西藏高校电磁场与电磁波教学实践与思考
李勇 雷文华
[摘 要]电磁场与电磁波作为电子、信息技术等理工类专业一门极其重要的专业基础课，对学好后续课程具有重要的意义。然而，很多学生在学习电磁场与电磁波这门课程时感到难度大，学习效果不佳，尤其在西藏高校，由于学生的数理基础普遍较差，使教好这门课的难度更大。为了降低学生学习电磁场与电磁波这门课的难度，使学生比较好地掌握这门课程的基本理论知识，从而为后续课程的学习打下坚实的基础，笔者结合自身的教学经验及西藏高校学生的特点，认为教师应通过注重培养学生的学习兴趣、激发学生学习的积极主动性、引导学生做好课前预习、及时补充必要的数学知识、采用多媒体与板书相结合的授课方式、重视学生作业的布置与批改等几个方面来提高教学效果。
[关键词]电磁场与电磁波;数学知识;激发兴趣;教学效果
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）05-0099-03
电磁场与电磁波是普通高等学校电子、信息等专业一门极其重要的基础课，该课程主要包括电磁场与电磁波的产生、基本特性、基本规律以及电磁场电磁波的应用等内容，比较抽象，学习难度较大[1]。电磁场是矢量场，经常用到矢量运算与分析、数理方程等数学工具，这要求学习该课程的学生须具备较好的高等数学基础;书中许多电磁学、力学的知识是以大学物理的学习为基础的，需要学生有较好的大学物理知识的储备。西藏地处高原，平均海拔4500米，高寒缺氧，自然环境不佳，经济社会发展水平较低，尤其西藏的教育起步晚，水平低，较内地远远落后[2]。西藏高校的生源以藏区为主，学生数理基础较差，尤其农牧区学生的数理基础更加不足，对于西藏高校的学生来说，想学好电磁场与电磁波这门课程非常困难[3]。基于西藏高校学生数理基础普遍较差的实际，想要上好电磁场与电磁波课程的难度是显而易见的，这不仅要求教师具有扎实的专业素养，同时还要求教师想办法补足学生的基础知识，要更加注意讲课的方式方法，运用各种现代化教育技术，降低学生的学习难度，提高学生的学习乐趣，激发学生的学习热情。使学生能够学好这门课程，也为后续课程的学习打下坚实的基础，提升西藏高校人才培养的质量，这是广大电磁场与电磁波课程教师的共同愿望。笔者根据多年的教学实践，总结出一些心得体会，希望能够对讲授这门课的同行，尤其是西藏高校的同行提供一些借鉴和帮助。
一、增强学生学习的主动性，激发学生学习兴趣
电磁场与电磁波课程确实学习难度大，而学生又普遍基础较差，这就使得学生很容易产生畏学、厌学的情绪，这对学好这门课是非常不利的。因此，要想教好这门课，首先就应该解决学生畏学、厌学问题，要让学生认识到学好这门课的重要性，同时激发学生的学习主动性和学习兴趣。教师应该结合西藏高校的实际，从学生的角度教育学生首先要端正學习态度，确立较高的学习目标，使学生认识到该门课程的重要性，认识到如果将来到企业就业，他们必须有扎实的专业基础，才能胜任将来的工作;教育他们放弃工作必须去公务员单位，将来考公务员时根本用不上专业知识的观念，从而给他们必须学好专业知识的“压力”。只有如此，他们才能不怕困难，积极主动地去学习。兴趣是最好的老师，如果能激发学生的学习兴趣，将会使学生在学习中取得事半功倍的效果。学习的主动性及兴趣，除了靠学生自己激发培养外，教师的正确引导也会起到极大的作用。教师在绪论课中要向学生讲清本门课程在整个教学体系中的地位、作用以及本门课程在现实生活中的广泛应用，当前需要解决的一些问题，同国外存在的差距，同时选取一些学生普遍感兴趣的应用实例向学生做介绍，比如隐形飞机的原理、天眼FAST项目、5G通信技术等。教师在平时的教学中可适当介绍一些学科的发展历史，特别是对在整个科技发展中做出重大贡献的该学科科学家的事迹进行介绍，这可以培养学生科学研究的精神，提高其学习兴趣，激励学生勤奋学习，迎难而上，勇于探索，积极进取[4]。
二、养成课前预习的习惯
课前预习是提高课堂教学效果的重要途径，是培养学生自学能力的重要方法。通过预习，学生在课前就知道书本上哪些知识自己能够弄清楚，哪些知识需要老师讲解才能听明白，这就使学生在听课时能够更有针对性，集中精力在难点上，使听课的效率更高效果更好，使艰难晦涩的课程变得相对容易。我国大学生听课效果不佳的一个重要原因，就是学生不重视课前预习，仅仅靠课堂上教师的讲解[5]。课前预习显然是极其重要的，因此学生一定要重视并养成课前预习的习惯，但是由于中国学生在上中学时，教师授课内容少，讲得非常精细，因此部分学生往往不重视预习。电磁场与电磁波课程本身具有较强的理论性，课程教材也往往以严密的逻辑结构来呈现教学内容，因此教学中有较多的知识内容需要通过推导演绎的方式来教授[6]。这就要求学生在听课过程中，除了要对已经学过的内容有较好的理解掌握外，还要对正在讲的内容有一定的熟悉，否则，很容易出现卡壳，影响听课效果，因此学好这门课程更要求学生课前应充分预习。对于西藏高校的学生来说，由于其数理基础较差的实际，更应重视预习，养成课前预习的学习习惯，以弥补他们基础知识不足的短板，在预习中提前发现哪些基础知识不足，提前补充课程学习必需的基础知识，熟悉课程内容，清楚课程的重难点，克服大学课堂所面对的知识容量大、知识梯度大的困难。作为教师要督促和指导学生进行课前预习，可提前提醒学生注意课前预习的重点，在学生预习过程中提供一定的帮助，列出一些参考书目，提供一些学习资料，比如一些关键知识点的动画课件、讲解视频等。在实际的教学实践中笔者发现，经常认真预习的学生上课注意力更加集中，听课效果更好，与老师的互动更积极，当然其平时的作业完成得更好，考试成绩明显较高。
三、重视矢量分析及微分方程等数学知识的掌握
电磁场与电磁波课程要求学生必须熟练、掌握矢量分析及微分方程知识，否则无法完成本课程的学习。因此，在这门课程教学之前及教学的过程中，教师必须花大工夫来给学生补充相关的数学知识，并让学生做一定量的练习，务必使学生掌握高等数学的思想及方法，夯实学生的数学基础，降低学习难度，使学生能够理解课程相关理论的推导过程以及概念理论的相关表述。在西藏高校，由于学生数理基础相对较差，在讲课技巧上务必注意先从物理本质上讲清楚，让学生先建立一个比较形象的物理模型，然后再从数学层面上进行严谨的计算推导讲解。这样可以让学生不至于迷失在他们不擅长的数学推导过程中，从而失去学习兴趣，同时也能对不同数理水平的学生起到兼顾作用。数理水平差的学生将重点放在理解物理实质上，建立一定的物理模型图景;数理基础好的学生则可以在建立物理图景的基础上用数学工具进行推导，从而全面深刻理解其物理实质。根据学生大学物理基础薄弱的实际，教师在安排课程内容及讲解的过程中应时刻注意对相关基本的大学物理知识进行补充，并进行更详尽的讲解，以帮助学生克服大学物理基础不牢的短板，减轻学生学习的难度，利于对电磁场与电磁波课程中相关概念的全面理解与掌握。电磁场与电磁波课程教师应该在课程的开始专门进行课程所需数学基础知识的补充，并且讲解要详细、要充分透彻，针对性和基础性有机统一，进行一定量的练习，在课程进行的过程中也要根据学生的情况随时补充相关数学知识，最大限度地将学生学习本门课程的拦路虎赶跑。
四、采用多媒体技术与板书相结合的授课方式
多媒体技术是一种利用计算机将多种媒体信息进行综合处理，建立逻辑关系的人机交互技术。利用多媒体技术可以将文本、图形、声音、图像、视频、动画等多种形式的媒体信息进行处理，建立逻辑。多媒体技术有许多优点，可以将抽象的理论通过可视化的、形象的图片和动画展现出来，从而让学生对抽象的理论有一个形象直观的感性认识，降低了学习难度，提高了学生学习兴趣，使晦涩难懂的理论更容易被学生接受。多媒体技术作为一种普及了的教育技术目前广泛应用在教学中[7]。多媒体技术深受众多教师欢迎，以至于很多教师整课堂全部用多媒体授课，离开多媒体技术设备就无法上课，这样其实是不正确的。我们应该控制多媒体技术在教学中使用的比例，因为在有些情况下采用传统教学方式可能比多媒体更适合，比如在讲解一些关键公式的推导过程时，教师若利用多媒体讲课，则往往效果不佳，这是因为省去了板书的过程，使讲课速度加快，反而使学生跟不上老师的思路。因此，在讲解重要原理、推导重要公式时，宁可多花些时间，在黑板上一步步演算讲解，这样不仅可以让学生看清演算的过程，明白公式的来龙去脉，了解公式使用的条件，而且可以借助教师的肢体语言、声调等调动学生情绪，活跃课堂气氛，提高学生的课堂学习成效[8-9]。当然，也可以将推导过程制作成PPT，待板书推导完之后再将规范的推导过程向学生展示，这样将会弥补个别教师板书功底不足的问题，从而取得更好的教学效果。
五、重视作业的布置与批改
很多人认为，大学生应以自学为主，大学教师不应该再给学生布置习题作业。但从实际情况来看，对于大学生来说，尤其对于西藏高校基础普遍较差、自学能力较弱的学生来说，由于大学课堂教授内容多、大学课程课时紧，学生仅仅靠课堂听讲便做到对知识的掌握是非常困难的，学生确实需要通过作业来理解巩固所学知识，因此教师要重视给学生布置作业并认真批改作业。教师批改作业有很多好处和作用，一方面教师可以比较全面地了解学生对知识的掌握情况及观察到学生的学习态度，另一方面教师可以有效地与学生进行互动，学生也可以通过教师对自己作业的批改情况，知道自己存在的问题，感受到教师对自己的关爱[10-11]。首先应该每次上完课后给学生布置难度适宜的作业，并对学生的作业给予及时认真的批改。教师在批改作业的过程中，不能仅仅画上对号或錯号，还要尽量发现学生错误的思路根源，并给予指出。对作业进行批改后，教师应及时分析学生作业中反映的情况，制订恰当的措施，使这些问题得以及时地解决，从而有助于提高教学效果。对于西藏高校的学生，由于他们数理基础普遍较差，通过作业可以让他们得到一定的练习，同时也让老师看到他们存在哪些知识上的不足，可以在今后的课堂中及时补充辅导，解决他们基础上的问题。笔者在实际的教学中，通过批改作业发现部分西藏高校学生对微分、导数、行列式的计算等一些基础数学概念模糊不清，于是根据作业反馈的情况及时有针对性地在课前进行相关数学知识的补充讲解，这一做法促使学生提升学习效率、提高学习效果的作用明显。
六、结束语
电磁场与电磁波是一门理论性强、抽象难懂的课程，这给学生的学和教师的教带来了很大的困难，但这门课是许多理工科专业的重要基础课，学好这门课程对后续课程的学习具有重要意义。因此，广大教师应不断地实践，不断地总结，并相互交流学习，摸索出一套行之有效的方法，把这门难教的课程讲得通俗易懂，易于学生接受，为我们的教育事业贡献自己的力量。笔者根据自身实际工作经验，认为基于西藏高校学生数理基础普遍较差的实际，想要讲好该课程的难度是显而易见的，这不仅要求教师具有扎实的专业素养，同时还要求教师要想办法补足学生的基础，更加要注意讲课的方式方法，运用各种现代化教育技术，降低学生的学习难度，提高学生的学习乐趣，激发学生的学习热情。具体可以从端正学生学习态度，认识课程的重要性;养成课前预习的习惯;重视矢量分析及微分方程等数学知识的掌握;采用多媒体技术与板书相结合的授课方式;重视作业的布置与批改等五个方面入手提升教学效果，提升西藏高校电磁场与电磁波课程教学质量和西藏高校人才培养质量。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张帆，赵玉荣.“电磁场与电磁波”课程创新教学法研究[J].合肥学院学报（综合版），2018（5）：101-106.
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[4] 任一涛.电磁场理论课程教学思考与改革尝试[J].云南大学学报（自然科学版），2014（S2）：154-157+161.
[5] 栾晓宁，康颖，李春，等.改革课前预习环节，提升大学物理实验教学质量[J].高教学刊，2017（16）：80-83.
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[7] 马丽，荀禹.多媒体教学模式在数字化学习资源设计中的实践应用[J].教育教学论坛，2019（32）：178-179.
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[10] 陈罡.作业研究：从教学内容到学习经历：基于作业负担为中心的视角[J].教育理论与实践，2019（14）：50-52.
[11] 杨伊，夏惠贤，王晶莹.我国学生作业设计研究70年：回顾与展望[J].教育科学研究，2020（1）：25-30+54.
[责任编辑：钟 岚]
