時(shí)間：2023-05-28 08:21:23
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇電磁波的實(shí)際應(yīng)用，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
[關(guān)鍵詞] 電磁波；辣椒堿軟膏；類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎；護(hù)理效果
[中圖分類號] R593.22 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2012）08（c）-0087-03
Observation of clinical efficacy and nursing effect on specific electromagnetic wave combined with Capsaicin Ointment in the treatment of rheumatoid arthritis
YUAN Ling
關(guān)鍵詞：矩形波導(dǎo);傳輸系數(shù);反射系數(shù)
1 引言
波導(dǎo)是一種用來約束或引導(dǎo)電磁波傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。盡管存在很多不同形式的波導(dǎo)，而且新的形式還不斷涌現(xiàn)，但到目前，在實(shí)際應(yīng)用中矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)仍是兩種最主要的波導(dǎo)形式。人工電磁材料是本世紀(jì)初物理學(xué)和電磁學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)之一。作為人工電磁材料的一種，相對介電常數(shù)接近零的超材料（Epsilon-near- zero，ENZ超材料）具有低折射率，高相速度，近零相移等特點(diǎn)，這種超材料突破了傳統(tǒng)電磁場理論中的一些重要概念，可以應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)領(lǐng)域，如新型電磁元器件、天線和開環(huán)諧振器等[1，2]，矩形波導(dǎo)在接近截止頻率時(shí)的色散特性可以用來模擬ENZ超材料的行為[3]。該結(jié)構(gòu)有大量的應(yīng)用前景，特別對于隱形裝置和微型天線的設(shè)計(jì)[4] 具有重要的理論參考價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。
2 理論分析
圖1是寬度為a和高度為b（其中a>b）的矩形波導(dǎo)。根據(jù)Maxwell方程組可以得到矩形波導(dǎo)TEmn模式電磁波的空間傳輸表達(dá)式：
TE波場方程 （1）
表式中w為電磁波角頻率，kc為臨界波數(shù)，m表示x方向變化的半周期數(shù)，n表示y方向變化的半周期數(shù)，γ為傳播常數(shù)。
3 變形矩形波導(dǎo)的傳輸特性
選擇兩個(gè)過渡層厚度相等形成Π通道（或ENZ通道）[4]，對ENZ通道的傳輸系數(shù)進(jìn)行模擬。介質(zhì)通道和過渡區(qū)的介電常數(shù)εRCH=1（空氣），波導(dǎo)輸入端的介電常數(shù)εR=2，bs = bch = 0.8毫米時(shí)，Π通道傳輸系數(shù)曲線如圖2所示。
可見，第一次傳輸峰出現(xiàn)在1.476 GHz，該點(diǎn)代表零階共振，即在隧道中出現(xiàn)的頻率;第二次傳輸峰值是由于法布里-珀羅共振所引起，其峰值位置很大程度上取決于隧道長度。
第二傳輸峰值的產(chǎn)生主要是由于法布里-珀羅共振引起的，并且高度依賴通道長度的變化而變化。法布里 - 珀羅共振的變化相當(dāng)于狹窄的通道各種長度分別改變了L1 = 95毫米，L2= 127毫米，L3 = 190毫米，如圖3所示?？梢姡搶傩钥梢杂脕聿倏v第二傳輸高峰期。
5 結(jié)論
通過矩形波導(dǎo)的邊界條件解出Maxwell方程組關(guān)于電磁波的空間傳輸表達(dá)式，得到了矩形波導(dǎo)截止頻率和模式譜圖的一般結(jié)果。討論了ENA通道發(fā)生幾何變形的傳輸電磁波的特征，改變通道長度僅影響法布里-珀羅共振出現(xiàn)的位置，并不會(huì)影響零階共振的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝處方，饒克謹(jǐn).電磁場與電磁波[M].北京：高等教育出版社，2006：160-168.
[2]邵毅全，吳國建.矩形波導(dǎo)中電磁波傳輸特性研究[J].激光雜志，2011，32（01）：06-07.
[3]黃麗，蔣練軍，張學(xué)軍等.基于高阻抗表面材料電磁特性的矩形波導(dǎo)[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（10）：3912-3916.
[4]馬軍，王弘剛，杜廣星等.矩形波導(dǎo)TM11-TE10模式轉(zhuǎn)換器的初步設(shè)計(jì)[J].強(qiáng)激光與離子束，2014，26（06）：063004-1-5.
關(guān)鍵詞：電磁場與電磁波；類比法；循序漸進(jìn)；講義；習(xí)題
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0010-02
隨著信息時(shí)代的到來，作為通信傳輸技術(shù)基礎(chǔ)的電磁場理論得到越來越廣泛和深入的研究與應(yīng)用?！半姶艌雠c電磁波”是電氣、電子信息、通信等工科電子類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是在大學(xué)物理電磁學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究宏觀電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律和分析方法。這不但是為了后續(xù)課程的需要，也是深入理解和分析工程實(shí)際中的電磁問題所必需掌握的基本知識，而且電磁場理論也是微波通信、衛(wèi)星通信、電磁兼容和生物電磁學(xué)等高新技術(shù)的理論基礎(chǔ)及交叉領(lǐng)域新學(xué)科的生長點(diǎn)。[1，2]所以電類專業(yè)的學(xué)生，無論是從當(dāng)前的學(xué)習(xí)出發(fā)，還是為了拓寬將來的專業(yè)面，都應(yīng)該重視這門課程，學(xué)好這門課程，打好專業(yè)基礎(chǔ)。此外，學(xué)好這門課，對培養(yǎng)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想、科學(xué)分析問題的方法、復(fù)雜抽象的思維能力、勇于開拓的創(chuàng)新精神等將起著十分重要的作用。[3，4]另外由于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生普遍基礎(chǔ)不是很好，并且對抽象的理論課程的學(xué)習(xí)興趣不大，更加重了獨(dú)立學(xué)院重“電磁場與電磁波”課程的教學(xué)工作。
一、“電磁場與電磁波”課程特點(diǎn)
1.基礎(chǔ)知識要求多
“電磁場與電磁波”課程是以大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、電路分析、數(shù)學(xué)物理方程、復(fù)變函數(shù)等為基礎(chǔ)，所涉及的內(nèi)容很廣 。大學(xué)物理中，電磁學(xué)部分內(nèi)容是“電磁場與電磁波”的物理基礎(chǔ)，而矢量分析、特殊函數(shù)等內(nèi)容是學(xué)好“電磁場與電磁波”課程必需的數(shù)學(xué)工具，由于涉及復(fù)雜偏微分和特殊函數(shù)的計(jì)算，難度不小。因此要學(xué)好這門課程，必須熟練掌握這些基礎(chǔ)課程的相關(guān)概念、理論和運(yùn)算等。同樣對擔(dān)任本課程教學(xué)的教師提出了較高的要求，即一方面需要有較好的物理、數(shù)學(xué)及電路知識；另一方面需要有比較全面的專業(yè)知識。同時(shí)，又需要對通信工程實(shí)際情況有較廣泛的了解。因此本課程的教學(xué)相對而言比較不易。
2.數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算多
課程涉及大量的物理知識以及各種數(shù)學(xué)方法，在學(xué)習(xí)過程中如何處理數(shù)學(xué)與物理的銜接，數(shù)學(xué)方法和物理概念的聯(lián)系以及理論分析與工程應(yīng)用的關(guān)系至關(guān)重要，這也是學(xué)生較難處理的問題。
3.抽象的概念多
“電磁場與電磁波”每章內(nèi)容都會(huì)引入一些新的、較難理解的概念、定律。例如散度和旋度是兩個(gè)比較抽象的數(shù)學(xué)概念，學(xué)生們甚至在課程結(jié)束之后仍感到這兩個(gè)概念很抽象，不理解在電磁場與波學(xué)習(xí)中為什么始終與之打交道；靜電場中的自分布電容、互分布電容、廣義力、虛位移等；恒定磁場中的矢量磁位、標(biāo)量磁位；邊值問題求解中的鏡像法、分離變量法等。這些新的概念及定律不僅抽象、難理解，而且所涉及的公式通常比較復(fù)雜，計(jì)算起來難度較大。基于以上特點(diǎn)，對于“電磁場與電磁波”這門課程，學(xué)生普遍認(rèn)為“難學(xué)”，教師普遍感到“難教”。
二、“電磁場與電磁波”教學(xué)存在的問題
1.學(xué)習(xí)問題
由“電磁場與電磁波”課程的特點(diǎn)可知課程本身過于抽象，學(xué)生普遍反映難學(xué)難懂，表現(xiàn)為抽象的純理論和概念多，復(fù)雜的偏微分公式多，計(jì)算求解難度大，而對老師來說教好這門課也具有相當(dāng)?shù)碾y度。另外，在學(xué)習(xí)“電磁場與電磁波”課程過程中，學(xué)生常常難以將已經(jīng)學(xué)好的數(shù)學(xué)知識和電磁場內(nèi)容很好地結(jié)合。在學(xué)習(xí)“電磁場與電磁波”之前，學(xué)生一般都具備矢量場論的基本知識，但是在學(xué)習(xí)“電磁場與電磁波”的過程中卻難以將所學(xué)知識與電磁場理論融會(huì)貫通、學(xué)以致用。還有許多學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)起來備感吃力。
2.教材問題
目前絕大多數(shù)教材都只強(qiáng)調(diào)經(jīng)典的理論知識，缺乏有應(yīng)用背景和緊密跟蹤最新前沿發(fā)展的內(nèi)容，這樣不但導(dǎo)致理論與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，也很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱。特別是對基礎(chǔ)知識差的學(xué)生來說，一看到大量的證明和數(shù)學(xué)推導(dǎo)問題就失去了信心。
3.缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備
由于資金和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的匱乏，使得大部分高校在“電磁場與電磁波”教學(xué)中缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致無法開展實(shí)驗(yàn)課程。這樣原本就十分抽象的課程，完全變成了一門純理論教學(xué)的課程，也導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)中理論與實(shí)踐的脫節(jié)問題。
4.課時(shí)問題
隨著這些年的教學(xué)改革，大學(xué)生要求的總學(xué)分略有下降，而開設(shè)課程又增多的趨勢導(dǎo)致“電磁場理論”的教學(xué)課時(shí)被極大壓縮，由以前的80學(xué)時(shí)被壓縮到40學(xué)時(shí)，導(dǎo)致教學(xué)自由度受到了較大的限制。
三、提高“電磁場與電磁波”教學(xué)質(zhì)量的方法
1.制訂教學(xué)大綱，確定教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)有的“電磁場與電磁波”教學(xué)，大部分都是一些純理論講解的內(nèi)容，而學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)常問學(xué)這門課有什么用，學(xué)某一章節(jié)有什么用?？词且粋€(gè)簡單的問題，但作為老師一定認(rèn)真思考，給學(xué)生一個(gè)滿意的答案。因?yàn)閺倪@個(gè)問題上一方面反映了老師講課不能只是大談理論講解，另一方面也反映了現(xiàn)有教材在實(shí)際應(yīng)用方面的缺陷。對這個(gè)問題回答的好壞直接關(guān)系到同學(xué)們學(xué)習(xí)的效果和興趣?；谝陨显蚝凸P者多年的“電磁場與電磁波”的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，自編內(nèi)部教材講義，此講義最大的特點(diǎn)是以通俗的語言來講解抽象的概念，以實(shí)際的例題來幫助理解重點(diǎn)理論，并且在每個(gè)知識點(diǎn)都有對應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。
由于“電磁場與電磁波”理論是人類在認(rèn)識自然規(guī)律和生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)展起來的，在日常生活、科學(xué)研究和軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，例如在微波爐、磁懸浮列車、隱形轟炸機(jī)、移動(dòng)電話中的應(yīng)用等。這些在此講義的每一章的后面都是一個(gè)拓展知識的介紹，比如在第二章靜態(tài)電磁場的最后一節(jié)中，就針對磁懸浮列車和衛(wèi)星電推進(jìn)器做了詳細(xì)講解，提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。
2.循序漸進(jìn)的教學(xué)方法
電磁場與電磁波是利用場的觀點(diǎn)來研究空間某一物理量的確定值問題，而矢量分析正是研究此問題的重要教學(xué)工具。應(yīng)用矢量分析的方法，可以使電磁場的基本定律、公式以簡潔的形式表述出來，且與坐標(biāo)的選擇無關(guān)。所以先要學(xué)習(xí)一下矢量分析的內(nèi)容，包括矢量運(yùn)算、三種坐標(biāo)系、矢量的散度和旋度等內(nèi)容。以后每個(gè)章節(jié)的教學(xué)，采用從易到難、從靜態(tài)場到時(shí)變場、從電場到磁場再到電磁場、從三維空間到四維空間的循序漸進(jìn)的教學(xué)順序。
首先，從較為容易掌握的靜電磁場開始進(jìn)行學(xué)習(xí)，此章節(jié)的教學(xué)應(yīng)詳細(xì)地分析各種情況，其中包含對基本方程、邊值問題等理論的推導(dǎo)以及物理含義的分析，以及靜電能量與力的分析等，而靜磁場的講解一定要和靜電場的知識進(jìn)行類比學(xué)習(xí)。這樣就為時(shí)變電磁場、電磁場波的傳播、波導(dǎo)等教學(xué)內(nèi)容打下一個(gè)比較好的基礎(chǔ)。后續(xù)各章節(jié)的教學(xué)，也應(yīng)注意與靜電磁場的理論進(jìn)行比較。從靜止電荷產(chǎn)生的靜電場到研究運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定電荷產(chǎn)生的恒定電場，然后研究電流引入的恒定磁場，隨后進(jìn)行電磁感應(yīng)以及時(shí)變電磁場分析，并且在時(shí)變電磁場的分析中，推測電磁波的產(chǎn)生。之后講解均勻平面電磁波在無界空間的傳播、反射和透射，以及導(dǎo)行電磁波、電磁波輻射等知識，最后進(jìn)行傳輸線理論的講解。按照逐步深入方式，進(jìn)行知識的擴(kuò)充，使課程知識具有連貫性，學(xué)生也比較容易掌握。
3.巧妙使用類比方法
“電磁場與電磁波”課程體系中，小到一個(gè)公式，大到整個(gè)理論框架，都存在著對立統(tǒng)一的關(guān)系。通過這些知識點(diǎn)的類比，不僅使學(xué)生學(xué)到了“電磁場與電磁波”課程的精髓，也使他們體會(huì)到“電磁場與電磁波”課程體系中的對稱美。類比包含兩個(gè)方面的類比，一是課程、領(lǐng)域之間的橫向類比，例如與“大學(xué)物理”相關(guān)知識點(diǎn)的類比，“電磁場”和“流體力場”、“電磁波”和“機(jī)械橫波”的比較。由于電磁波與機(jī)械波都是橫波，都具有橫波的特性等方面的類比，水波的傳播與電磁波能的傳播的類比，電磁場與流體力場的類比等等，類比的教學(xué)策略進(jìn)行更加形象直觀的傳授，啟發(fā)創(chuàng)造性思維。另一個(gè)則是縱向類比，譬如該課程本身的靜電場和靜磁場、靜電場和恒定電流場等的對比。這樣，既拓寬了學(xué)生的知識面，也使學(xué)生通過類比對電磁場波動(dòng)函數(shù)表達(dá)式有了深刻而又直觀的理解。
4.仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
對于電子信息、通信專業(yè)的學(xué)生，基本上都會(huì)使用MATLAB軟件，并且場與波的分析往往涉及復(fù)雜的繪圖和大量的計(jì)算，將MATLAB仿真技術(shù)應(yīng)用到“電磁場與電磁波”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，十分有助于將抽象的理論變成容易理解、接受的結(jié)論，這必將有助于“電磁場與電磁波”的課堂教學(xué)。[5]比如，利用MATLAB編寫的程序可以繪制三維矢量的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分布圖，給出了均勻平面波、矩形波導(dǎo)的傳輸模和截止模、電流元的電場和磁場的分布圖，這將大大提高同學(xué)們的空間想象力和對這部分知識的理解能力。
5.適當(dāng)?shù)牧?xí)題練習(xí)
對“電磁場與電磁波”課程的學(xué)習(xí)，不但要有正確的教和學(xué)的方法，還要有適當(dāng)?shù)牧?xí)題練習(xí)。其實(shí)，習(xí)題都是針對某一知識點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，在同學(xué)們做習(xí)題的過程中一方面幫助他們理解知識點(diǎn)的應(yīng)用，另一方面也鞏固了課堂老師所講內(nèi)容。
在課堂教學(xué)中，不可能留出時(shí)間讓學(xué)生來學(xué)習(xí)題，只能有針對性地來講解有代表性的例題，做習(xí)題只讓同學(xué)們在課下做，讓同學(xué)把遇到的問題匯總起來，在集體答疑的時(shí)間來給同學(xué)們做詳細(xì)的解答。在講義中不但針對每一知識點(diǎn)精心設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例，而且還設(shè)計(jì)了一定量的習(xí)題要求同學(xué)們完成。
此外，習(xí)題不僅僅是計(jì)算，在每一章結(jié)束后給學(xué)生出了一些思考題，讓學(xué)生自己去查找資料來完成。比如假如存在磁單極子，麥克斯韋方程的形式是什么樣的？
四、總結(jié)
本文是筆者多年來在“電磁場與電磁波”教學(xué)中的一點(diǎn)體會(huì)，本課程涉及的基礎(chǔ)知識比較多，對教師的專業(yè)課程知識的要求較高，同時(shí)需要教師密切結(jié)合本校學(xué)生的基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、課時(shí)、教學(xué)大綱的制訂等實(shí)際情況進(jìn)行分析。教學(xué)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要周密思考、認(rèn)真?zhèn)湔n，注意平時(shí)在科研項(xiàng)目中隨時(shí)積累，在教學(xué)中隨時(shí)涉獵其他專業(yè)的知識。教師的視野開闊了，學(xué)生才能在電磁場領(lǐng)域的思維角度開闊一些，能夠掌握宏觀電磁場與電磁波的基本性質(zhì)及基本規(guī)律，培養(yǎng)他們的抽象思維能力，分析解決實(shí)際問題的能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]田雨波， 張貞凱.“電磁場理論”教學(xué)改革初探[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30（1）：11-12.
[2]王家禮，朱滿座，路宏敏.電磁場與電磁波[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.
[3]李波，豆根生，袁超.電磁場與電磁波課程的教學(xué)方法探索[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2007，15（6）：127-128.
【關(guān)鍵詞】高職物理 電磁波 電磁場
【中圖分類號】G718.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）01-0209-02
引言
隨著微波、磁場技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電磁場、電磁波知識的教學(xué)成為了當(dāng)前高職物理課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。尤其是對于高職學(xué)校機(jī)電專業(yè)學(xué)生而言，電磁場與電磁波教學(xué)尤其重要，是必不可少的內(nèi)容。但是近幾年來，隨著高職院校的擴(kuò)招，高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不夠高是客觀問題，所以在高職物理教學(xué)的過程中保證高職學(xué)生高效的學(xué)習(xí)尤為重要。本文將從高職機(jī)電專業(yè)物理教學(xué)實(shí)際出發(fā)，探討高職物理課中電磁場與電磁波教學(xué)的具體策略，希望能為提高高職物理課程電磁場與電磁波教學(xué)水平起到一定的積極作用。
1.高職物理課程中電磁場與電磁波內(nèi)容的特點(diǎn)
電磁場和電磁波是高職物理課程中包含豐富的數(shù)學(xué)和物理知識的部分課程，是高職物理課中難教、難學(xué)的一部分。該部分內(nèi)容不但具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)還具有數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程繁瑣、概念抽象等特點(diǎn)，這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該具有較強(qiáng)的抽象思維能力、空間想象能力以及邏輯推理能力，在學(xué)習(xí)的過程中采用多樣化的分析方法。毋庸回避，而這對基礎(chǔ)不是很扎實(shí)的高職學(xué)生具有一定的難度。加之，由于高職物理電磁場和電磁波的部分實(shí)踐教學(xué)成本較高，教師在教學(xué)過程中就忽略了這部分實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中對學(xué)科知識難以理解和掌握，導(dǎo)致學(xué)生對電磁波和電磁場的相關(guān)知識理解不夠深入，難以融會(huì)貫通。
例如，在電磁波與電磁場的教學(xué)過程中，通常是以麥克斯韋的電磁場基本理論為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上分析并論述“電磁場與電磁波”的相關(guān)內(nèi)容。在該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，由于學(xué)生物理、數(shù)學(xué)知識以及抽象思維能力的不足，導(dǎo)致學(xué)生在理解電磁理論方程的過程中出現(xiàn)了似懂非懂、知其然而不知其所以然的問題。這些特點(diǎn)都要求對現(xiàn)代高職物理教學(xué)方式進(jìn)行改革。
2.教學(xué)方法的選擇
在采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法過程中，高職物理課中的電磁場與電磁波教學(xué)主要注重理論教學(xué)，而實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容所占的比例相對較小。這首先給學(xué)生形成了一個(gè)該部分內(nèi)容實(shí)用性不強(qiáng)的印象，導(dǎo)致高職學(xué)生完全失去了學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí)，該部分內(nèi)容還存在著考核內(nèi)容較為單一，絕大部分情況是通過筆試考試分?jǐn)?shù)決定考核成績，沒有對高職學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行鍛煉與考核?；诖?，在高職物理課中的電磁場與電磁波教學(xué)過程中應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手改革：
2.1 將提高學(xué)生興趣作為主要目標(biāo)，以實(shí)踐應(yīng)用作為教學(xué)組織的主要內(nèi)容
在教學(xué)過程中，從機(jī)電專業(yè)工程應(yīng)用以及工程實(shí)踐的角度出發(fā)，以具體的實(shí)際問題為突破口，對課本的內(nèi)容進(jìn)行講授，采用理論聯(lián)系實(shí)際的方式，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中注重理論知識以及理論知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用實(shí)例介紹，諸如電磁場理論在現(xiàn)代通信衛(wèi)星、電磁波技術(shù)在醫(yī)療、生物及化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 充分利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)更新教學(xué)內(nèi)容
隨著現(xiàn)代電磁技術(shù)的迅速發(fā)展，高職物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該在基礎(chǔ)內(nèi)容和知識方面進(jìn)行持續(xù)的更新，尤其是在電磁技術(shù)的應(yīng)用方面，應(yīng)該通過持續(xù)更新的方式方能充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對于更新教學(xué)內(nèi)容的方式，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有效的途徑。這不但要求教師在教學(xué)過程中充分應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還應(yīng)該積極地引導(dǎo)學(xué)生正確合理地使用網(wǎng)絡(luò)資源，對電磁學(xué)科發(fā)展與應(yīng)用的最新動(dòng)態(tài)予以認(rèn)識。教師在教學(xué)的過程中則重點(diǎn)關(guān)注電磁技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，在對原有經(jīng)典理論知識進(jìn)行分析、講解的同時(shí)，適當(dāng)?shù)卦黾有碌睦碚摷皯?yīng)用技術(shù)，對教學(xué)講義進(jìn)行持續(xù)更新、充實(shí)和完善。
2.3 淡化理論公式的推導(dǎo)過程
電磁波理論公式的推導(dǎo)是一個(gè)較為復(fù)雜而繁瑣的過程，它對高等數(shù)學(xué)以及電磁學(xué)等都有較高的要求。但是，從高職學(xué)生的實(shí)際情況以及學(xué)生工作過程中的實(shí)際應(yīng)用來看，學(xué)生只需要對各個(gè)微波元器件的工作原理進(jìn)行了解，在此基礎(chǔ)上對元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與尺寸等進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)即可，并不需要太多的數(shù)學(xué)理論知識。因此，高職教師在教學(xué)的過程中可以適當(dāng)?shù)貙碚摴接枰缘@樣不但消除了學(xué)生畏難的情緒，同時(shí)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.4 綜合采用多種教學(xué)方法
當(dāng)前高職物理教學(xué)過程中，主要采用的教學(xué)方法包括利用仿真軟件教學(xué)和多媒體教學(xué)兩種主要的方式。其中，仿真軟件教學(xué)方式給學(xué)生提供了一個(gè)真實(shí)的數(shù)字平臺，學(xué)生能夠通過軟件設(shè)計(jì)出元器件。在教學(xué)中充分的利用仿真軟件可以有效的縮短電磁理論計(jì)算的時(shí)間，同時(shí)還可以顯著的提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。
而多媒體教學(xué)具有圖、文、聲并茂的教學(xué)特點(diǎn)，所以在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)膽?yīng)用多媒體來表示電磁波元器件的外部特點(diǎn)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，通過短片、動(dòng)畫等形式使得學(xué)生能夠?qū)φn本上的理論知識形成一個(gè)更加深刻、直觀的理解。
同時(shí)，對于條件不夠成熟的高職院校而言，在教學(xué)的過程中可以通過形象化的教學(xué)方式提高電與磁物理教學(xué)的水平。例如，在教授“運(yùn)動(dòng)的電場產(chǎn)生磁場”的教學(xué)內(nèi)容方面時(shí)，長直導(dǎo)線長為L，其中通過電流I，則與導(dǎo)線距離為r處的磁通密度為B，
這時(shí)，長直導(dǎo)線周圍的磁感線應(yīng)該是一個(gè)沿著垂直導(dǎo)線平面內(nèi)的同心圓，可以采用右手螺旋定則的方式予以表示，可以用圖1表示。
而從形象化教學(xué)的角度出發(fā)，設(shè)想伴隨著運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生了一個(gè)運(yùn)動(dòng)的電場，而運(yùn)動(dòng)的電場又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)動(dòng)的磁場。如圖2所示，當(dāng)載流導(dǎo)線的電子以速度做定向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線截面中的正離子被認(rèn)為是靜止不動(dòng)的，而正離子所產(chǎn)生的靜電場與電子產(chǎn)生的靜電場則出現(xiàn)相互抵消的現(xiàn)象。但是，由于正離子靜止不動(dòng)，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)電子所產(chǎn)生的電場并沒有被抵消。然而，由于正離子沒有運(yùn)動(dòng)，從而伴隨運(yùn)動(dòng)電子的運(yùn)動(dòng)電場所產(chǎn)生的磁場沒有抵消。這時(shí)，在導(dǎo)線長為L，半徑為r的圓柱面之上，導(dǎo)線的線電荷密度為ρ，則在該圓柱面上所產(chǎn)生的電通量是：
電通量=E×S=E2πrL。
由高斯定理有：
則與導(dǎo)線相距πr距離的運(yùn)動(dòng)電場的場強(qiáng)E=。
2.5 積極開展互動(dòng)式的教學(xué)方式
在新的教學(xué)理念之下，學(xué)生是整個(gè)教學(xué)過程的主體。因此，教師在教學(xué)過程中通過互動(dòng)式的教學(xué)方法，讓學(xué)生帶著自己的知識，經(jīng)驗(yàn)、思考、靈感、興致參與活動(dòng)，這樣可以為他們萌發(fā)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供良好的契機(jī)。為了形成較好的學(xué)習(xí)氛圍，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生提問。教師可以在電磁場或者電磁波結(jié)束之后進(jìn)行分組討論，通過這種方式能有效的提高他們學(xué)好高職物理課程的積極性與信心。同時(shí)，教師還應(yīng)該強(qiáng)化教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)提高學(xué)生對知識的理解與鞏固，鍛煉學(xué)生的整體應(yīng)用能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，及時(shí)的更新課程內(nèi)容，對教學(xué)講義進(jìn)行逐步的完善，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于高職物理的理論性較強(qiáng)，因此在教學(xué)的過程中還可以采用上述形象化的教學(xué)方式來加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程增加學(xué)生的感性認(rèn)識，加深學(xué)生對所學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解與掌握。
2.6 對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)
電磁場與電磁波的內(nèi)容具有理論性較強(qiáng)、內(nèi)容枯燥以及思維抽象等特點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生難以提起興趣進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程中容易出現(xiàn)走神等現(xiàn)象。這時(shí)，教師應(yīng)該以提高學(xué)生興趣為首要目的，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)尤為重要。在實(shí)際的講授過程中，將重點(diǎn)放在電磁學(xué)的基本概念以及基本理論的闡釋方面；而在實(shí)踐課程的教學(xué)過程中，結(jié)合課程教學(xué)的主要內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)幾個(gè)經(jīng)典的案例，在每次課程進(jìn)行之前都從工程實(shí)際出發(fā)，提起學(xué)生的學(xué)習(xí)胃口，接下來的課程教學(xué)內(nèi)容自然能夠達(dá)到預(yù)期的效果。
結(jié)語：
本文在對高職物理課程中電磁場與電磁波的教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行論述的同時(shí)，對高職物理課程電磁場與電磁波的教學(xué)策略進(jìn)行分析。同時(shí)，以具體的教學(xué)內(nèi)容為例探討了電磁場與電磁波的教學(xué)策略，對提高高職物理課程中電磁場與電磁波的教學(xué)水平具有一定的積極作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]錢大慶. 高職物理形象法教學(xué)中電磁場概念的解讀[J]. 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2009，6（5）：26-28.
一、教學(xué)分析
知識與技能：
1.了解無線電波的波長范圍.
2.了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念.
3.了解調(diào)諧、檢波及無線電波接收的基本原理.
過程與方法：
通過觀察總結(jié)了解無線電波的基本應(yīng)用，了解現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用方法，學(xué)會(huì)基本原理.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
通過對無線電波應(yīng)用原理的基本認(rèn)識感悟科學(xué)技術(shù)的價(jià)值和重要性.端正科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀.
二、教學(xué)重點(diǎn)
對本節(jié)基本概念的理解.
三、教學(xué)難點(diǎn)
對調(diào)諧的理解，無線電波發(fā)射與接收過程.
四、教學(xué)方法
演示推理法和分析類比法.
五、教學(xué)用具
信號源，示波器，收音機(jī)，錄音機(jī)，調(diào)頻發(fā)射機(jī)，計(jì)算機(jī)多媒體，實(shí)物投影儀等.
六、教學(xué)過程
（一）引入新課
師：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對我們來說越來越重要，無論是廣播、電視還是無線電通信以及航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系，都離不開電磁波．在無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波，那么無線電波是怎樣發(fā)射和接收的呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收.
（二）進(jìn)行新課
1.無線電波的發(fā)射
師：請同學(xué)們討論，在普通LC振蕩電路中能否有效地發(fā)射電磁波？（學(xué)生討論.）
生：在普通LC振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內(nèi)部.在電磁振蕩過程中，電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的，輻射出去的能量很少.不能有效地發(fā)射電磁波.
師：有效地發(fā)射電磁波的條件是什么？（學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容.）
師生總結(jié)：
要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路要滿足如下條件：
（1）要有足夠高的振蕩頻率.
（2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去.
師：如何改造普通的LC振蕩電路，才能使它能夠有效地發(fā)射電磁波？（引導(dǎo)學(xué)生討論.）
（師生一起討論后，引出開放電路的概念.將閉合電路變成開放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去.）
如圖1所示，是由閉合電路變成開放電路的示意圖.
師：無線電波是由開放電路發(fā)射出去的.
講解：在實(shí)際應(yīng)用中常把開放電路的下端跟地連接.跟地連接的導(dǎo)線叫做地線.線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線.天線和地線形成了一個(gè)敞開的電容器，電磁波就是由這樣的開放電路發(fā)射出去的.電視發(fā)射塔要建得很高，是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn).實(shí)際發(fā)射無線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合，如圖2所示.
振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)出無線電波，向四周發(fā)射．
師：發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號.例如無線電報(bào)傳遞的是電碼符號，無線電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的不僅有聲音，還有圖像.這就要求發(fā)射的電磁波隨信號而改變.電磁波是怎樣傳遞這些信號的呢？
講解：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，如果把這種電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信號的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號一起發(fā)射出去.把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制.
進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器.要傳遞的電信號叫做調(diào)制信號.
使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)幅（AM）.
使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)頻（FM）.
圖3是調(diào)幅裝置的示意圖．接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個(gè)最簡單的調(diào)制器，由聲源發(fā)出的聲音振動(dòng)使話筒里的碳粒發(fā)生時(shí)松時(shí)緊的變化，它的電阻也發(fā)生時(shí)大時(shí)小的變化.所以，雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流，但是線圈通過的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流．由于線圈的互感作用，從開放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流.這種電磁波叫調(diào)幅波.（多媒體演示：調(diào)幅波.）
（用示波器觀察調(diào)幅波形.）
2．無線電波的接收
師：處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波，這樣的導(dǎo)體就是接收天線.
在無線電技術(shù)中，用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波.
講解：世界上有許許多多的無線電臺、電視臺以及各種無線電通訊設(shè)備，它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波，這些電磁波強(qiáng)弱不等地彌漫在我們周圍.如果不加選擇地把它們都接收下來，那必然是信號一片混亂，分辨不清，達(dá)不到我們傳遞信息的目的.所以，接收電磁波時(shí)，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來，通常叫做選臺.這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng).在無線電技術(shù)里，是利用電諧振來達(dá)到這個(gè)目的的.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng).這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振.
（用示波器觀察電諧振波形.）
師：接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路.
如圖6是收音機(jī)的調(diào)諧電路.調(diào)節(jié)可變電容器的電容來改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣就選出了這個(gè)電臺.（演示調(diào)諧過程.）
講解：收音機(jī)接收的經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流（對應(yīng)圖講解），這種電流通過收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器，并不能使它們振動(dòng)而發(fā)聲，為什么呢，假定某一個(gè)半周期電流的作用是使振動(dòng)片向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，下一個(gè)半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動(dòng)片向反方向運(yùn)動(dòng).高頻電流的周期非常短，半周期更短，而振動(dòng)片的慣性相當(dāng)大，所以在振動(dòng)片還沒有來得及在電流的作用下向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就立刻有一個(gè)幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果振動(dòng)片實(shí)際上不發(fā)生振動(dòng)．要聽到聲音，必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號，使揚(yáng)聲器(或耳機(jī))中的動(dòng)片隨聲音信號振動(dòng).
從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號過程，叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào).由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同.檢波之后的信號再經(jīng)過放大、重現(xiàn)，我們就可以聽到或看到了.
下面介紹收音機(jī)中對調(diào)幅波的檢波.
圖7是晶體二極管的檢波電路，是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠磉M(jìn)行檢波的.調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過調(diào)幅的高頻振蕩電流，L1和L2繞在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上產(chǎn)生的是高頻交變電壓．由于二極管的單向?qū)щ娦?，通過它的是單向脈動(dòng)電流，這個(gè)單向脈動(dòng)電流既有高頻成分，又有低頻的聲音信號，高頻成分基本從電容器C（復(fù)習(xí)旁路電容器）通過，剩下的音頻電流通過耳機(jī)發(fā)聲.（用示波器觀察檢波過程）實(shí)際上就是一個(gè)晶體二極管收音機(jī)的電路圖.這種收音機(jī)聲音很小，只能用開機(jī)收聽本地電臺.為了提高收音機(jī)的接收性能，需要用放大器把微弱的信號放大.圖8是加有放大器的收音機(jī)方框圖.由天線和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流，先通過放大器進(jìn)行高頻放大，然后進(jìn)行檢波和低頻放大，放大后的音頻電流輸送到喇叭，使它們發(fā)出聲音.
下面我們通過調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式，來看看無線電波發(fā)射和接收的全過程.
（1）調(diào)幅發(fā)射和接收.（實(shí)驗(yàn)演示.）
（2）調(diào)頻發(fā)射和接收.（實(shí)驗(yàn)演示.）
比喻：
高頻電流火車 音頻電流貨物
調(diào)制發(fā)射傳播調(diào)諧解調(diào)
裝貨出站運(yùn)行進(jìn)站卸貨
師：我們再來看一下無線電波的分段.（投影.）
（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：
1.電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件.
2.開放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).
3.電磁波的發(fā)射過程和接收過程.
七、課后作業(yè)
完成P92“問題與練習(xí)”中的題目.閱讀P91“科學(xué)足跡”.
預(yù)習(xí)下一節(jié)：電磁波的發(fā)射和接收.
八、教學(xué)體會(huì)
思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木.學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月.
附：鞏固訓(xùn)練
1.電磁波的調(diào)制有哪兩種方式？
2.什么叫電諧振？
3.調(diào)諧過程中，若接收同一波段內(nèi)的不同信號，通常是改變電路中哪個(gè)元件的值？
4.發(fā)射電磁波為什么要用開放電路？
5.接收電磁波信號時(shí)，為什么要調(diào)諧？
6.調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到該電臺的信號，應(yīng)該怎么辦？
A．增加調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) B．加大電源電壓
C．減少調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) D．減小電源電壓
參考答案：
1.電磁波的調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式.
2.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振.
3.調(diào)諧過程中，通常是改變調(diào)諧電路中電容器的電容.
4.振蕩電路要有效地向外發(fā)射電磁波必須具備兩個(gè)條件：（1）有足夠高的振蕩頻率.（2）振蕩電路的電場和磁場要盡量分散到大的空間，只有開放電路才能滿足這兩個(gè)條件，因此，發(fā)射電磁波要使用開放電路.
5.在空間里有大量的不同頻率的電磁波傳播.要接收到其中某一頻率的信號，必須使這一信號在接收電路中引起電諧振，因此必須進(jìn)行調(diào)諧.
6.C
關(guān)鍵詞：電磁場 教學(xué)方法 教學(xué)效果
“電磁場與電磁波”課程是電子信息類本科各專業(yè)學(xué)生必修的一門核心基礎(chǔ)課。學(xué)好這門課，對培養(yǎng)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想、科學(xué)分析問題的方法、復(fù)雜抽象的思維能力、勇于開拓的創(chuàng)新精神等將起著十分重要的作用，并且引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)麥克斯韋方程組過程中的科學(xué)方法論-對稱性思想，這對他們?nèi)蘸蠊ぷ鲗?shí)踐具有強(qiáng)大的指導(dǎo)性意義。
一、“電磁場與電磁波”課程教學(xué)現(xiàn)狀
由于電磁現(xiàn)象比較復(fù)雜和抽象，研究它需要的數(shù)學(xué)工具多且難，教學(xué)過程中感到困難，特別是利用理論解題和實(shí)際應(yīng)用更覺得難。
1.在學(xué)習(xí)中存在的狀況
一是推導(dǎo)和計(jì)算難。課程中所涉及的公式多、表達(dá)式復(fù)雜、數(shù)學(xué)要求強(qiáng)。再推導(dǎo)中運(yùn)用到矢量運(yùn)算、微積分方程以及復(fù)數(shù)運(yùn)算，過程繁雜，往往顧此失彼，學(xué)習(xí)吃力。二是概念抽象。該課程理論性強(qiáng)，概念抽象，對一些定理及概念，比如說惟一性定律、內(nèi)自感、外自感等等概念難理解，物理概念不熟悉，學(xué)習(xí)難度大。三是解題困難。很多學(xué)生反應(yīng)上課認(rèn)真聽講，下課花大量時(shí)間推導(dǎo)公式，可遇到習(xí)題又像到另外一個(gè)世界，完全無從下手。長此以往，失去學(xué)習(xí)的興趣。
2.在教學(xué)過程中存在的狀況
第一，電磁場與電磁波課程涉及大量的公式推導(dǎo)，部分教師尤其是青年教師往往注重?cái)?shù)學(xué)計(jì)算，而忽略了其物理意義，容易使該課程失去其意義。第二，課程系統(tǒng)性強(qiáng)，注重介紹其理論基礎(chǔ)知識，忽略與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，容易讓學(xué)生產(chǎn)生“學(xué)習(xí)這門課有何用”的疑惑，不能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
基于以上特點(diǎn)，對于電磁場與電磁波這門課，學(xué)生普遍認(rèn)為“難學(xué)”，教師普遍感到“難教”。
二、教學(xué)方法的探討
1.理論聯(lián)系實(shí)際，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性
電磁場與電磁波以三大實(shí)驗(yàn)定律(庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律)和兩個(gè)基本假說(有旋電場的假說和位移電流的假說)為基礎(chǔ)，歸納總結(jié)出宏觀電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律―麥克斯韋方程組，然后再從麥克斯韋方程組（即時(shí)變場）出發(fā)，回顧靜態(tài)場，這時(shí)我們可以把靜態(tài)場歸結(jié)為時(shí)變場的一種特殊情況，用麥克斯韋方程組和其輔助方程來解決我們所遇到的具體的電磁問題。這樣就使我們電磁場與電磁波這門課的內(nèi)容簡化為對麥克斯韋方程組的理解和應(yīng)用，學(xué)起來也就簡單容易，更有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在強(qiáng)調(diào)對概念的理解上，應(yīng)該增加與實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容和問題，用課本的理論來解釋日程生活中的事例，以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。
比如在講解靜態(tài)場時(shí)，由電磁學(xué)的庫侖實(shí)驗(yàn)定律和安培定律分別引出靜電場、恒定磁場的概念，并掌握靜態(tài)場的方程及其物理意義，并介紹靜電場的最常見的一個(gè)應(yīng)用就是帶電粒子的偏轉(zhuǎn)，像控制電子或是質(zhì)子的軌跡。很多裝置，例如陰極射線示波器、回旋加速器、噴墨打印機(jī)以及速度選擇器等都是基于這一原理的。隨著學(xué)生對靜態(tài)場的逐漸了解，問題也就解決了。在介紹時(shí)變場時(shí)，重點(diǎn)放在麥克斯韋方程組及其物理意義上，引導(dǎo)學(xué)生從該方程組出發(fā)，推導(dǎo)出波動(dòng)方程、邊界條件等方程。又比如，在學(xué)習(xí)均勻平面波的傳播時(shí)，應(yīng)該幫助學(xué)生建立起電磁波的概念，并對現(xiàn)實(shí)生活中遇到的電磁波傳播問題進(jìn)行討論，再向?qū)W生提出幾個(gè)應(yīng)用問題：為什么海水中需要用長波通信？防輻射孕婦裝為什么能起到防輻射作用？為什么在微波爐加熱不能用金屬托盤？收音機(jī)和電視的天線架設(shè)為什么不同？為什么隱形飛機(jī)雷達(dá)探測不到？等等，引導(dǎo)學(xué)生去尋找電磁波的應(yīng)用，在工程實(shí)踐、科學(xué)研究、日常生活，乃至現(xiàn)代戰(zhàn)爭中都能找到電磁場應(yīng)用的實(shí)例。通過這部分理論知識的講授，學(xué)生對這些問題有了較深的認(rèn)識，經(jīng)過發(fā)現(xiàn)提出問題、解決問題的過程，學(xué)生對本課程的興趣越來越濃厚，學(xué)習(xí)目的也非常明確了。
2.板書與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合
多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以其豐富的媒體表現(xiàn)形式、強(qiáng)大的教學(xué)交互功能和方便自由的自主性學(xué)習(xí)特性，對于提高學(xué)生的知識水平、培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維有著傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢。但運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)不能完全拋棄傳統(tǒng)板書，尤其是“電磁場與電磁波”課程公式多，推導(dǎo)復(fù)雜，兩者應(yīng)有機(jī)結(jié)合起來，并把多媒體教學(xué)作為一種輔助教學(xué)手段。當(dāng)進(jìn)行公式的推導(dǎo)與分析時(shí)，應(yīng)采用板書為主要方式，學(xué)生容易對復(fù)雜公式理解和接受，同時(shí)又引導(dǎo)思路，而不是一頁幻燈片過去，學(xué)生不知道講解了什么。但在介紹一些抽象的概念時(shí)，利用多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)制作的CAI課件相結(jié)合，把復(fù)雜抽象的內(nèi)容用生動(dòng)形象的方式表達(dá)出來，圖文并茂，形象直觀，可以幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。
下面以介紹波導(dǎo)的場結(jié)構(gòu)教學(xué)為例，教師可以在教學(xué)過程中插入波導(dǎo)場結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫效果，其截圖如圖1，通過動(dòng)畫效果演示不僅能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)波導(dǎo)的積極性和主動(dòng)性，而且能夠鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生的好奇心、求知欲、想象力、創(chuàng)新欲望和探索精神。
圖1 波導(dǎo)的場結(jié)構(gòu)
3.梳理知識系統(tǒng)，學(xué)會(huì)舉一反三
電磁場與電磁波解題困難，其主要原因是其求解過程不僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)問題，更主要是一個(gè)物理問題。只有把其中內(nèi)含的物理過程分析明白，運(yùn)用好數(shù)學(xué)知識，才能充分理解問題的實(shí)質(zhì)，找到正確的求解方法。對于大三學(xué)生來說，有必要增加對前面相關(guān)內(nèi)容的回顧，如矢量的通量、環(huán)量及矢量運(yùn)算等。在學(xué)習(xí)過程中，要加強(qiáng)前面知識的回顧和應(yīng)用，比如介紹動(dòng)態(tài)位函數(shù)時(shí)，先回顧靜態(tài)場中位函數(shù)的引入、位函數(shù)滿足的方程、以及位函數(shù)的定義表達(dá)式以及應(yīng)用，進(jìn)而推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)位以及滯后位的相關(guān)理論，有利于學(xué)習(xí)的連貫性。又例如在介紹平面波時(shí)，結(jié)合波動(dòng)方程分析平面波的傳播、入射和反射等波動(dòng)特性等等。鼓勵(lì)學(xué)生在做具體的題目時(shí)，做完后反思這題所涉及的知識及能力要求符合教學(xué)大綱的哪一部分內(nèi)容，跳出題海戰(zhàn)術(shù)，學(xué)會(huì)舉一反三，更有助于加深學(xué)生對于電磁場與電磁波的認(rèn)識。
“電磁場與電磁波”課程難學(xué)難教，而掌握本課程的理論基礎(chǔ)知識，對電子信息工程與通信工程專業(yè)的學(xué)生來說又非常重要。我們將進(jìn)一步合理運(yùn)用新的教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，在理論教學(xué)中注意結(jié)合具體的應(yīng)用問題講述，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極思考。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫玉發(fā)，尹成友，郭業(yè)才等.電磁場與電磁波[M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2006
[2]梁昌宏.關(guān)于電磁場理論的若干思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005,1:22-24
關(guān)鍵詞 《電磁場與電磁波》 教學(xué)改革 教學(xué)效果
中圖分類號：O441-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）21-0006-02
《電磁場與電磁波》是普通高等學(xué)校電子信息類、電氣信息類專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要研究宏觀電磁場的基本規(guī)律及分析計(jì)算方法，為采用“場”的觀點(diǎn)解決實(shí)際電磁問題和今后在這一領(lǐng)域的繼續(xù)深造打下較扎實(shí)的基礎(chǔ)。隨著電子信息和通信系統(tǒng)的發(fā)展，我國對電磁場與電磁波工程技術(shù)的研究也發(fā)展迅速。因此，為適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)目標(biāo)，如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)開好該課程是急需解決的問題。我們在課程教學(xué)過程中，努力摸索合適的教學(xué)方法，以期提高教學(xué)效果。
一、充分利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源
《電磁場與電磁波》課程涉及較多抽象理論、概念以及大量的公式、定理及復(fù)雜的計(jì)算過程，如果只使用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法，學(xué)生普遍缺乏學(xué)習(xí)興趣。而多媒體課件可以提供文字、圖像和聲音等多方面的信息，更以形象、生動(dòng)、直觀的方式展現(xiàn)教學(xué)知識點(diǎn)，有助于學(xué)生很快抓住學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)。并且對于較為復(fù)雜的場，我們可以借助MATLAB、電磁仿真軟件等進(jìn)行仿真和數(shù)值計(jì)算，將場的分布等做成動(dòng)畫直觀演示給學(xué)生，使抽象的問題形象化。教學(xué)內(nèi)容以圖文并茂的多媒體手段呈現(xiàn)，能從多角度吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生興趣。且使用多媒體教學(xué)，擴(kuò)展了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。適當(dāng)?shù)陌鍟虒W(xué)配合形象生動(dòng)的多媒體展示，可以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源越來越豐富，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，擴(kuò)展課堂教學(xué)空間，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。學(xué)生可上網(wǎng)搜索相關(guān)知識點(diǎn)，拓寬學(xué)習(xí)渠道，開拓學(xué)習(xí)思路，加深對課堂知識的掌握。還可將課程的資料上傳至網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生利用課余時(shí)間查閱、學(xué)習(xí)，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。通過網(wǎng)絡(luò)途徑，積極引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源了解學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)以及熱點(diǎn)問題，進(jìn)行自主的探究式學(xué)習(xí)，將理論運(yùn)用于實(shí)際。
二、教學(xué)內(nèi)容體系的優(yōu)化
從我校學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，通過多方比較，我們最終選擇了鄭鈞編著的《電磁場與電磁波》作為主要教材，該教材由淺入深，內(nèi)容編排較為合理和連貫，理論的系統(tǒng)性和邏輯性較好?！峨姶艌雠c電磁波》課程是先修課程《大學(xué)物理》的延續(xù)，需注意前后課程的銜接，同時(shí)避免授課內(nèi)容的重復(fù)性。以往課程教學(xué)中，根據(jù)教材的內(nèi)容編排講授會(huì)導(dǎo)致對靜態(tài)場的授課時(shí)間較多，可是其基本理論學(xué)生在學(xué)習(xí)《大學(xué)物理》時(shí)卻已學(xué)過，學(xué)生覺得沒有吸引力，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果欠佳。時(shí)變場的內(nèi)容是本課程的授課重點(diǎn)，同時(shí)也是考核的重點(diǎn)，課時(shí)卻相對不足，很難保證教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。因此，有必要對課程知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，縮減靜態(tài)場授課學(xué)時(shí)，增加時(shí)變場授課學(xué)時(shí)，這樣的課時(shí)分配更顯合理性。對靜態(tài)場的教學(xué)，教師以講解重難點(diǎn)為主，學(xué)生課下自學(xué)部分內(nèi)容為輔。時(shí)變場授課內(nèi)容包括電磁感應(yīng)、麥克斯韋方程組、波動(dòng)方程，時(shí)諧電磁場，到平面波的傳播及平面邊界的入射，波導(dǎo)及天線，學(xué)時(shí)數(shù)的增多使得時(shí)變場的學(xué)習(xí)更為系統(tǒng)和全面，學(xué)生可以較為牢固地掌握時(shí)變場的分析思路和計(jì)算方法，從而系統(tǒng)地了解電磁場與電磁波的理論。
三、案例式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
電磁場理論有廣泛的應(yīng)用背景，因此在課堂授課中教師可以增加與理論密切相關(guān)的應(yīng)用背景知識，列舉一些工程實(shí)踐和日常生活中電磁理論應(yīng)用的案例。案例式教學(xué)是將理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生直接了解理論知識的實(shí)際應(yīng)用，不僅活躍課堂的氛圍，避免學(xué)生分散注意力，而且有助于開闊學(xué)生的思路，使學(xué)生充分認(rèn)識到本課程的重要性，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。我們選取了如電磁輻射與電磁污染、靜電復(fù)印工作原理、醫(yī)學(xué)中的微波治療、磁共振成像技術(shù)、噴墨打印機(jī)、靜電屏蔽、多普勒雷達(dá)等內(nèi)容作為案例，進(jìn)一步結(jié)合課堂教學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行歸納講解，讓學(xué)生從案例中更深刻地了解教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維與創(chuàng)新思維。也可以介紹學(xué)科發(fā)展前沿，比如“電磁隱形衣”“電磁黑洞”等，結(jié)合課程內(nèi)容提出問題進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
總之，在電子信息迅速發(fā)展、電磁應(yīng)用越來越廣泛的背景下，課題組教師經(jīng)過多年的不懈努力，《電磁場與電磁波》課程教學(xué)實(shí)踐取得了一定成效，教學(xué)效果得到明顯改善。當(dāng)然，還有許多工作需要進(jìn)一步完善，我們一定會(huì)在今后的教學(xué)實(shí)踐中繼續(xù)改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]袁明輝，莫禮東.CAI在《電磁場理論》教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，（2）：134-135.
[2]石磊，郝靜. MATLAB在電磁場課程中的應(yīng)用[J].科技資訊，2014，（29）：200.
關(guān)鍵詞 電磁場與電磁波 課程教學(xué)探究 現(xiàn)代信息技術(shù) 整合
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 省內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀分析
“卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃”要求學(xué)校培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)、具有社會(huì)責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)合作精神和卓越人才培養(yǎng)潛質(zhì)的優(yōu)秀學(xué)生。對于我校電信、電科專業(yè)學(xué)生而言，最好的平臺之一就是利用好每一年一度的電子設(shè)計(jì)競賽和物理創(chuàng)新大賽。而要想在各類大型競賽中獲得成績，學(xué)生必需要有扎實(shí)的理論知識。其中電磁場與電磁波是高等院校通信工程、電子信息工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。如何上好這門基礎(chǔ)課，給同學(xué)們提供扎實(shí)的理論指導(dǎo)，是卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃必然要求。信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢，當(dāng)代教育技術(shù)的發(fā)展，給電磁場與電磁波課程的學(xué)習(xí)帶來新的春天。在新的教育理念下，探索信息技術(shù)與學(xué)科課程整合成為當(dāng)前教育研究的一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容。研究信息技術(shù)與電磁場與電磁波課程整合，對于整體優(yōu)化教學(xué)過程，深化高等教育改革，增進(jìn)學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生的信息技術(shù)能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和創(chuàng)新精神具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。作為一門探究性課程。我們將如何信息技術(shù)與電磁場與電磁波課程整合方面進(jìn)行了初步的探討。將“知識、能力、人格”的培養(yǎng)理念落實(shí)到具體教學(xué)環(huán)節(jié)中。推行啟發(fā)式、探究式、討論式、小制作等授課方式，將創(chuàng)新實(shí)踐能力訓(xùn)練貫穿于課程教學(xué)之中。
2 課程教學(xué)改革研究對促進(jìn)教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量的作用和意義探究
（1）作為一門探究性課程，電磁場與電磁波課程是通信工程、電子信息工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它以麥克斯韋方程為根本基礎(chǔ)構(gòu)建電磁理論的知識體系，它研究自然界中電磁現(xiàn)象和電磁過程。近年來材料、光子晶體等領(lǐng)域的理論研究和材料研發(fā)的突破給經(jīng)典電磁理論帶來了勃勃生機(jī)。
（2）另一方面，電磁場與電磁波課程對于學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)造能力的培養(yǎng)遺跡從事相關(guān)科學(xué)研究都具有基礎(chǔ)性的重要意義，對于學(xué)習(xí)其它相關(guān)專業(yè)（如通信技術(shù)、電力系統(tǒng)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光學(xué)工程等）的課程也有重要影響。
（3）以多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用是教育信息化的重要標(biāo)志。通過電磁場與電磁波課程的探究教學(xué)與當(dāng)代信息技術(shù)的整合與深化，使學(xué)生掌握電磁場與電磁波課程知識所涉及的相關(guān)科學(xué)方法，有效提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生知識拓展能力和自我學(xué)習(xí)能力。
3 課程教學(xué)探究的實(shí)施方案
3.1 具體研究對象和內(nèi)容
（1）我們將采用傳統(tǒng)板書、電子課件、網(wǎng)絡(luò)和視頻多種手段結(jié)合。課內(nèi)講授與課外討論和制作相結(jié)合、基礎(chǔ)理論教學(xué)與學(xué)科前沿講座結(jié)合，基本理論訓(xùn)練與科研實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合。（2）針對電磁場與電磁波是理論基礎(chǔ)課的特點(diǎn)，課堂教學(xué)主要采用探究式課堂教學(xué)法：即每節(jié)課突出一個(gè)主題，講清論透；每個(gè)主題，通過多種形式的師生互動(dòng)，及時(shí)了解學(xué)生的疑難問題和創(chuàng)造欲望。（3）鼓勵(lì)和指導(dǎo)有能力的學(xué)生提早進(jìn)入科研實(shí)踐訓(xùn)練、參加各類科技競賽。將學(xué)生撰寫課程小論文融入教學(xué)全過程，從中選出有質(zhì)量的項(xiàng)目進(jìn)入科研實(shí)踐訓(xùn)練。構(gòu)建多樣化應(yīng)用型人才，培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力；完成本課的預(yù)期目的。（4）電磁場與電磁波也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其研究對象——場是區(qū)別于實(shí)物的物質(zhì)形態(tài)，具有抽象的特征。為避免課程教學(xué)的數(shù)學(xué)化，我們將充分應(yīng)用當(dāng)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，比如說應(yīng)用視頻教學(xué)資料增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識和動(dòng)手能力，同時(shí)反過來應(yīng)用于當(dāng)代信息技術(shù)，充分發(fā)展學(xué)生的物理思維和物理探究能力。（5）我們將充分利用好點(diǎn)子競賽等創(chuàng)新平臺，促進(jìn)電磁場與電磁波的教學(xué)。
3.2 課堂教學(xué)改革研究擬達(dá)到的目標(biāo)
在課堂教學(xué)中，突出學(xué)生的參與性，使他們主動(dòng)獲取而不是被動(dòng)接受科學(xué)結(jié)論，強(qiáng)調(diào)思維互動(dòng)，使學(xué)生感覺電磁場與電磁波發(fā)人深思，不難入門。作為電磁理論基礎(chǔ)的麥克斯韋方程是從大量個(gè)體電磁實(shí)驗(yàn)總結(jié)而得的“共性”規(guī)律。同時(shí)，電磁場與電磁波與其他物理學(xué)分支也具有“共性”和“個(gè)性”的關(guān)系。針對這一特點(diǎn)，教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生“相似性形象思維”，開展“抽象思維”，促成“頓悟思維”。學(xué)生感覺電磁場與電磁波思路清晰，容易理解。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，經(jīng)常采用課堂討論，由學(xué)生提問，在教師引導(dǎo)下大家討論，總結(jié)得出準(zhǔn)確認(rèn)識。由于分析“電磁場和電磁波”要在多維時(shí)空中抽象思維，課堂教學(xué)充分使用多媒體，盡力使用圖像和色彩搭配，使學(xué)生建立正確的物理圖像。
3.3 課堂教學(xué)改革研究擬解決的主要問題
（1）突出科學(xué)性和探究性。電磁場與電磁波探究式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的培養(yǎng)。教學(xué)中遵循“物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)—物理現(xiàn)象的描述—物理過程的分析—結(jié)果驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)測量”，再現(xiàn)科學(xué)研究過程，突出物理學(xué)實(shí)驗(yàn)性的特征。教學(xué)中注意知識拓展，充分聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用和現(xiàn)代科技發(fā)展，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和畢業(yè)生就業(yè)的適應(yīng)性。（2）重視物理思維和學(xué)生能力培養(yǎng)。課程教學(xué)中鍛煉“相似性形象思維”，提高“抽象思維”，促成“頓悟思維”。采用多媒體手段、有效使用圖示，幫助學(xué)生正確建立物理圖像，認(rèn)識物理過程。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。培養(yǎng)他們的科學(xué)創(chuàng)新能力。（3）推進(jìn)個(gè)性化教育。探究式教學(xué)可以使具有不同基礎(chǔ)的學(xué)生各有所獲。課程網(wǎng)站的建立和電磁場與電磁波論壇的開通，也將有效推動(dòng)個(gè)性化教育的實(shí)施。
4 課堂教學(xué)改革研究的特色和應(yīng)用價(jià)值及推廣
4.1 特色
（1）通過網(wǎng)絡(luò)解答學(xué)生的問題，及時(shí)了解學(xué)生的創(chuàng)造欲望。（2）通過課外閱讀、討論與講座擴(kuò)展學(xué)生視野，引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)科前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，將有些問題安排給學(xué)生進(jìn)行課外閱讀和討論，提高學(xué)生獨(dú)立分析問題的能力。
4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
（1）網(wǎng)絡(luò)與視頻教學(xué)可以擴(kuò)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間，有些問題通過播放視頻，讓學(xué)生可以直觀地理解電磁現(xiàn)象基本規(guī)律的內(nèi)涵。（2）多種形式的師生互動(dòng)，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造欲望。（3）科研實(shí)踐訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力，從學(xué)生課程論文中，挑選有質(zhì)量的項(xiàng)目進(jìn)入科研實(shí)踐訓(xùn)練。 鼓勵(lì)和指導(dǎo)有能力的學(xué)生參加各級科研訓(xùn)練項(xiàng)目與科技競賽。
4.3 應(yīng)用價(jià)值及推廣
（1）當(dāng)代教育技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)提供了傳統(tǒng)教學(xué)中所沒有的優(yōu)勢。通過播放演示實(shí)驗(yàn)中的與電磁場與電磁波現(xiàn)象相關(guān)的視頻資料，學(xué)生可以直觀地理解這些現(xiàn)象及其物理內(nèi)涵。（2）任課教師通過課后答疑和討論、電子郵件、學(xué)生QQ群，解答學(xué)生的問題，了解學(xué)生的創(chuàng)造欲望，指導(dǎo)有能力的學(xué)生開展科研實(shí)踐訓(xùn)練、參加各類科技競賽。這種教學(xué)方式不僅對提高學(xué)生的理解能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力都有相當(dāng)好的效果，同時(shí)也可以促進(jìn)本課程的教學(xué)改進(jìn)也很有益。（3）同時(shí)這種教學(xué)模式還可以推廣到其他物理類基礎(chǔ)學(xué)科，對于改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，增強(qiáng)教學(xué)效果以及學(xué)生的動(dòng)手能力和知識理解都有很好的借鑒作用。
電磁場與電磁波是物理學(xué)發(fā)展比較成熟的一門學(xué)科，從電磁理論發(fā)展史看，章章節(jié)節(jié)中滲透著科學(xué)家的成功思想和方法，讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)這一點(diǎn)，對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的物理直覺和科學(xué)素質(zhì)是十分有益的，這也是本課程教學(xué)的一個(gè)目的。本課程教學(xué)的基本要求是：使學(xué)生系統(tǒng)而深入地掌握靜電場和靜磁場理論，掌握電磁波的傳播和電磁場輻射規(guī)律，并能夠熟練運(yùn)用知識分析和解決相關(guān)電磁問題。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳海江.科學(xué)原創(chuàng)與科學(xué)積累[J].自然辯證法研究，2002.18（5）：42-50.
[2] 孫秀英.全國科技創(chuàng)新大會(huì)在京舉行[N].人民日報(bào)，2012-07-08.
[3] 姜宇.在“電磁場與電磁波”課程中建立創(chuàng)新理念[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2009（1）.
