浅谈学生为中心的电磁场教学方法论文
2019-12-10 00:05:02 131
一，引言
“电磁场”是电子/通信/电气工程必修的基础课程。本课程的目的是使学生能够整体掌握电磁场的基本理论和基本分析方法，了解电磁场理论在电气信息中的应用，成为后续专业课程的桥梁和成为电子学生技术创新的理论基石。 。但是，“电磁场”过程具有很强的理论和许多公式。它要求学生具有较强的空间想象力，抽象思维能力和逻辑推理能力。电气专业的学生一直将其视为“天书”，从而导致该事实已经开始。害怕情绪。
近年来，中国高校对综合素质教育的要求不断提高，该专业的基础课程普遍受到压缩。在下文中，“电磁场”的教学内容与较少的课时存在矛盾。对于教师来说，如何在短期内使教学内容清晰，突出复杂工程问题的理论基础，如何在短期理论教学过程中激发学生的主动学习和动手能力至关重要。
其次，建立三维教科书
面对上课时间压缩的压力，上课时间与教学内容之间的矛盾是首先要解决的矛盾。解决后，选择教材显得尤为重要。在选择教材的过程中，“电磁场”课程小组正在研究经典的电磁场理论教科书“电磁场和电磁波”（谢谢配方/雷克），“工程电磁场概论”（冯慈溪/马Xikui），“工程电磁场（基于英文版）（怀特，怀俄明州），充分结合学校电气专业的特点，整合“电磁场”课程的教科书资源，并与武汉大学合作出版《工程电磁场（第一版），2007》。随后，出版了《工程电磁场（第二版），2011》一书。这本教科书是基于工程应用的组合。教科书的结构和知识要点简明扼要，便于学生自学。教科书的主要内容已经完成，并规定了教学时间。比赛。然后，课程组提供“工程电磁场”三维教科书，包括CD-ROM，课程网站等，列出每节课的重点和难点，并根据教学内容设计相应的教学方法，并提供教学教学大纲，教学计划和教材。以及电子课件，故障排除，讲师的讲座视频等。在过去的两年中，在三维教科书的基础上，强调了“电磁场”数据库的构建，包括电磁学的发展历史对电磁学的发展做出杰出贡献的领域和传记（例如“麦克斯韦：改变一切的人”，法拉第（科学家传记）等），当前的电磁研究热点期刊/作者/视频，使用电磁理论手工制作（例如：莱顿瓶，电磁枪，特斯拉线圈等将被构建为学生基于丰富多彩的教学资源的开放式网络资源共享平台
III。以学生为导向的教学的讨论方法
（1）第一堂课的重要性
文献中提到“每个作业都应该这样开始。使它成为学生的真正爱好，并向他们证明他们多么美丽，有用和快乐。怎么需要？头等舱的重要性不言而喻。在“电磁场”教学中，我们从以下几个方面进行第一堂课，以激发学生的学习兴趣：
1.从众所周知的日用品到国防领域，再到各种酷炫的高科技产品或经验使学生感受到生活中电磁场理论的普遍性。
2.参加小学，中学甚至小学的简单电磁实验，让每个人谈论自己对电磁的理解以及生活中其他电磁现象的例子，以便学生可以熟悉的。
3.问一些问题，让学生总结这些基本实验与他们前世的各种应用之间的一些相似之处。什么样的东西存在，使所有这些似乎都不到。钩子的应用具有相同的本质？ 4.进行解释，通过建立物理模型来建立现象与理论之间的关系。如何将这些应用程序转换为物理模型是本课程的主要研究内容。然后得出研究电磁场理论所需的数学基础（场论，适量分析）和学习方法（类比方法，示例方法等）。最后，是课程的总体框架（领域与来源，时变和时变联系之间的关系）。
（2）强调课程与其他课程“电磁场”和“数学”之间的联系。
之所以难以学习“电磁场”，很大程度上是因为数学占了很大比例。例如，在解释矢量场的发散和卷曲时，如果仅谈论数学概念，学生会感到很无聊。例如，如果将这些数学概念与物理模型有机地结合起来，则在解释分歧时，将使用分歧来描述场中的实验电荷是被源电荷拒绝还是吸引，并且卷曲是描述性实验。电荷是否会围绕源旋转，深入研究数学与“电磁场”概念之间的内在逻辑关系，从而从复杂的数学公式中清除了主要的物理概念。 “电磁场”与“电路”之间的关系。 “电磁场”是研究微观电荷的作用。 “电路”强调道路上的电流和电压，这是宏观描述。尽管表达不同，但是它们本质上是互补的。例如，在解释恒定电场时，电路中的基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律可以从两个基本方程式导出。时变领域中的Poynting定理很好地解释了电路中的能量转移问题。
（3）激发学生归纳归纳的能力
大学前教育，学生习惯于被动地接受知识，这导致学生缺乏归纳和归纳的能力，而这个归纳能力它恰好反映了学生对知识点的了解。如果学生能够理解课程中的知识，则电磁场课程的概念和公式很多。了解上下文结构和知识点之间的因果关系将对后续概念的吸收和公式的推导产生乘数效应。
在本课程的教学过程中，您应该有意识地增强总结和总结的能力。例如，在第一堂课的最后，整个电磁场的理论由一个框架描述，其中时不变和时变由直线和虚线表示，彼此之间的关系表示为箭头。在每章的后续教学过程中，为了加强相关知识点之间的关系，还可以充分利用框图来表示知识之间的联系。第一章是静电场的框架图，清楚地列出了本章的知识。点之间的联系反映了教学过程中从理论到工程实践的过渡。由于现场分析的相似性，我们鼓励学生在接下来的章节中绘制相似的框图以总结他们学到的知识点。
IV。结束语
基于“电磁场”的三维教科书，本文讨论了“电磁场”理论与先决条件和后续课程之间的联系。在特定的教学方法中，引导和鼓励学生总结自己的知识，目的是激发学生的积极学习。但是，电磁场理论是深刻而深刻的，我们仍然需要不断努力实现培养创新型人才的艰巨任务。
