您的位置: turnitin查重官网> 教学 >> 初中教学 >> 初中历史教学 >简析电磁场和电磁波教学改革

简析电磁场和电磁波教学改革

收藏本文 2024-01-13 点赞:28443 浏览:132108 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘 要】电磁场与电磁波是通信工程,电子工程专业的一门主干学科。对于不同专业类型的学生,其教学重点应适当调整。本文探讨的教学改革主要针对通信专业的三本院校学生,目的在于避开传统教学中,初期在静态场,以及麦克斯韦方程的推导中花费过多精力,把更多的时间精力用于讨论电磁波在无界空间和有界空间内的传播,麦克斯韦方程的应用上。
【关键词】电磁场;麦克斯韦方程;传播
0 引言
“电磁场与电磁波”是通信工程专业、电子工程专业一门专业主干课,因为大多电子信息的传播都是通过电磁场和电磁波来传递的,所以电磁波技术不仅广泛应用于通信技术、广播电播、电视技术、雷达测试技术、遥测遥控监测技术等众多领域中,同时信息安全技术理由、电磁兼容、电子对抗和电磁屏蔽等技术理由的研究也必须依赖于电磁场理论。一些重要的发现和发明都是以电磁场理论的研究为基础的,如指南针、电话、电报、电动机和发电机等,特别是无线电技术,完全是在电磁场理论研究的基础上发明、发展起来的。而且,随着我国信息科学技术的迅速发展,电磁场理论与微波技术在通信工程专业、信息工程专业、信息对抗专业和信息安全专业等人才的培养过程中显得尤为重要。

1 目前状况

“电磁场与电磁波”的主要内容包括:矢量分析、静态场分析、动态电磁场的概念、原理、分析策略和相关应用,电磁波在无界空间中的传播,电磁波在有界空间中的传播,这是是一门难度系数较大的课程,与前期相关课程联系紧密,如求解场的大小和方向时涉及到高等数学和大学物理学的知识,同时还要求学生具有一定的空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力。总的来说来说其难点主要体现在要求学生具有较高的空间想象力和较强的数学计算能力。

1.1 学习中的理由

学生在学习中存在的理由主要体现在两方面:一是,推导和计算难,课程中所涉及的公式多、表达式复杂、数学要求强。如果再在推导中运用到矢量运算、微积分方程以及复数运算,过程繁杂,往往顾此失彼,学习吃力。二是,概念抽象,该课程理论性强,概念抽象,对一些定理及概念,比如说惟一性定律、内自感、外自感等等概念难理解,物理概念不熟悉,学习难度大。三是,解题困难,很多学生反应上课认真听讲,下课花大量时间推导公式,可遇到习题又像到另外一个世界,完全无从下手。长此以往,失去学习的兴趣。

1.2 在教学中中存在的理由

第一电磁场与电磁波课程涉及大量的公式推导,部分教师尤其是青年教师往往注重数学计算,而忽略了其物理作用,容易使该课程失去其作用。第二,课程系统性强,注重介绍其理论基础知识,忽略与实际应用的联系,容易让学生产生“学习这门课有何用”的疑惑,不能调动起学生的学习积极性。第三,由于电磁场与电磁波先修课程高等数学和大学物理,由于一些理由在电磁场与电磁波的教学中有时会出现知识衔接的理由。

2 改革的思路

电磁系列课程教学内容和策略的改革必须从以下几个方面来进行:教育观念和理念的更新;专业技术基础课地位与内涵的再认识;课程体系和教学内容的改革;考试制度及策略的改革;网络课程和双语教学的初步尝试。通过这些方面的研究和实践,以取得较好的改革效果,电磁系列课程教学改革的实践应该采用全方位、立体化、多视角的教学模式,发挥教师的主导作用,确定学生的主体地位;想尽一切策略,采取一切手段,努力帮助学生开拓思路,激发潜能;在教给学生专业知识和学习策略的同时,全面培养他们的创新意识、实践能力和综合素质。
提高学生兴趣,兴趣是最好的老师。比如,在刚开始学习均匀平面波的传播时,让学生们自由讨论现实生活中遇到的电磁波传播理由,再向学生提出几个应用理由:为什么海水中潜艇之间的通信困难?如何防止室内电子设备受外界电磁波干扰?为什么在微波炉中牛肉能熟,而盛牛肉的盘子确不会烤焦?中波广播天线架设为什么与地面垂直?学生带着这些理由学习,当遇到这些理由,他们无法解决时,就想尽快知道解决理由的办法。通过这部分理论知识的讲授,学生对这些理由有了较深的认识。经过了这样多次提出理由、解决理由的过程,学生们对本课程的兴趣越来越浓厚,学习目的也非常明确了。

3 改革的策略

转变教学重点,对于静态场理由,不做大量的讲解分析。通信工程专业在后续学习中,更多的是应用电磁场的传播分析理由。大量的静态分析不仅耗费大量的时间和精力,而且让学生一开始就陷入茫然畏难之中,后面更实用的内容反而不能取得较好的教学效果。但静态场是动态场的基础,所以不能直接从教学中划出,实际教学中采用的办法是,仅仅讨论点电荷的散度,旋度,其他复杂情况不做讨论。而麦克斯韦方程不做过多的推导,直接给出结论,视其为“公理”,后续内容全部从麦克斯韦方程出发进行分析。
对于一些抽象的现象用Flash动画播放,对于一些复杂公式则在黑板上板书推导。如讲解经典的Maxwell方程组时,Maxwell方程组第二方程即法拉第电磁感应定律,借助一个Flash动画演示发电机的工作原理,生动形象,Maxwell方程组的第一方程提出了位移电流的检测设,如果从理论上讲解会比较容易混淆,把Maxwell测试位移电流的实验用Flash动画或Ansoft Maxwell软件演示, 学生一看就明白了,且调动了学生的学习兴趣。
当然对于“电磁场与电磁波”课程而言,全部采用多媒体课件教学效果不是很理想,因为该课程数学基础要求高,在理论教学中有大量的数学推导,如果这部分内容完全采用多媒体教学,学生很难跟上,对知识点也是一知半解,印象不深,因此一些涉及到基本概念的推导、习题的讲解时,我们采用板书教学。虽然板书的速度较慢,但加强了与学生之间的互动,提高了学生参与的积极性,取得了较好的教学效果。因此在教学实践中,我们将板书与多媒体课件教学有机结合起来,发挥各自教学优势,达到了提高教学效果的目的。
4 结论
通过以上教学改革,学生的反应:在学习电磁场与波的时候,很多概念还是一知半解,但在后续学科中,遇到相关的知识,比如光纤通信中光在光纤中的传播,学生还是有初步的认识。从这个角电磁场与电磁波的教学改革由提供海量免费论文范文的www.udooo.com,希望对您的论文写作有帮助.度看,教学改革部分的目的还是达到了的。
[责任编辑:刘帅]

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号