言简意赅、诙谐生动,可降低学生对该课程枯燥乏味的感受。
强大便捷的移动互联网也可以加强师生互动,及时了解学生的学习情况。
多数学生比较羞涩不敢积极回答课堂提问,可以鼓励学生在学习交流QQ群内匿名探讨学习,以便形成良好的学习交流气氛。
还可积极鼓励学生对心中疑问进行及时网络搜索解疑,当形成良好的学习习惯后就会把手机作为可以解决疑问的工具,降低手机游戏的诱惑。
学习中的疑问及时解答则提高学习兴趣,越积越多则产生厌学心理,网络化的及时沟通可以非常快速地解决这一难题。
此外,教学过程中不能忽视传统板书现场书写的重要作用,尤其是教师熟练的公式推导过程不仅不会使学生对公式感到厌烦,还可深入地认识理清公式推导过程中的细节,加深对相应知识的理解。
三、紧密结合现实生活,与高科技接轨,调动学习兴趣电磁场与电磁波课程与我们日常生活的诸多方面息息相关,众多高科技应用均涉及相关理论。
讲课的时候,可以从现实生活的角度出发,挑选生活中、新闻里大家普遍关注的科技背景,以激发学生学习热情。
例如在讲解导体对电磁波的反射问题时,可以结合日常生活中大家熟悉的手机信号屏蔽问题,通过演示或者布置任务的方式让学生体会在不同大小孔洞的金属罩下手机信号的屏蔽情况,进而引导学生根据所学知识进行思考,体会2G、4G模式下不同波长电磁波的传播特性。
在学习菲涅耳公式时,浅析隐形轰炸机的原理,让学生感受知识的重要应用价值,也可引起军迷爱好者的共鸣。
又如在讲解电磁场的能量这一抽象概念时,利用微波炉的生活常识可以降低对这一概念的陌生感;在学习电磁波全反射知识时,结合光纤的工作原理进行讨论,可达到学以致用的效果,并能体会使用相关仪器时的注意事项。
总之,教学时要紧密结合现实生活,与热点科技应用接轨,培养学生好学、创新和解决实际问题的能力。
四、加强实际演示观摩学习,培养学生动手操作能力在教学过程中,单纯的口述讲解不足以充分调动学生的学习热情。
电磁场与电磁波课程也是理论分析与实验现象紧密结合的课程,实验现象的演示观摩有助于学生对相关理论的深刻理解。
然而出于总体培养方案的要求,光电信息科学与工程专业侧重于光电信息方面课程的学习,没有足够的时间再开设与本课程直接相关的实验内容。
虽然其他光电类实验都或多或少地使用到本课程的相关内容,但是课时有一定滞后,对本课程的提升有限。
例如在学习电磁波波包概念时,虽然可以使用多媒体课件进行演示,但是学生总感觉是数学仿真,体会不够深刻。
我们可以引用学生在大学物理实验课程中都学习过的示波器,在课堂上直接演示两个不同频率的交流信号经过示波器的叠加显示结果,这样通过使用熟悉的仪器展示波的叠加、波包的传播特性等概念,可使学生得到真实深刻的`体会。
在引入新知识时,还可以利用一些饶有乐趣的现象激发学生探索欲望。
如在讲解电磁波的知识时,我们知道电磁波波段是很宽泛的,而我们日常生活中的220V交流电也是一种50Hz的低频电磁波,可以使用示波器调节同步触发信号来进行探索。
操作中我们会发现该微弱信号在用人体充当天线功能后瞬间放大,这些有趣现象的直观感受将刺激学生的求知欲。
在实验过程中可以尝试用不同的方法调试各种情况,将抽象的理论转化为切身感受,从而达到较好的教学效果。
此外还可以利用所学的知识分析以前实验中未深入理解的部分。
还是熟悉的示波器,在观测李萨茹图像时,好多同学好奇为什么图像经常处于动态变化状态。
利用学习到的波的叠加知识可以知道,我们可以把两叠加波频率差与时间因子的乘积作为整体相位差的一部分,即总的相位差在慢变,那么李萨茹图像也会随之同步变化,变化越慢也就意味着二者频率越接近。
课堂上选用一些学生熟悉的仪器演示一些小知识,虽然不能做到每个学生都亲自操作学习,但也能达到活学活用、印象深刻的效果,也可以鼓励感兴趣的学生提出自己的新认识或者对其他疑问进行操作验证,提高学习乐趣。
五、提高作业学习质量,从练习中巩固引申知识点由于题海战术等不良方法的长期熏陶,很多学生对课本内容、课堂知识讲解的重视度不足,而将例题、作业题当作应付考试的法宝。
这样主次颠倒的做法不利于学生对知识的真正掌握。
我们可以做出主动改变,让讲义与习题融为一体来提高学生的重视度。
课堂知识点的讲解、证明等过程可以设置调整为例题的形式,并暗示学生可能为考题,或者要求学生将知识点自设题目进行考察复习;而对于习题的选取可以采用具有明确物理内涵、带有一定知识结论的习题,在理解中思考探索与巩固知识,练习中获得新知识。
例如在练习电磁场波动方程知识时,引入熟悉的纵波概念,可以在练习中加深对纵波不满足波动方程知识的理解。
又如在计算电磁波群速度的习题中可明确告知所练习的表达式是诸如驻波、波导等实际情况,得出的结论也即收获的知识点。
讲解习题时告诫学生考题可能会对练习题目进行变动而非原题,要求学生一定要熟读课本,理解知识,不能存在靠背答案过关的侥幸心理。
此外,可以安排学生结合自己的爱好及所长查阅资料,对某一感兴趣的问题进行研究,拓展知识涵盖面,写出自己的思考与收获,作为平时考核成绩的一部分。
课堂教学不仅是传授知识的主要方式,更是师生思想与情感的交流平台。
只有秉持理论联系实际,学以致用的教学理念,循循善诱激发学生兴趣,才能让学生掌握相关基础理论、专业知识和基本技能,进而灵活应用现代信息技术,获得分析和解决复杂工程问题的能力。
参考文献:[1]谢处方,饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]郭辉萍,刘学观.电磁场与电磁波[M].西安:西安电子科技大学出版社,2016.[3]郭业才.通信工程专业《电磁场与电磁波》教学实践[J].科技情报开发与经济,2006(6):247-248.。