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【摘要】电磁场与电磁波是电子信息工程专业一门重要的专业基础课程，本文从嵌入式硬件开发、测控电子技术应用方向工程技术型人才的专业培养目标出发，探讨在教学内容、例题和习题选取、教学方法和形式等方面遵循理论教学与工程应用相结合的思路，从实际问题出发讲述电磁场与电磁波的基本概念与规律，提高课堂教学效果。
【关键词】电磁场与电磁波 教学改革 课程建设
【基金项目】上海市教育委员会“优青”项目（sdj10008）。
【中图分类号】O441.4-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）35-0028-01
1.引言
电磁场与电磁波课程是我校电子信息工程专业电子技术应用方向的一门专业基础课，是集成电路应用、信号检测技术、电子综合设计、光电子技术、无线通信与网络等后续课程所依托的理论基础。我校电子信息工程专业电子技术应用方向遵循“技术立校，应用为本”的办学理念，专门培养嵌入式硬件开发、信号检测、测控电子应用等方向的工程技术型人才。面对授课课时减少、微波与天线技术等电磁类后续课程相继取消的教学现实，为提高电磁场与电磁波课程的教学效果，应从激发学生的学习兴趣出发，从完善教学内容和教学手段入手，着实改进本课程的教学。
2.教学中存在的主要问题
本课程在教学实施过程中面临诸多困难，教学难度颇大。一方面，本课程概念抽象、逻辑性强、需要掌握和综合应用大量数学知识，主要的研究对象属于物理底层规律，很大一部分的学生把这门课当作沉重的负担，学习时容易感到枯燥、乏味，但学不好本课程，不仅影响其他后续专业课程的学习，并且不利于学生参加各类电子设计竞赛、报考相关专业研究生和学生就业。另一方面，本课程课时数相对于上述所述的课程地位和难度来说非常少，因此前几年的教学就采取缩减内容的方法，重点讲述静态电磁场内容，时变电磁场部分也只介绍到麦克斯韦方程组为止，与大学普通物理内容大面积重合，而其他对具体应用更为关键的部分均未涉及，既不符合电子信息工程专业电子技术应用方向应用型人才的培养要求，也不利于学生以后的成长。
3.解决措施
面对上述问题，必须在教学过程中积极探索，将抽象的理论教学与工程实际问题相结合，选取适当的工程应用实例，从实际问题出发讲述电磁场与电磁波的基本概念与规律，以期取得较好的教学成效。
（1）在教学内容的选取上，不再是大学普通物理电磁学内容的简单重复，而将课程重点从以前的静态电磁场部分转向重点讲述电磁场源与场的关系，电磁波在空间传播的基本规律，电磁波的产生、辐射、传播等，对电磁工程应用的基础知识做了较深入的介绍。为符合我校应用型本科的办学定位，电磁场与电磁波课程教学内容应反映学生就业以后日常工作中实际会碰到的一些工程应用问题，比如电路设计中的信号完整性分析概念、PCB开发时碰到的抗电磁干扰设计、WIFI或蓝牙等无线通信应用时涉及的射频技术等。
（2）在课堂上多采用案例教学法，从分析实际的工程应用问题出发，引入电磁场与电磁波的基本概念与规律，最后再反过来应用理论知识解决实际问题。日常生活、工程应用和后续课程中的实例有很多，比如微波炉或电磁炉加热原理、电磁污染、移动通信、天线、光纤技术、无线射频识别技术等，尤其是针对电子信息工程专业的特点，重点加强对电子系统设计中遇到的电磁抗干扰等问题的分析讲解。
（3）教学形式上采用以系统讲授为主，要点提示学生自学为辅的方法。系统讲授为主的目的在于让全部学生对电磁理论的基本体系及解决问题的方法有较好的了解、掌握；要点提示学生自学为辅的目的在于对少数较为简单的课程内容进行自学，以使大部分同学有机会得到自己分析问题和解决问题的锻炼。在一学期的教学进程中，额外安排学生课后分组进行专题调研，并在课堂上花15-30分钟面向全班展示成果，教师现场点评，这一环节不仅有利于培养学生自主学习和表达能力，也调动了学生的学习积极性。
（4）应对课时较少的现实，探索“立体化”教学，使教学内容和形式丰富多彩。一方面，充分利用多媒体技术手段，尽可能设计形象生动的动画，对于抽象的物理过程采用虚拟演示，来展示场的特性和波的传播规律。另一方面，根据本课程的数理特点，保持一定量的版书，在课堂教学中，充分发挥黑板、粉笔的传统优势，对于描述各知识点的重要公式要现场推导，引导学生紧跟老师的讲课思路，有利于学生掌握常用的解题方法，加深对知识要点的理解。
（5）合理选择例题和习题。教学中多选用有实际应用背景的问题，比如在板级PCB电子系统设计中电容、电压的计算，磁悬浮列车的原理，手机天线辐射能量等，一方面可以提高学生的学习积极性，另一方面可以加强学生分析和解决实际工程问题的能力。另外，对于没有办法在课堂之上解决学生遇到的问题，为了能及时帮助学生，不让问题累积，充分利用作业本这个桥梁，告诉他们有什么问题可以写在作业本上，这样在批改作业的同时就可以及时解答学生遇到的问题，同时也第一手掌握了学生对这门课程的学习情况。
4.结束语
通过以上教学改革实践，大部分学生不再有明显抵触畏惧的情绪，上课注意力比较集中，能配合教师及时完成作业，教学质量有显著提高。部分尖子学生对该课程产生极大的兴趣和热情，经常课后主动提问并积极参与到教师科研项目中，培养和增强了学生的创新意识。
参考文献：
[1]顾洪军，薛顶柱.“电磁场与电磁波”课程改革教学研究[J].长春理工大学学报（社会科学版），2009，（22）：850-851.
[2]Bhag Singh Guru 等著.周克定等译.电磁场与电磁波[M].机械工业出版社，2006.
[3]任宇辉，高宝建.电磁场与电磁波课程教学方法研究[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2008，（36）：188-191.
作者简介：
钟旭（1982.1-），男，汉族，上海金山人，博士，讲师，从事纳米电子与光子器件、微弱信号检测电子技术的研究和教学工作。
【关键词】电磁场与电磁波 教学改革 课程建设
【基金项目】上海市教育委员会“优青”项目（sdj10008）。
【中图分类号】O441.4-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）35-0028-01
1.引言
电磁场与电磁波课程是我校电子信息工程专业电子技术应用方向的一门专业基础课，是集成电路应用、信号检测技术、电子综合设计、光电子技术、无线通信与网络等后续课程所依托的理论基础。我校电子信息工程专业电子技术应用方向遵循“技术立校，应用为本”的办学理念，专门培养嵌入式硬件开发、信号检测、测控电子应用等方向的工程技术型人才。面对授课课时减少、微波与天线技术等电磁类后续课程相继取消的教学现实，为提高电磁场与电磁波课程的教学效果，应从激发学生的学习兴趣出发，从完善教学内容和教学手段入手，着实改进本课程的教学。
2.教学中存在的主要问题
本课程在教学实施过程中面临诸多困难，教学难度颇大。一方面，本课程概念抽象、逻辑性强、需要掌握和综合应用大量数学知识，主要的研究对象属于物理底层规律，很大一部分的学生把这门课当作沉重的负担，学习时容易感到枯燥、乏味，但学不好本课程，不仅影响其他后续专业课程的学习，并且不利于学生参加各类电子设计竞赛、报考相关专业研究生和学生就业。另一方面，本课程课时数相对于上述所述的课程地位和难度来说非常少，因此前几年的教学就采取缩减内容的方法，重点讲述静态电磁场内容，时变电磁场部分也只介绍到麦克斯韦方程组为止，与大学普通物理内容大面积重合，而其他对具体应用更为关键的部分均未涉及，既不符合电子信息工程专业电子技术应用方向应用型人才的培养要求，也不利于学生以后的成长。
3.解决措施
面对上述问题，必须在教学过程中积极探索，将抽象的理论教学与工程实际问题相结合，选取适当的工程应用实例，从实际问题出发讲述电磁场与电磁波的基本概念与规律，以期取得较好的教学成效。
（1）在教学内容的选取上，不再是大学普通物理电磁学内容的简单重复，而将课程重点从以前的静态电磁场部分转向重点讲述电磁场源与场的关系，电磁波在空间传播的基本规律，电磁波的产生、辐射、传播等，对电磁工程应用的基础知识做了较深入的介绍。为符合我校应用型本科的办学定位，电磁场与电磁波课程教学内容应反映学生就业以后日常工作中实际会碰到的一些工程应用问题，比如电路设计中的信号完整性分析概念、PCB开发时碰到的抗电磁干扰设计、WIFI或蓝牙等无线通信应用时涉及的射频技术等。
（2）在课堂上多采用案例教学法，从分析实际的工程应用问题出发，引入电磁场与电磁波的基本概念与规律，最后再反过来应用理论知识解决实际问题。日常生活、工程应用和后续课程中的实例有很多，比如微波炉或电磁炉加热原理、电磁污染、移动通信、天线、光纤技术、无线射频识别技术等，尤其是针对电子信息工程专业的特点，重点加强对电子系统设计中遇到的电磁抗干扰等问题的分析讲解。
（3）教学形式上采用以系统讲授为主，要点提示学生自学为辅的方法。系统讲授为主的目的在于让全部学生对电磁理论的基本体系及解决问题的方法有较好的了解、掌握；要点提示学生自学为辅的目的在于对少数较为简单的课程内容进行自学，以使大部分同学有机会得到自己分析问题和解决问题的锻炼。在一学期的教学进程中，额外安排学生课后分组进行专题调研，并在课堂上花15-30分钟面向全班展示成果，教师现场点评，这一环节不仅有利于培养学生自主学习和表达能力，也调动了学生的学习积极性。
（4）应对课时较少的现实，探索“立体化”教学，使教学内容和形式丰富多彩。一方面，充分利用多媒体技术手段，尽可能设计形象生动的动画，对于抽象的物理过程采用虚拟演示，来展示场的特性和波的传播规律。另一方面，根据本课程的数理特点，保持一定量的版书，在课堂教学中，充分发挥黑板、粉笔的传统优势，对于描述各知识点的重要公式要现场推导，引导学生紧跟老师的讲课思路，有利于学生掌握常用的解题方法，加深对知识要点的理解。
（5）合理选择例题和习题。教学中多选用有实际应用背景的问题，比如在板级PCB电子系统设计中电容、电压的计算，磁悬浮列车的原理，手机天线辐射能量等，一方面可以提高学生的学习积极性，另一方面可以加强学生分析和解决实际工程问题的能力。另外，对于没有办法在课堂之上解决学生遇到的问题，为了能及时帮助学生，不让问题累积，充分利用作业本这个桥梁，告诉他们有什么问题可以写在作业本上，这样在批改作业的同时就可以及时解答学生遇到的问题，同时也第一手掌握了学生对这门课程的学习情况。
4.结束语
通过以上教学改革实践，大部分学生不再有明显抵触畏惧的情绪，上课注意力比较集中，能配合教师及时完成作业，教学质量有显著提高。部分尖子学生对该课程产生极大的兴趣和热情，经常课后主动提问并积极参与到教师科研项目中，培养和增强了学生的创新意识。
参考文献：
[1]顾洪军，薛顶柱.“电磁场与电磁波”课程改革教学研究[J].长春理工大学学报（社会科学版），2009，（22）：850-851.
[2]Bhag Singh Guru 等著.周克定等译.电磁场与电磁波[M].机械工业出版社，2006.
[3]任宇辉，高宝建.电磁场与电磁波课程教学方法研究[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2008，（36）：188-191.
作者简介：
钟旭（1982.1-），男，汉族，上海金山人，博士，讲师，从事纳米电子与光子器件、微弱信号检测电子技术的研究和教学工作。