电磁波课程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电磁波课程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 省内外相关研究现状分析

“卓越人才培养计划”要求学校培养出基础扎实、知识面宽、创新实践能力强、具有社会责任感、团队合作精神和卓越人才培养潜质的优秀学生。对于我校电信、电科专业学生而言，最好的平台之一就是利用好每一年一度的电子设计竞赛和物理创新大赛。而要想在各类大型竞赛中获得成绩，学生必需要有扎实的理论知识。其中电磁场与电磁波是高等院校通信工程、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。如何上好这门基础课，给同学们提供扎实的理论指导，是卓越人才培养计划必然要求。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，当代教育技术的发展，给电磁场与电磁波课程的学习带来新的春天。在新的教育理念下，探索信息技术与学科课程整合成为当前教育研究的一个热点内容。研究信息技术与电磁场与电磁波课程整合，对于整体优化教学过程，深化高等教育改革，增进学生的专业知识学习效果，提高学生的信息技术能力，培养学生的合作意识和创新精神具有重大的现实意义。作为一门探究性课程。我们将如何信息技术与电磁场与电磁波课程整合方面进行了初步的探讨。将“知识、能力、人格”的培养理念落实到具体教学环节中。推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式，将创新实践能力训练贯穿于课程教学之中。

2 课程教学改革研究对促进教学工作、提高教学质量的作用和意义探究

（1）作为一门探究性课程，电磁场与电磁波课程是通信工程、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。它以麦克斯韦方程为根本基础构建电磁理论的知识体系，它研究自然界中电磁现象和电磁过程。近年来材料、光子晶体等领域的理论研究和材料研发的突破给经典电磁理论带来了勃勃生机。

（2）另一方面，电磁场与电磁波课程对于学生的动手创造能力的培养遗迹从事相关科学研究都具有基础性的重要意义，对于学习其它相关专业（如通信技术、电力系统、电子技术、激光技术、光学工程等）的课程也有重要影响。

（3）以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术在教育领域中的应用是教育信息化的重要标志。通过电磁场与电磁波课程的探究教学与当代信息技术的整合与深化，使学生掌握电磁场与电磁波课程知识所涉及的相关科学方法，有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生知识拓展能力和自我学习能力。

3 课程教学探究的实施方案

3.1 具体研究对象和内容

（1）我们将采用传统板书、电子课件、网络和视频多种手段结合。课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合，基本理论训练与科研实践训练相结合。（2）针对电磁场与电磁波是理论基础课的特点，课堂教学主要采用探究式课堂教学法：即每节课突出一个主题，讲清论透；每个主题，通过多种形式的师生互动，及时了解学生的疑难问题和创造欲望。（3）鼓励和指导有能力的学生提早进入科研实践训练、参加各类科技竞赛。将学生撰写课程小论文融入教学全过程，从中选出有质量的项目进入科研实践训练。构建多样化应用型人才，培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力；完成本课的预期目的。（4）电磁场与电磁波也是一门实践性很强的课程，其研究对象——场是区别于实物的物质形态，具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化，我们将充分应用当代信息技术的优势，比如说应用视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力，同时反过来应用于当代信息技术，充分发展学生的物理思维和物理探究能力。（5）我们将充分利用好点子竞赛等创新平台，促进电磁场与电磁波的教学。

3.2 课堂教学改革研究拟达到的目标

在课堂教学中，突出学生的参与性，使他们主动获取而不是被动接受科学结论，强调思维互动，使学生感觉电磁场与电磁波发人深思，不难入门。作为电磁理论基础的麦克斯韦方程是从大量个体电磁实验总结而得的“共性”规律。同时，电磁场与电磁波与其他物理学分支也具有“共性”和“个性”的关系。针对这一特点，教学中注意引导学生“相似性形象思维”，开展“抽象思维”，促成“顿悟思维”。学生感觉电磁场与电磁波思路清晰，容易理解。激发学生学习兴趣，经常采用课堂讨论，由学生提问，在教师引导下大家讨论，总结得出准确认识。由于分析“电磁场和电磁波”要在多维时空中抽象思维，课堂教学充分使用多媒体，尽力使用图像和色彩搭配，使学生建立正确的物理图像。

3.3 课堂教学改革研究拟解决的主要问题

（1）突出科学性和探究性。电磁场与电磁波探究式教学，强调学生能力的培养。教学中遵循“物理现象的发现—物理现象的描述—物理过程的分析—结果验证与实验测量”，再现科学研究过程，突出物理学实验性的特征。教学中注意知识拓展，充分联系实际应用和现代科技发展，提高了学生学习兴趣和毕业生就业的适应性。（2）重视物理思维和学生能力培养。课程教学中锻炼“相似性形象思维”，提高“抽象思维”，促成“顿悟思维”。采用多媒体手段、有效使用图示，帮助学生正确建立物理图像，认识物理过程。提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。培养他们的科学创新能力。（3）推进个性化教育。探究式教学可以使具有不同基础的学生各有所获。课程网站的建立和电磁场与电磁波论坛的开通，也将有效推动个性化教育的实施。

4 课堂教学改革研究的特色和应用价值及推广

4.1 特色

（1）通过网络解答学生的问题，及时了解学生的创造欲望。（2）通过课外阅读、讨论与讲座扩展学生视野，引导学生了解学科前沿发展动态，将有些问题安排给学生进行课外阅读和讨论，提高学生独立分析问题的能力。

4.2 创新点

（1）网络与视频教学可以扩展学生自主学习空间，有些问题通过播放视频，让学生可以直观地理解电磁现象基本规律的内涵。（2）多种形式的师生互动，可以了解学生的学习与创造欲望。（3）科研实践训练培养学生的探索精神和创新能力，从学生课程论文中，挑选有质量的项目进入科研实践训练。 鼓励和指导有能力的学生参加各级科研训练项目与科技竞赛。

4.3 应用价值及推广

（1）当代教育技术中网络视频教学提供了传统教学中所没有的优势。通过播放演示实验中的与电磁场与电磁波现象相关的视频资料，学生可以直观地理解这些现象及其物理内涵。（2）任课教师通过课后答疑和讨论、电子邮件、学生QQ群，解答学生的问题，了解学生的创造欲望，指导有能力的学生开展科研实践训练、参加各类科技竞赛。这种教学方式不仅对提高学生的理解能力、动手能力、创新能力都有相当好的效果，同时也可以促进本课程的教学改进也很有益。（3）同时这种教学模式还可以推广到其他物理类基础学科，对于改变传统的教学模式，增强教学效果以及学生的动手能力和知识理解都有很好的借鉴作用。

电磁场与电磁波是物理学发展比较成熟的一门学科，从电磁理论发展史看，章章节节中渗透着科学家的成功思想和方法，让学生了解并学习这一点，对于培养学生学习方法，培养学生的物理直觉和科学素质是十分有益的，这也是本课程教学的一个目的。本课程教学的基本要求是：使学生系统而深入地掌握静电场和静磁场理论，掌握电磁波的传播和电磁场辐射规律，并能够熟练运用知识分析和解决相关电磁问题。

参考文献

[1] 吴海江.科学原创与科学积累[J].自然辩证法研究，2002.18（5）：42-50.

[2] 孙秀英.全国科技创新大会在京举行[N].人民日报，2012-07-08.

篇2

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0222-02

一、教学现状

“电磁场原理”作为电气类专业开设的一门专业选修课，旨在将电路、信号与系统、通信原理等课程的内在联系用数学物理方程的形式进行理论整合。并通过教学活动，培养学生的科学思维能力和理论推导能力[1]。

学生和教师在教学交互过程中最集中的矛盾点在于，学生认为课程抽象难懂、高度依赖课堂的讲授过程、没有课后的相应预习与反馈，导致课堂教学活动以后，学生对电磁理论知识的理解处于一种似懂非懂的状态，不能灵活运用现有知识解释实践中遇到的电磁现象。一般认为，合适的教学方法，以及适当的教学手段是激发学生学习兴趣的最有效方法[2]。为了解决这一矛盾，提高教学的趣味性、直观性，提升学生对教学活动的关注度，在课堂上引入了多媒体教学手段[3-4]，并使用各种工程软件[4]将试验结论图表化。事实上，这在很大程度上降低了理论教学的要求，侧重于简单、应用、结论性的内容，而对理论推导过程中的技巧性和逻辑演绎部分却是一带而过，而这些往往是这门课程的精华所在，体现的是前人对已有知识的创造性应用，而这些正是当代大学生所缺乏的。因此，通常采用多媒体技术与板书教学相结合[5]的授课形式。

所以，在激发学生学习兴趣的同时，如何让学生对电磁场理论体系理解得更深刻、掌握得更充分，并能催生出学生的自主学习能力就是一个值得研究的课题。当代大学生对课程分数异常敏感，因此，通过对课程学习评价方式进行改革，在理论教学活动中适度给予学生“自主学习”的灵活度，让学生在课程实施框架内进行理论、实践的自由发挥，不仅可以激发学生的学习热情，同时可以培养学生掌握知识、应用知识的能力，从而达到加深学生对课程内容理解的目的。

二、“自主学习”的评价原则

课程评价方式的改变不仅要适应学校的教学现状，充分考虑到生源质量（学生的基础知识、分析问题的能力[6]，特别是微积分和矢量几何知识）等因素，同时也要考虑电磁场原理这门课程在校内的发展沿革，适应电气类专业的当前需求，在学校的要求、专业的需求、教学的成果三者之间取得平衡。通过教学内容的整合、教学方法的改变[7]，达到提高学生理论素养和实践能力的教学目的。武汉轻工大学《关于课程学习评价方式改革的指导性意见》明确提出，要改变课程学习评价方式单一、重结果轻过程的现象，采用多次、不同形式的评价方式，综合评定学生成绩及学习效果。

“自主学习”的目的在于促进学生的课外阅读和工程实践；评价的原则是以过程考核和能力考核作为学生知识掌握的评价依据，因此在教学评价的时效性和针对性上与以往的评价方式有很大不同。电磁设备和无线通讯技术的大范围普及，也为“自主学习”评价方式的建立提供了良好的支撑，在学习了位移电流和坡印亭方程的数学模型后，学生可以在课堂的小组讨论和课后的小论文作业中举出相关的应用实例，解释移动设备无线充电、手机工作时会发热的原理，使抽象理论和具体应用无缝对接，培养学生理论联系实际的思考能力，同时也考查学生对某一知识点的掌握情况。通过教学过程中的“自主学习”评价，做到对重要知识点的全覆盖。

“自主学习”评价方式是以培养能力为导向的评价机制，弱化了期末考试的评分比重，加大了对每个知识点的考查力度，强化了对学生的课后阅读及思考、工程实践能力的成绩评价。

三、“自主学习”的评价内容

“自主学习”评价的目的是为了提高学生对知识点理解的深度以及应用理论知识到实际工程问题中的能力。因此，在教学开始的第一堂课，就要清楚地向学生阐明“自主学习”的评价内容，并在发放给学生的“课程教学实施方案”中进行文字说明。在教学过程中，针对知识要点进行的测评前，须告知学生采用的评价方式和时段，需要阅读的参考文献资料和需要准备的其他辅助器材。在评价完成后，及时向学生反馈评价分数和评语，让学生了解自己的知识掌握情况。评价内容一般包括以下6个方面。

评价内容（1）：课后作业（占平时成绩30%）。①每一章节课堂学习完成后，要求学生能够自主推导这一章节中具有结论意义的数学物理方程，并解释这一（组）方程的适用条件和物理意义，加强学生对知识点的记忆，作为课后作业的第一部分；②任课教师出一道典型应用题，要求学生能够根据已知条件模拟计算实际工作中可能遇到的问题，并给出具体的数值结果，考查学生应用知识解决实际问题的能力。

评价内容（2）：分组讨论（占平时成绩30%）。①对于电磁场（包括静电场、稳恒电场、恒定磁场、时谐场等），要求学生以5―6人为一个小组，在学习完课程内容后，任选其中一项作为题目，以多媒体报告的形式用课堂知识解释一种观测到的物理现象或者提出一种新型应用技术的可能性；②每个报告的r间不超过5分钟，总的耗时不超过两节课。

评价内容（3）：小论文（占平时成绩30%）。①每个讨论小组根据分组讨论的结果，结合多媒体报告的内容，在参考近五年外文相关文献的基础上形成小论文；②小论文应该有明确的结论性陈述，对涉及到的电磁理论模型有详细说明，要求字数不少于2000字，内容理论结合实际，引用的外文文献和多媒体报告内容相关。

评价内容（4）：加分环节（占总成绩的10%）。如果学生能够根据电磁理论，设计并自主动手制作一种已有（如电刷）或者某种新型传感器，则予以加分鼓励。

评价内容（5）：处罚。对于在作业、分组讨论、小论文环节明显应付或者抄袭、舞弊的记零分，不予成绩。

u价内容（6）：平时成绩的构成。课后作业30%、分组讨论30%、小论文30%、考勤10%；平时成绩占总成绩的50%；加分环节的10分为总成绩的10%。

“自主学习”的评价内容可以针对某一个知识点、也可以针对一个章节来进行，总体上覆盖课程体系中的所有知识点，鼓励学生在教学大纲的所列部分进行自由发挥，也支持学生依据兴趣，针对诸如高压输电线电磁辐射、室内WIFI电磁辐射屏蔽等现象进行科学分析、构想解决方案，培养学生独立思考和探索的能力。通过这种评价方式，教师掌握学生每一阶段的知识掌握情况，学生则通过评价的反馈分数，了解自己的当前学习状况。评价内容既体现了学生个体的学习成果，也反映了学生团队的分工协作能力。

四、“自主学习”的评价效果

在电气专业的电磁场原理教学中，尝试进行“自主学习”的课程评价，并通过平行班的对比发现，进行“自主学习”的班级不及格学生非常少，高分学生增加；学生总评成绩的分布也更加科学合理，趋于正态分布；而平行班的成绩分布则趋于梯形；学生在教务系统中对教师的评价也较平行班的要高，学生对这种教学方式持积极肯定的态度，认为通过课程学习，掌握了电磁理论的基础性、原理性的知识，并能够对实际问题进行分析和解释。总体而言，“自主学习”评价体系的教学效果是积极的。

五、结语

通过实施“自主学习”评价的方案，缓解了学生对理论教学的畏惧情绪，在不降低理论教学要求的前提下，让学生积极参与到教学互动中，引导学生进行知识的搜集、整理、分析和逻辑推演，将抽象的电磁理论和具体的工业产品、物理现象、实验结论紧密的联系起来，在激发学生自主学习热情的同时，培养学生分析问题的能力，提升学生的创新意识，实现学生综合素质的提高。

六、致谢

本文的研究内容得到了武汉轻工大学“课程评价方式改革试点”项目的资助，编号为2016088。

参考文献

[1]孙贤明，王海华，刘万强.“电磁场与电磁波”课程教学研究[D].中国光学学会光学大学，2010.

[2]程莉，徐春梅.《电磁场与电磁波》课程教学改革新思路[J].科学研究，2010，（35）.

[3]照日格图.浅析多媒体技术在电磁学教学中的应用[J].兰州教育学院学报，2014，（09）.

[4]林志立.基于Mathematica的“电磁场与电磁波”课程辅助教学改革研究[J].教育教学论坛，2016，（01）.

[5]周宏威，张少如，等.电磁场课程理论及实践教学改革[J].实验室研究与探索，2013，32（08）.

[6]张起晶，孙桂芝，等.电磁场与电磁波课程教学改革研究[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2011，（10）.

篇3

初中物理能力导向的课堂有效教学的实施，是落实初中物理新课程目标，有力推进课堂有效教学改革的重要途径.初中物理科普教育课长期以来得不到教师和学生的重视，但是科普教育课对于培养学生的科学素养至关重要，本文借鉴初中物理能力导向的课堂有效教学模式和策略[1]（即实现“先学后教、问题教学、“知识树”教学、深度教学、简约教学”的课堂教学），通过对初中物理的科普课《广播与电视》的教学实践探索出以能力为中心、为主线、为基础的新型科普教育课堂教学模式，将学生能力的培养和提升真正落实到教学中的各个环节，同时不断完善在教学实践中出现的问题，从而来提高课堂教学效率，使我们的课堂教学变得更加有效、高效[2].

下面以“广播与电视”一节课为案例，来阐述如何利用能力导向进行教学设计，如何注重在教学环节上对学生能力的培养与提升，从而构建高效的课堂.[3]

1教学设计思路

《广播与电视》是义务教育物理课程九年级第十五章第二节的内容，本章节通过介绍通信技术的基本知识，开拓学生的视野，扩大知识面，激发学生学习物理兴趣.本章属于介绍性的科普常识，知识比较浅显，要求不高，注重科普知识的普及教育，让学生了解现代化通信技术的初步知识，这对他们将来学习物理知识和其他自然科学知识是非常有必要的，同时也是现代生活中必备的科学常识.[4]为此我们设计了以下教学目标：

知识目标

了解无线电广播与电视的大致工作过程，扩大学生视野，激发学习兴趣.

能力目标

通过学习广播与电视的工作流程，挖掘学生主动学习的潜力，培养学生总结概括的能力与应用知识解决实际问题的能力.

德育目标

通过学习广播与电视的工作流程，让学生体会到科技改变生活.

2教学过程

（1）复习提问，引入新课

[师]新年到来了，现在请班长用对讲机在教室外为我们带来新春的祝福

[班长]祝福同学们在新的一年里学业有成，万事如意.

[师]班长刚才是借助什么为我们传递祝福的呢？

[师]同学们回答得很好，是电磁波.电磁波在生活中广泛被利用，可以用来进行无线电通信，那么电磁波如何将信号传递出去呢？

[以情感祝福激起志趣，增强学生的学习的趣味性，让物理走进生活]

[师]请同学们思考一下，在古代科技没有这么发达，人们又是如何将信息传递出去的？

[生甲]古代战争时用烟来传递信息，比如长城上的烽火台.

[生乙]“飞鸽传信”利用信鸽来传递信息.

[生丙]现代的快递非常发达，邮差利用车辆、火车、飞机等交通工具将信件邮寄出去来传递信息.

[师]同学们大家有没发现这些传递信息的共同点都要借助搭载工具完成信息的传递.

（2）进行新课

[师]]下面请同学们交流、讨论古老传递信息方式，以邮差传信为例大家讨论以传递流程图的方式写到我们导学案上.

[建立思维导图将知识图示化，揭示概念间的层次与联系.能力是从提出问题、分析问题和解决问题中得到培养的，培养学生由具体模型延伸到另一模型的迁移能力，培养学生概括能力，为无线电的传递信息做好铺垫.]

学生在交流讨论中完成下面图1

[师]下面请小组同学学会描述它的整个过程.

[生]（通过交流、讨论回答出）信件邮寄的整个流程，总结出传递信息要有载体.

[师]今天我们要介绍的无线电通信的载体就是电磁波.

[师]电磁波传播速度是C=3×108 m/s且能在真空中传播，所以传递信息又快又远，那我们的信号又是如何搭载在电磁波上进行传播的呢？今天我们就一起来学习.

①无线电广播信号的发射和接收

下面请同学预习课本，总结出电台是如何将无线电广播信号传递出去呢？

[引导学生自主学习，学会阅读教材思考问题，坚持以学论教、因学定教.]

[生]在台里播音员对着话筒讲话，将声音的信号变成音频信号，音频电信号只有转化成电信号才搭载在频率较高的电磁波上进行发射.

[师]对，那么被搭载的电磁波就要求穿透能力要强、频率要高，那么如何获取高频率的电磁波呢？

[生]要靠载波发生器产生高频振荡电流激起高频率的电磁波，这样的电磁波传播得远、抗干扰性强，我们要搭载的电磁波就通过载波发生器产生的.

[生]最后由发射天线发射电磁波，根据登高望远的原理，将发射天线安装在较高电视塔上进行发射.

[师]同学们总结的非常的好，刚才同学讲的是无线电广播的发射流程，下面请同学思考无线电广播接收流程又是怎样的呢？

[生]空中有很多无线电信号，我们要有选择接收，我们利用收音机上天线与调谐旋钮，选取我们要收听的某一频率的电磁波.

[生]选出电台广播的特定频率信号后，我们要将音频信号从高频率电磁波上卸载下来，把音频信息先进行功率放大再送到扬声器，最后扬声器把音频电信号转换成声音信号，我们就听到了特定频率的广播电台的节目.

[师]同学们讲得非常好，也就基本掌握了无线电广播的流程，下面请同学结合课本里的物理专业用语，将无线电广播的发射与接收流程填入下表中，并用语言描述它的整个过程.

学生轻松完成无线电广播的发射与接收流程图，填入下图3.

请同学上台用投影仪展示交流，如下图4：

[通过概念图，让本节知识在学生头脑中形成知识结构，让学生层层递进、轻松掌握.

[师]那么电视信号即包含音频信号也包含视频信号，那它将如何进行传递的呢？

②电视的发射和接收 [板书]

（播放电视信号的传递流程视频，学生看完讨论得出结论）

[生]电视信号也需要借助电磁波进行传递的，他传递的是“二条龙”信号，一条传递的是图像信号龙头是摄像机龙尾是显示屏，另一条是传递的声音信号龙头是话筒龙尾是扬声器.

[生]电视信号中的声音信号的发射与接收跟无线电广播的工作流程大致相同.

[生]电视信号中的图像信号需借助摄像机转换成电信号，然后像广播信号一样搭载在高频率的电磁波上在空中进行发射.

[生]最后接收时用电视机中的显像管将其还原成图像信号.

（3）小结

通过本节课的学习，我们初步了解了无线电广播与电视的工作流程，请同学们观察屏幕上的工作流程图，自己学会阐述本节课内容.

（4）布置作业

课外作业（科普知识的推广）

①请同学们思考一下电视对我们的生活有哪些影响？阅读课本，并说出你的看法.

②向你的爷爷、奶奶介绍无线电信号发射和接收的基本原理

[让物理走向生活，走向社会，将科学知识应用于日常生活和社会实践，并积极成为科普知识推广者，增强学生学习物理知识的兴趣]

3教学实践效果与反思

《广播与电视》是本县参加中学优秀青年教师教学大赛的课题.本人的这节课教学实践在教学大赛中获得一等奖，并荣获县优秀青年教师称号.本节课是一节科普教育课，着重要培养学生基本的科学素养，所以对本节课教学本人始终以培养学生信息收集能力、初步的分析能力、初步的信息交流能力和自学能力为导向组织教学，让不同知识层次的同学都能参与进来，成为一个科普知识的宣传员，有效地提高学生的信息交流、培养学生分析能力与自学能力，提高了每个学生学习科学知识的优越感与自豪感.同时本节课围绕开展概念图教学，让学生建立学习模型，使学生的知识结构化、系统化，最终上升为学生的学科能力，这样的一堂课使学生不仅增强了科学素养又培养了学习兴趣和能力.这节课结束前学生主动响起了掌声，这是对老师的肯定也是对自己所获取的知识能力的肯定，这种效果只有在初中物理能力导向的课堂才能呈现，这也是对我们开展课堂教学改革的又一次肯定，说明能力导向课堂是有效的、高效的.[2]

参考文献：

[1]余文森.n堂有效教学的理论与实践[M].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2]郑明纪.初中物理能力导向课堂的有效教学 [D].福州.福建师范大学硕士论文， 2014.5

[3]郑明纪，叶德美，郑文生.有效的探究 高质的课堂――谈《机械效率》一节课的教学[J].《中学物理》初中版， 2010（11） .

篇4

采用类比方式优化学习效果移动通信课程内容更新快，基本理论和关键技术理解难度大，但是该课程和前期的通信原理等课程内容衔接紧密，很多内容有相似性.在教学过程中，以前期课程的知识点为例进行类比，加强课程内容的融合.在讲解TD一SCDMA同步过程等具体系统知识点时，以教师为基站，以学生为终端进行上下行同步过程的讲解.在进行移动通信呼叫流程和物理层过程讲解中，以学生日常拨打手机和被叫等过程为例进行现场讲解，同时结合手机终端和系统基站的具体结构进行类比和实例分析.

篇5

麦克斯韦方程组是电磁学中的基本物理公式，是整个电磁学大厦的基石。这在电磁学、电动力学等大学物理基础课程里都有深入的讲解，但还有不少同学对麦克斯韦方程组的理解不够深刻，不能熟练利用其解决电磁学问题。笔者结合多年教学经验和科研工作的体会，从教学内容，教学方法及应用等方面给出了麦克斯韦方程组研究性教学的体会。

一、了解麦克斯韦方程组诞生的背景

麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦总结电磁场基本规律的一组方程，是19世纪物理学领域最瞩目的科学成果之一，虽然历史赋予麦克斯韦完成这一科学历史使命，但从整个科学界的发展环境来看，麦克斯韦方程组的诞生也具有历史发展的必然性。库仑定律、毕奥―萨伐尔定律、安培定律、欧姆定律及法拉第电磁感应定律的相继建立，并表明电磁学各个局部的规律已经发现，同时意味着建立普遍的电磁理论，对各种电磁现象提供统一解释的条件已经成熟。此外，在关于电磁作用的机制和本质解释上，超距说和近距说有过激烈的斗争和交锋，但最终以麦克斯韦和法拉第为代表的近距说，能更好地解释实验事实，并最终导致了近距作用的电磁理论――麦克斯韦电磁场理论的诞生，而麦克斯韦方程组就是麦克斯韦理论中的重要部分。1864年12月8日，麦克斯韦在英国皇家学会宣读了关于电磁场理论的总结性论文《电磁学动力学理论》，并于1865年在英国《皇家学会学报》上发表。在该论文的第三部分“电磁场的普遍方程组”中，第一次提出了麦克斯韦方程组，这是该论文的核心和主要成果。

二、掌握麦克斯韦方程组在不同情况下的形式

麦克斯韦方程组是指下列的一组方程组：

（1）真空情况下

上面第一组方程反映了电荷电流激发电磁场及电磁场内部的运动规律，上面第二组方程表示的是，不存在自由电荷和电流，电磁场的相互激发，通常称作无源麦氏方程组。

（2）介质中的麦克斯韦方程组

很明显可以证明，真空中麦克斯韦方程只是介质中麦克斯韦方程的特殊形式。

（3）麦克斯韦方程的积分形式

以介质中麦克斯韦方程为例：

（4）介质表面的麦克斯韦方程――边值关系：

三、关于麦克斯韦方程组的最初推演过程

麦克斯韦在《电磁学动力学理论》中建立的电磁场普遍方程组，是用直角坐标分量形式给出的，共20个标量方程，其中包括20个变量（标量），它与教科书中的麦克斯韦方程很接近，只是它是以标量形式表示的，并且给出了8组方程，但这个方程显得很繁杂，写成矢量形式更简洁，即下面8个方程：

可以指出，（2）式是磁场高斯定理，（1）和（3）是安培环路定理，（4）是电磁感应定律，（7）式是电场中的高斯定理，（5）、（6）=μ分别描述介质极化、导电、磁化性质，（8）是电荷守恒规律。经过公式的综合和推理，进一步简化即可得麦克斯韦方程现在的形式。

此外，根据能量原理和近距原理，根据库仑定律和洛伦兹变换、根据变分原理也可以从不同角度建立麦克斯韦方程式，大家可以参阅相关参考书。

三、关于麦克斯韦方程组的理解

麦克斯韦方程由四个方程组成，每个方程的物理意义都很明确，其不包括电流连续性方程，是因为该方程可以由方程中的另外两个方程导出。根据亥姆霍兹定理，矢量场的旋度和散度都表示矢量场的源，所以麦克斯韦方程表明了电磁场和它们的源之间的全部关系，即除了真实电流外，变化的电场（位移电流）也是磁场的源;除电荷外，变化的磁场也是电场的源。麦克斯韦方程组是宏观电磁现象的总规律，静电场和恒定磁场的基本方程都是麦克斯韦方程的特例。电磁理论的研究对象通常包括两个物质场，即电磁场和带电电流场，两者之间存在相互作用，麦克斯韦方程组就是电磁场的演化（运动）方程组，通过求解麦克斯韦方程组的微分方程，可以得到许多解都表示以光速传播的波动方程，称为电磁波，这也表明光是一种电磁波，进而把光学和电磁学统一起来，正是麦克斯韦最早最敏锐地发现了这一点。麦克斯韦方程组不仅揭示了电磁场的运动规律，更揭示了电磁场可以独立于电荷之外而存在，这样就加深了我们对电磁场物质性的认识。

四、麦克斯韦方程组教学过程中要注意的一些问题

在麦克斯韦方程和介质方程的教学中，还有一些值得注意的问题，容易引起困惑和误解，需要进一步地分析、说明和解释。

1.建立麦克斯韦方程组，提供了一个很好机会，系统回顾比较静电场、涡旋电场、恒定磁场，变化电场产生的磁场的性质和特质，认清异同，有助于理解方程中各量的含义与适用范围。更重要的是，由于电磁场的内在联系，使各方程整合成麦克斯韦方程组，不仅描绘了电磁场的性质，更成了电磁场运动变化所遵循的规律，实现了质的飞跃。

2.介质方程的建立，提供了全面考察电磁场与实物相互作用的机会，可以详尽讨论电荷的划分、电流的划分，准确阐述感应、极化、磁化及线性介质的含义，使学生得到比较全面的认识。

3.电位移与磁场强度的理解，知道它们的引入是为了消除麦克斯韦方程中未知或无法测量的极化电荷、磁化电流或极化电流。如果自由电荷和传导电流中也包括未知的部分，就涉及场源的分解方式是否唯一，以及不同分解方式下怎样重建麦克斯韦方程的问题。

五、麦克斯韦方程的建立过程带给我们的启迪

以麦克斯韦方程为标志的电磁场理论，形式简洁，内容广泛，影响深远，物理思想极其深刻。作为重要的教学内容，适当地进行物理思想和研究方法的教育是必要的。从麦克斯韦方程的建立过程，我们可以得到以下启示：

1.寻求联系，发现规律，揭示本质，建立统一理论。无论牛顿对天与地的统一，麦克斯韦理论对电、磁、光的统一，以及以后的爱因斯坦狭义相对论将电磁学与力学实现统一，都标志物理学发展的历史，就是在不断地寻求共性，寻求统一的过程。

2.善用类比方法。麦克斯韦通过电磁场与流速场的类比研究，并引入了电力线的概念，引入了流体力学里的通量与环流，从而打开了局面，澄清了思想，取得了有效进展。

3.渊博的学识、深刻的洞察力和严谨精确的表达。渊博的学识、深刻的洞察力和严谨精确的表达是一位优秀伟大的物理学家所要具备的素质，而麦克斯韦正是这些优秀素质的综合体现者。能够发现电磁学局部理论之间的联系，需要知识和洞察力，而麦克斯韦方程式的严谨和精确是物理学趋于成熟的重要标志，也是麦克斯韦对物理规律的深刻理解和数学能力的重要体现。

4.和谐意境。自然界是一个相互关联、相互制约的和谐整体，描述自然界基本规律的物理理论，也应该是和谐的。麦克斯韦方程就体现处一种对称美、和谐美、简洁美，也是自然界和谐意境的重要体现。

六、麦克斯韦电磁场理论的历史意义

麦克斯韦电磁场理论是一个完整的理论体系，不仅对电磁学领域已有的研究成果作了很好的总结，而且为进一步的研究提供了理论基础，从而迎来了电磁学全面蓬勃发展的新时期。麦克斯韦电磁场理论的建立开辟了许多新的研究课题和方向，如通讯、广播、电视事业的发展，材料电磁性质的研究等，对技术进步和文化生活繁荣起了重要作用。

光的电磁理论是麦克斯韦电磁场理论的重大成果，实现了光学与电磁学的统一。麦克斯韦电磁场理论的历史意义还在于引起了物理实在观念的深刻变革，电磁场是一种不同于实物粒子的客观存在，对人类的世界观和物质观加深了认识，同时印证了电磁作用的近距观点，电磁作用变化遵循麦克斯韦方程，非接触的电磁物体之间，以电磁场传递电磁作用，传递是需要时间的，即是近距的。

当然，麦克斯韦的电磁场观念还不够彻底，它没有摆脱以太观点的影响，在一定程度上还有机械论的色彩，同时，麦克斯韦方程、伽利略变换、相对性原理三者不能共存，直接导致了狭义相对论的诞生。

总之，麦克斯韦方程组的教学是大学物理、电磁学、电动力学等学科教学中的重要部分，本文对麦克斯韦方程组的诞生、形式、教学注意事项、理解、物理意义及历史意义分别进行了探讨，希望能给教育一线的同行有所启示。

参考文献：

[1]陈秉乾，舒幼生，胡望雨.电磁学专题研究[M].北京：高等教育出版社，2003.

篇6

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0097-02

“工程电磁场”课程以分析各类电磁现象的基本规律和应用原理与方法为核心内容，是培养合格的电气信息类专业本科生所应具备的知识结构的必要组成部分。[1]但是“工程电磁场”课程一直被认为是难教、难学的两难课程，究其原因主要集中在以下几个方面。一是课程要求学生具有坚实的矢量分析、微积分等基础知识；二是电磁场是人类无法直观感知的特殊形态物质，要求学生在学习和应用过程中要有较强的抽象思维和逻辑推理能力；三是经典理论内容与课时安排之间的矛盾导致目前教学方式主要以理论教学为主，缺乏经典且深入的工程实例辅助教学，导致学生学习该门课程的主动性欠缺。[2]针对以上问题本文从该课程特点出发，提出从教学内容调整、教学手段多样化等方面激发学生兴趣，提升“工程电磁场”教学效果。

一、教学内容调整

“工程电磁场”课程的前接课程为“大学物理”，与“大学物理”中的电磁学部分相比，“工程电磁场”更加重视以麦克斯韦方程为基础的宏观理论体系、工程中电磁问题的数学描述――边值问题及其求解方法、电磁能量和电磁力以及电磁场与电路之间的联系等，而大学物理中的电磁学部分内容更突出物理现象的实验描述及其机理的微观阐释，两者在电磁场麦克斯韦方程部分存在重叠。同时工程电磁场又与电类相关的工程实际联系紧密，就电气工程专业来讲，其后续课程“电路”、“电机学”、“电力系统暂态分析”、“高电压技术”等核心课程的基础理论及其应用分析均基于电磁场基本原理进行。因此建议在学生已有大学物理基础知识的背景下，对“工程电磁场”课程内容进行如下安排。

（一）适当减少静电场内容

“工程电磁场”在教学安排上遵循先静电场后时变场的思路，且静电场所占比例较大，但这部分内容中基本物理量、基本性质、导体和电介质、电容等内容学生在大学物理中有所接触，因此重点讲授静电场的边值问题及其解的物理意义。

（二）加强时变电磁场理论和应用部分内容

“大学物理”对时变电磁场部分内容仅限于电磁感应现象和结论，而时变电磁场特别是其中的时谐电磁场在电气工程、自动化等专业中有着广泛的应用背景，应是此门课程的教学重点，可适当增加授课学时；在内容讲解上可适当增加时变电磁场理论的具体应用和发展现状，有助于学生理解相关概念，提升学生积极性，提高教学质量。

（三）增加工程应用背景内容

“工程电磁场”这门课程有着广泛的工程应用背景，尤其在工程实践、科学研究以及日常生活中。[3]对电磁现象应用背景的介绍可以提升学生学习兴趣。比如结合所学内容可以讨论为什么封闭的接地金属导体可以屏蔽手机及其他电磁信号，微波炉为什么不能加热金属，变电站或输电线对附近居民身体的影响等问题，使学生深刻意识到本课程的工程应用性，而提高学习积极主动性。

在具体教学过程中根据“工程电磁场”以麦克斯韦方程为核心，静态场均为其在不同条件下的特例的特点，教学中应了解电磁场知识的总体结构，如表1所示，应突出静电场这一基本内容和时变电磁场这一核心内容，学会对比总结，方便理解和记忆。在课程的教学过程中应适当讲述散度和旋度、通量和环量的数学概念，从流体力学中流速场出发，形象化地重点阐明此概念的物理意义。因为“工程电磁场”中所涉及的四种场的基本性质都是以此概念为基础展开的。

二、教学方法

（一）课堂以问题为基础教学方法

“工程电磁场”这门课程在电类专业中有着广泛的应用背景，在教学中过程中可采用基于问题的教学方法。首先根据教学内容提出与工程实践和实际生活紧密相关的问题；针对问题引导学生思考将问题切分，并逐一介绍与子问题相关的基本理论知识；在知识汇总的同时由子问题解决方案逐步推导出所提问题的各种可能方案，并结合工程实践数据或结论验证提出解决方案的正确性；最后汇总与此问题相关知识体系，并扩展介绍在工程实际中的同类问题。这一过程中的难点是如何筛选具有一定理论深度并能够吸引学生的问题，从论题中逐步展开切分成一系列与基础知识体系对应的子问题，激发学生探究与子问题对应的教学内容，产生学习动机。[4]比如静电场学习中可提出：雷雨天气里的闪电是如何产生的？接闪器如何吸引雷电并如何释放巨大的雷电能量？学习恒定电场中电流场部分内容时，可引入雷击高压输电线路杆塔，雷电流在土壤中泄流导致杆塔附近鱼塘中的鱼大量死亡的新闻。时变电磁场内容的学习中可形象直观地给出发电机、电动机、变压器等时变电磁场理论的经典应用实例。通过诸如此类与工程实际、日常生活紧密结合的问题，不但可以引导学生学习工程电磁场的经典理论知识体系，并且培养学生遇到问题勤于思考，并能科学地借助相关理论分析问题，解决问题的能力。

（二）多种教学方式相结合

工程电磁场知识体系的学习需要学生具有的优秀的逻辑推导能力和抽象思维能力。教师在常规基础内容的PPT展示基础上，对部分重点数学推导知识进行板书推导，并对于不易理解的电磁场空间分布及时变特性进行动画及图形展示，如典型输电线路、电力设备的电场强度、电场线、电位分布图等，使学生在抽象理论知识的数学推导中对其对应的电磁场这种特殊形态物质有一个定量的形象化认识；对于时变电磁场相关知识内容，可制作精美的电磁场演示动画，例如电磁波在空气中传播特性、电介质在时变电场中的动态极化特性等动画视频，可直观反映电磁波传播特点，有助于学生对抽象的基本概念的理解。

（三）数值计算软件仿真教学

随着计算机技术的迅猛发展和电磁场数值计算理论的逐渐成熟，实际工程中的电磁场问题均可以通过相应的软件建模求解。电磁场数值计算软件众多，如：ANSYS、COMSOL、ANSOFT、HAFF等，且此类商业软件只需学生掌握基本理论知识，通过制作简单几何图形，选择求解域控制方程、自然边界条件、分界面的衔接条件等过程即可计算工程实际问题，结合相应的后处理即可得到直观形象的电磁场结果。这种充分利用最新科技成果的形象化教学可以培养学生的学习兴趣，使教学内容更加丰富充实，并得到理想的教学效果。

（四）作业模式的多样化改革

课后作业是巩固课堂知识，提升综合应用能力，反馈学习效果并据此改进课堂授课模式的重要方式。目前，课后作业大多为课后习题，存在理论性强、难度大、与工程实际联系不紧密等特点。部分学生由于没有兴趣或不能独立完成，而选择抄袭，然后向老师交差完事，并没有起到作业应有的效果。[4]因此为提升教学效果，完善整体教学过程，应对作业的内容、形式及考核方法进行改革。

减少课后习题的布置量，增加课程报告环节，即根据其基础知识内容对应设置多个工程应用课题，由学生分组自由选择并协作完成。设计的工程课题主要应包括以下几种类型：1.应用分析型，要求利用所学的电磁场知识计算分析简单电力、电子、通讯设备产生电磁场。2.编程验证型，要求通过C++、MATLAB等计算机语言编程实现简单电磁场问题的数值计算，并与经典理论对比验证。3.数值计算类，要求对实际工程中典型电磁场问题采用ANSYS、COMSOL等软件建立模型，求解，并进行简单分析。作业以报告论文为主课堂宣讲讨论为辅的形式提交，报告中应阐明解析计算、数值计算所用到的公式、原理，展示程序设计流程图及代码、数值计算模型，列写详细的分析和验证过程及计算结果演示等内容。

三、总结

“工程电磁场”是电类专业的专业基础课程，又是众多相关交叉学科和新兴边缘学科发展的基础，而该课程在目前的教学过程中呈现“教”、“学”两难的状态，如何提高该课程的教学效果值得探索和实践。本文针对该课程教学中的问题及其专业基础课的特点，在“工程电磁场”教学内容和教学方式方面初步改进措施，旨在培养学生抽象思维能力和逻辑推导能力，建立由问题出发、探寻基础理论、不断实践的科学学习方法，提高电磁场教学效果。

[ 注 释 ]

[1] 黄麟舒，柳超.疑难课程“电磁场与电磁波”中类比教学方法的探索[J].中国电力教育，2013（23）：68-70.

篇7

我校光信息科学与技术专业历史悠久、办学基础好、生源质量高、专业方向应用性强。为适应国家对激光科学与技术及光信息技术高素质人才的需求，发挥我校光信息科学与技术专业应用性强的优势，围绕“特色教育，服务社会”的宗旨，2009年申报成功了光信息科学与技术国家第一类特色专业，目标是建设一个以激光科学与技术和光信息技术两个专业方向为优势方向，特色鲜明的名牌专业，使之在培养质量方面达到或接近国内一流水平。在专业边缘领域，大胆开拓，不断扩展研究内容，使该专业成为国内激光科学与技术和光信息技术方向高级人才的培养基地，满足社会发展需要，为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。电动力学作为该专业重要的一门专业基础课程，需进行教学内容和教学方式的改革，以适应特色专业的建设和培养高质量毕业生要求。

二、电动力学课程教学现状及课程特点

电动力学课程内容，对大多数学生来说感觉到比较难学。原因是知识点较多，抽象难懂。数学推导复杂，要求有较强的数理基础。虽然有些电动力学问题接近实际，比如波导问题、天线问题，但学生要理解和解决这些问题，需要一定的过程，由于上述问题的存在，使初学者常常感到电动力学课枯燥无味、难以入门；上课听讲似懂非懂，下课做题无从下手。并且,由于招生数量的增加,极大降低了师生比,降低了学生与老师交流的几率。同时，现代大学生与80年代大学生比，缺乏主动思考意识和能力，都严重影响电动力学课程的教学效果。

三、教学改革设想及实施

篇8

摘要：电磁学是物理学的重要组成部分，是物理学专业的一门重要基础课。在大学阶段的物理相对于中学物理来说深度加大，广度更宽，要求处理问题更一般化，现代大学生已经不再满足和适应传统的教学方式及考核方式，因此，教学改革势在必行。以考试改革为主的教学改革，大大提升了学生的学习主动性，提高了教学效果。

关键词 ：考试改革；教学改革；过程学习；电磁学

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）09—0059—02

电磁学是物理学专业的重要基础课，也是很多工科专业的必修课。电磁学是学习其他课程必备的基础，例如，电动力学、原子物理、量子力学等课程都需要电磁学知识。除了物理学相关课程需要电磁学知识以外，其他专业也需要电磁学知识，例如，电子科技专业方面电路分析等课程就需要电磁学知识来分析，电磁学的基本原理在科学技术生产生活中也有着广泛的应用，因此，学习电磁学、学好电磁学非常重要。但是，电磁学知识内容繁多，公式定理抽象，难于理解。因此，在日常教学中不能只讲授理论知识，还要关注学生的学习方法，既要全面提高学生素质，又要让学生掌握专业知识，这是现代教学面临的一大难题。因此，教学改革势在必行。但教学改革要找到切入口，而考试对于教和学具有导向作用，因此，进行考试改革对于提高整体教学水平具有重要的意义。

一、传统考试形式的弊端

考试一直都是教学活动的指挥棒。受应试教育思想的影响，教师为了考试而教，学生为了考试而学。教师的教是为了期末学生考出好成绩，学生的学是为了过关能拿到毕业证，忽视了考试的诊断功能。

现在高校大多采用期末闭卷考试方式，有些学校会加入平时成绩，但平时成绩的评价很模糊，没有量化标准，一般情况下教师就是给一个印象分，这样就有失公平。考试形式的局限导致学生在平时学习过程中松懈，期末复习阶段紧张，采用死记硬背的突击式学习方式，对专业知识并没有很好地掌握，仅仅是为了考试而学。这种为考而学的现象势必造成学生学习功底不扎实，考过便忘，应用能力较差的后果。

在传统教学过程中，考试基本都集中到期末，因此，每到期末，学生便急于应对各门课程的考试，搞突击复习，没有对知识进行深入的理解和探讨。而考试绝大部分采取笔试的方式，考核内容只限于书本知识或者老师在课上讲的习题、例题，尤其对于理工科学生来说仅仅是基本理论的考核。对于基本理论知识的应用和基于基本理论的创新都没有体现，这样的考核方式使得学生只是单纯地背定理、背典型题，只注重书本知识学习，无法达到全面考核学生能力的目的，严重阻碍了学生创新实践等能力的发展。

二、电磁学考试改革实践

电磁学是物理专业学生的必修课。在学习过程中，学生普遍觉得这门课程难，学习效果差。为了提高教学质量和学习效果，就要采取一些改革措施，而改革考试方式无疑是提高学生素质的有效途径。

（一）认真选择考试内容，适应不同的教学对象

电磁学的授课对象是物理学专业和工科相关专业两类学生，因此，应该根据两类不同学生的人才培养方案和教学大纲选择教材，分析教学重点和难点。首先，在内容上要覆盖教学大纲的所有知识点，在试题的细节上对物理专业和工科专业的学生要有所差别，工科专业的学生学习电磁学主要是为本专业服务，因此，出题时要结合相关专业进行。而对于物理学专业的学生来说则要求试题更专业化，适当地加入与物理学相关的不同研究方向的科学前沿研究试题，考查学生的专业能力、科学研究创新等综合能力，还可以将学生特别感兴趣的课题延伸到毕业论文写作当中，例如，2009级学生就把“高斯定理的证明”延展到毕业论文，不但掌握了基本理论，更提高了科学研究能力，加深了对物理学的认识，树立了科学研究的态度，学会了科学研究的方法，为走上工作岗位以后的科研、教研打下基础。

（二）考核次数由一次改为多次、多种形式

只进行期末一次考试容易导致学生突击学习，对学生的考核不够全面。因此，应该把一次考核改为多次考核，以多种方式进行考核，在教学过程中根据教学内容进行相应形式的单元考核，具体分为平时、阶段、期末三个阶段的考核，提高了教学效果，弥补了一次考核的不足。

电磁学的定律定理较多，公式较多，因此，必须通过课下作业来巩固对课程内容的掌握，课后作业能够反映学生解决问题的能力，因此，应该把平时作业计入总评成绩。学生的课后作业应该选择具有代表性的内容，根据学生的学习情况适当地加入一些选做题，增强学生学习的积极性。例如，在讲解带电粒子在磁场中运动的内容时，加入回旋加速器的内容，既锻炼了学生解决问题的能力，也激发了学生的学习兴趣。

把学生平时的课堂学习表现也纳入期末总成绩中，激发学生与教师互动的积极性，杜绝了学生上课睡觉的现象。学生认真学习也督促了教师课下认真备课，加强教学设计的适用性，教师的教学水平也随之提高，教学效果显著。例如，在讲授电磁感应定律时，为了让学生充分理解电与磁的关系，教师收集了大量相关的实验资料，让学生不仅了解了定律，更知道了定律的由来、应用、现电的基本原理及其给人类乃至整个地球带来的影响。教师以发散思维讲授课程，同时也发展了学生的发散思维。

在一个单元知识结束时加入阶段考核，考查学生对单元知识的理解和掌握。另外，除去阶段考核外，还加入小组协作学习考查，学生在课下自学老师指定的题目，老师在课上再给学生们讲解，这个环节在实施时效果很好，可以加大在总评成绩中的比例。这个环节锻炼了学生的语言表达能力、应变能力、逻辑思维能力等，为以后就业打下了良好的基础。

在期末结课考试中采取开卷笔试的方式。在阶段考核中，学生已经掌握了运用基本理论解决问题的能力，因此，在结课试卷中出一些和所学知识相关内容和少数学科前沿的试题，让学生在课下查找相关资料，带着相关资料来考场进行解答。例如，可以结合电磁波的预言和发现对麦克斯韦方程组进行讲解，由于这部分内容较难，在考核时先让学生在课下查找有关电磁波应用方面的内容，然后带着有关资料来考场作答，既杜绝了相互抄袭的现象，锻炼了学生查阅资料、进行科学研究的能力，又激发了学生对原子物理的兴趣，开拓了视野。如果学生对该问题兴趣浓厚，也可以将此问题延展到毕业论文，进行深入探讨。

三、改革中出现的问题及改进措施

考试改革更关注学生的学习过程，增加了学生与教师的互动，改善了师生关系，改变了老师只管讲、学生只管考的局面。老师在教学中通过提问、笔试、作业、小组考核等，及时发现学生的不足，进而对教学方法做出调整，提高教学水平，提高学生素质。

在以后的教学中还要改进考试方法，使工作更加细致化、人性化，既要提高学生的学习效果，同时不要给学生增加更重的负担，把学生的考和老师的教变成有效的互动活动，从而不断地提高教学水平，培养出符合时展需求的高质量人才。

［

参考文献］

［1］富笑男，罗艳伟，刘琨，何晓勇，杨培霞.电磁学课程教学改革［J］.河南教育学院学报（自然科学版），2009（6）.

［2］陶力沛.电磁学教学改革探讨［J］.青岛大学学报（自然科学版），2001（7）.

篇9

我校是机电类中职学校，开设有数控、机制、电子、模具、机械等专业，在各专业中开设中职物理这门基础课，目的是在初中物理的基础上，进一步学习和掌握运动学、力学、几何光学、热学、电磁学及原子能等相关知识，为专业学习打下基础。如何实现这一目标使之有效地服务于机电各专业成为课程改革的的关键，本文认为应从以下几个方面着手。

一、立足岗位，面向专业，优化课程结构

物理是机电类专业的基础课程，必须立足于机电类岗位，服务于机电类专业课程。机电类中职培养机电技术及应用方面的操作维护使用及管理技能型人才，面向制造业各岗位。制造业为国民经济各部门，包括国防和科学技术的进步提供先进的手段和装配，其技术装备是数控机床（CNC）、柔性制造单元（FMC）和柔性生产线，这些装备的操作使用、维护管理要求高，需求复合型人才，并且随着科技和生产的发展，机电产品生产工艺及装备技术水平在不断提高，对机电设备操作使用维护要求也提高，制造类各岗位如机械制造、数控加工编程、汽车维修、模具加工与修理、电子产品装配、机电维修、机电产品质量检验、机电设备营销等等都需要多门课程知识的综合，需要扎实的专业基础知识，强调基础及对岗位的适应能力和以后的扩展能力。中职生在短短三年间掌握机电类某一岗位群所需的全部知识和技能是不可能的，只能是掌握该岗位群所需的基本知识与基本技能，只有夯实基础，拓宽基础，才能提高社会的适应能力。专业基础课是为专业岗位服务的，而物理课在提高学生的科学素养、为机电类专业基础课程打基础方面起着无可替代的作用，所以物理是机电类专业基础的基础，其内容与结构必须满足专业与岗位的需求。

考虑到机电类各专业后继课的特点，将物理分为I、II两类：I类包括知识模块有：直线运动，牛顿运动定律，冲量与动量，功与能，曲线运动、万有引力定律，机械振动与机械波，分子运动论、理想气体，热量与功，静电场，恒定电流，磁场，电磁感应，电磁振荡和电磁波，几何光学，光的本性，原子和原子核。II类是将I类中的静电场，恒定电流，磁场，电磁感应，电磁振荡和电磁波内容合并到电工基础中。II类是面向电子、计算机等专业，对物理、电工、电子等课程的要求相对较高。在第一学期开设《物理》，而第二学期起就依次开设《电工基础》、《模拟电子》和《数字电子》三门课程。I类是面向机械、机械制造、模具等专业。另外，增加选修模块，如自制物理实验、创新制作内容。各个不同专业学时数亦不相同。

二、做学合一，培养创新能力

物理课教学中的学主要是指理论知识学习；做是做实验、做习题和课外活动，主要是实践过程，无论是学还是做，都是为了理解基本概念与定律，分析物理现象与自然规律，掌握物理科学方法与知识。由于各种原因，中职生入学的实际情况是基础差、底子薄，文化素质相对较低，但其思维能力和智力水平并不低。按照职业教育观点[1]，他们只是智力类型的不同，而非智力水平的高低。中职生的培养目标是技能型人才，注重实际应用与操作。鉴于上述情况，中职物理教学首先要调动学生主动参与学习过程，发挥其主体能动作用，发掘其能力与潜力；其次加强技能培养。为此采取如下措施：（1）在学的方面，降低理论知识的难度，强调实用性和实践性，注重培养学生的学习能力和分析问题、解决问题的能力，淡化理论推导，突出物理概念的理解，注重计算能力的培养，并将部分概念与定律内容实验化，转化为可以做的内容，加大课堂演示内容及份量；同时采用多样化教学手段，充分运用投影、幻灯、录象、计算机辅助教学软件（CAI）等现代化手段进行教学，注重形的视觉作用，加深对物理概念与定律的理解。对于每个章节，明确目标任务，以任务为驱动，教师指导学生主动思考，学生带着思考的头脑进入课堂。理论联系实际，联系生产生活实际，联系专业实际，联系学生实际，循序渐进，由浅入深。（2）做的方面，充分利用习题、实验与课外活动。这样在学中做、在做中学，做学合一，发挥学生的学习积极性、主动性，增强学生的主体意识，提高学生的动手能力，掌握科学方法，提高科学素养。

创新能力的培养是深化教育体制和结构改革、全面推进素质教育的重点，创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法，而不仅仅是知识的本身。在中职物理教学过程中，培养学生的创新能力应从以下三个方面进行：（1）在理论课教学中训练学生的创新能力，设计提问，激发学生问题意识，引入课题；指导学生发现，启发学生思考、交流、探究；引导学生独立学习，启发学生大胆质疑；注重挖掘物理教材中的研究问题的方法，培养学生的创新能力。（2）在习题教学中培养中学生创新能力，一题多解，训练学生的发散思维；一题多变，训练学生思维的灵活性。（3）在物理实验教学过程中培养创新能力，在规定学生完成一定的实验计划和要求的前提下，可以鼓励、引导学生不拘泥于教材中的做法，进行一些创新改进，或自己另外设计不同的方案或者自己提出实验研究课题，设计开放性实验，设计实验方案，独立或与同学合作进行实验。（4）在课外活动中培养学生创新能力，举办“异想天开”发明创造“金点子”方案竞赛；举办发明创造讲座、科普知识讲座、发明创造作品展览；开展“小发明、小创造、小制作、科学小论文”等竞赛，以激发学生的创新意识，增强创造能力。

三、对教师的要求

物理理论与实验教学设计与实施，需要高素质的教师队伍。教学过程设计、教学情景设计、学生情况分析、创新能力培养都对教师提出了很高的要求，不仅要求教师具有丰富的相关专业知识与娴熟的实践技能，而且要具有灵活的教（下转第149页）（上接第145页）学方法、较强教学情景设计能力和现场调控能力和创新教学能力。为此，教师必须经常收集资料、补充自己的专业知识、了解最新科技动态，及时掌握科技方面的新技术、新工艺、新设备及岗位所需技能；钻研教学艺术，深入学生调查研究分析，做到因材施教。如教学过程设计中每个章节找出恰当的切入点，“万有引力定律”以“人造卫星、黑洞例子”切入；“机械波”以“地震、超声波和次声波”切入；“能量守恒”以“长江三峡”切入；“电场中的导体”以“静电的防止和利用”切入；“电阻定律”以“超导”切入；“磁场”以“磁悬浮列车”切入；“原子核”以“核武器”切入等。引入这些例子，不仅可以引出问题，激发学生学习兴趣，还可增强学生对科学的崇尚。

篇10

随着科学技术的发展，微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面，如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说，微波技术课程的开设是必不可少的。

一、微波技术课程特点

《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课，是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目，其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强，教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用；微波网络基本理论、S 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理，其场结构在三维空间分布，因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据，其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见，微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。

二、微波技术教学中存在的问题

通过对以往教学过程中出现的情况，结合本专业特点，发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题：

（一）在现有的教学过程中，往往过于偏重理论教学，而实践教学所占比重较小；仅是按照课本简单设计教学计划，将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生，而缺少介绍微波技术的发展前沿，因而学生课程学习意义不明确。

（二）由于该课程需要大量的先进仪器设备，而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏，导致学生缺少开放式教学环境。

（三）教学方法相对于其它课程比较传统，网上教学辅导与课堂教学难以有效结合；对学生的考核仅限于分数的高低；在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材，未能及时更新配套的实验教材，使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。

三、微波技术教学改革的实践探索

针对以上教学中存在的问题，认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索：

（一）注重合理利用教材，配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的，对教材在保留原有经典基础理论的同时，增加新的理论和实用技术；结合当前微波技术的发展，增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。

（二）不断更新课程内容，提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象，学生在学习中不易建立概念，也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此，应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍，比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等，以提高学生的学习兴趣。

（三）将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际，教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费，采取硬件平台与软件辅助相结合，学生实际动手操作与演示相结合的方法，开发基于仿真实验平台的实验内容，从测量微波的基本参量入手，将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合，使学生加深对书本知识的理解。

（四）积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面，教学内容以讲授基本原理、基本方法为主，使学生了解基本理论知识，掌握重点、难点问题，在讲授该课程时，把重点放在基本概念和基本原理的解释上；实践课程教学方面，结合理论课程教学内容，精心设计典型的实验范例，利用实验室拥有的微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量；实践环节教学方面，主要包括课程设计和毕业设计，让学生利用所学的知识，培养学生的实践技能。

（五）开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学，在授课过程中，鼓励学生提问，每一章结束后都进行分组讨论，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论，使学生总结归纳所学内容，用一条龙“串”起来，写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高，帮助学生克服了畏难情绪，增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。

（六）坚持推进优师建设，加强教学经验与资源的总结、研究与推广，实现科研与教学的融合，不断优化教师队伍结构，全面提高任课教师水平。

（七）积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。

（八）设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用，听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化，并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录，分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果，为教学研讨和教改指明方向。

四、结语

通过对《微波技术》教学手段，教学方法和实验环节等多方面的不断地探索，为深化《微波技术》课程教学改革，提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。

参考文献