王斌　郝宏剛　阮巍　譚菲

摘 要 “電磁場與電磁波”與“大學(xué)物理·電磁學(xué)”是高校電子類專業(yè)所開設(shè)的兩門重要課程，前者是專業(yè)基礎(chǔ)課，后者是公共基礎(chǔ)，但由于二者課程定位不同，存在較大差異。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)銜接等方面分析了它們的區(qū)別與聯(lián)系，討論了教學(xué)中的銜接問題，對提高教學(xué)效率、保證教學(xué)質(zhì)量具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞 電磁場與電磁波 電磁學(xué) 區(qū)別 教學(xué)銜接

中圖分類號：G648.2 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）15-0004-02

一、引言

“大學(xué)物理”是我國高等院校理工科類非物理專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，其主要目的是為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?！半姶艌雠c電磁波” 是高等院校電子類和通信類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要學(xué)習(xí)電磁場與電磁波的基本屬性、運動規(guī)律及相應(yīng)工程應(yīng)用等內(nèi)容，但前期基礎(chǔ)就是“大學(xué)物理.電磁學(xué)”（后簡稱“電磁學(xué)”）的核心內(nèi)容，但在知識內(nèi)容的深度、廣度及實用性方面都有加深和拓展，同時也存在內(nèi)容重疊的部分。為了避免“電磁場與電磁波”在教學(xué)過程中與“電磁學(xué)”中知識內(nèi)容的重復(fù)，讓學(xué)生更好地學(xué)好“電磁場與電磁波”課程的核心內(nèi)容，應(yīng)分析 “電磁學(xué)”與“電磁場與電磁波”的區(qū)別，并規(guī)劃好二者的教學(xué)銜接問題，提高教學(xué)效率，保證教學(xué)質(zhì)量。

二、教學(xué)銜接問題

“電磁場與電磁波”與“電磁學(xué)”這兩門課程從內(nèi)容上來看都會涉及到電磁運動基本理論和電磁波相關(guān)理論，從研究的對象來看，本質(zhì)區(qū)別不大。但是由于它們在教學(xué)目標上的區(qū)別，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容上也存在很大的差異，因此我們應(yīng)在教學(xué)方法、教學(xué)重點和教學(xué)思路上區(qū)別對待，并做好教學(xué)銜接，提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。

1.教學(xué)目標的銜接?！半姶艑W(xué)”課程一般在大學(xué)一年級開設(shè)，其作為一門通識性基礎(chǔ)課程，主要對電場、磁場、電磁波的基本概念、基本規(guī)律和基本方法進行學(xué)習(xí)和理解，為學(xué)生以后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)?！半姶艌雠c電磁波”是工科類高校電子工程、信息工程、通信工程等專業(yè)學(xué)生的必修課程，是信息技術(shù)的理論基礎(chǔ)，是電子信息大類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)知識部分。在課程定位上，其作為專業(yè)基礎(chǔ)課，將為后續(xù)“微波技術(shù)”“射頻通信電路”“電信傳輸理論”等專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此，相對于“電磁學(xué)”這門公共基礎(chǔ)課而言，其教學(xué)目標不同。通過該課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立電磁場的概念，認識電磁場的物質(zhì)性，掌握電磁場運動的基本規(guī)律，理解麥克斯韋方程的表達形式及其物理意義，并讓學(xué)生掌握一些典型電磁場問題的數(shù)學(xué)建模與求解，使學(xué)生能夠用“場”的觀點去思考、分析和計算一些簡單的電磁場基本問題。這將對學(xué)生的數(shù)學(xué)功底、邏輯推理、理性思維能力有一定的拓展?？梢哉f，兩門課程在教學(xué)目標上是一個由低到高的層次遞進關(guān)系。

2.教學(xué)內(nèi)容的銜接。從教學(xué)內(nèi)容上看，“電磁學(xué)”課程介紹了靜電場的基本性質(zhì)、穩(wěn)恒磁場的基本規(guī)律、電磁感應(yīng)的基本規(guī)律，并簡單地引出麥克斯韋方程組，至于時變電磁場、平面電磁波、傳輸線、波導(dǎo)、天線等問題均未涉及。故它只是從“靜態(tài)”的觀點對電磁場的基本問題進行講解，使學(xué)生從整體上對電磁場有一個初步認識。而“電磁場與電磁波”作為電子信息大類專業(yè)不可或缺的專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容豐富的同時，難度也有所增加。它包括“電磁場”與“電磁波”兩大部分的核心內(nèi)容。“電磁場”部分是在“電磁學(xué)”課程的基礎(chǔ)上，運用矢量分析描述靜電場、恒定電流場和靜磁場的基本物理概念，在總結(jié)基本實驗定律的基礎(chǔ)上給出時變電磁場的基本規(guī)律，引出邊界條件，學(xué)習(xí)靜電場問題的求解方法，如鏡像法、分離變量法等?！半姶挪ā辈糠种饕榻B電磁波在真空和介質(zhì)中的傳播規(guī)律以及天線的基本理論。具體內(nèi)容包括平面電磁波、傳輸線理論、導(dǎo)行電磁波以及電磁波輻射等部分。即這部分內(nèi)容主要從“動態(tài)”角度描述和分析電磁波。可見，在教學(xué)內(nèi)容上，“電磁場與電磁波”課程相對于“電磁學(xué)”課程不是簡單的重復(fù)，而是知識體系的遞進關(guān)系。

3.教學(xué)方法的銜接?！半姶艑W(xué)”課程的知識相對簡單，很多概念和規(guī)律都是在實驗基礎(chǔ)上，通過學(xué)生的感性認識后抽象出物理模型而建立起來的。而“電磁場與電磁波”課程卻側(cè)重于利用矢量分析和場論等數(shù)學(xué)工具，對物理模型所滿足的物理規(guī)律進行嚴格的理論推導(dǎo)，得出合理的結(jié)論，形成完整的理論知識體系。因此，在教學(xué)中我們應(yīng)該有意識地引導(dǎo)學(xué)生從“形象思維”向“抽象思維”轉(zhuǎn)變與過渡，引導(dǎo)他們通過理性的思考、嚴密的分析、邏輯的推理來學(xué)習(xí)和理解電磁波傳播的內(nèi)在規(guī)律。在理論學(xué)習(xí)的同時，輔助以一些仿真（HFSS、CST、MATLAB等）和演示驗證性實驗，加強對電磁波現(xiàn)象和規(guī)律的理解。這樣才能在教學(xué)方法上對兩門課程進行良好的銜接，改善教學(xué)效果。

三、結(jié)語

本文從教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上分析“電磁場與電磁波”與“電磁學(xué)”兩門課程的區(qū)別，找出它們之間的切入點，在教學(xué)過程中對兩門課程進行良好的銜接、承前啟后，使學(xué)生在知識上自然過渡，樹立學(xué)習(xí)的信心，提高“電磁場與電磁波”課程的教學(xué)效率， 保證課程的教學(xué)質(zhì)量，具有一定的參考價值。

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基金項目：重慶郵電大學(xué)校級教改項目 （XWTJG1401）。

（責任編輯 曾 卉）