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[關鍵詞] 電磁波；辣椒堿軟膏；類風濕關節炎；護理效果
[中圖分類號] R593.22 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2012）08（c）-0087-03
Observation of clinical efficacy and nursing effect on specific electromagnetic wave combined with Capsaicin Ointment in the treatment of rheumatoid arthritis
YUAN Ling
關鍵詞：矩形波導;傳輸系數;反射系數
1 引言
波導是一種用來約束或引導電磁波傳輸的結構。盡管存在很多不同形式的波導，而且新的形式還不斷涌現，但到目前，在實際應用中矩形波導和圓波導仍是兩種最主要的波導形式。人工電磁材料是本世紀初物理學和電磁學的重要發現之一。作為人工電磁材料的一種，相對介電常數接近零的超材料（Epsilon-near- zero，ENZ超材料）具有低折射率，高相速度，近零相移等特點，這種超材料突破了傳統電磁場理論中的一些重要概念，可以應用于標準化技術領域，如新型電磁元器件、天線和開環諧振器等[1，2]，矩形波導在接近截止頻率時的色散特性可以用來模擬ENZ超材料的行為[3]。該結構有大量的應用前景，特別對于隱形裝置和微型天線的設計[4] 具有重要的理論參考價值和實際應用意義。
2 理論分析
圖1是寬度為a和高度為b（其中a>b）的矩形波導。根據Maxwell方程組可以得到矩形波導TEmn模式電磁波的空間傳輸表達式：
TE波場方程 （1）
表式中w為電磁波角頻率，kc為臨界波數，m表示x方向變化的半周期數，n表示y方向變化的半周期數，γ為傳播常數。
3 變形矩形波導的傳輸特性
選擇兩個過渡層厚度相等形成Π通道（或ENZ通道）[4]，對ENZ通道的傳輸系數進行模擬。介質通道和過渡區的介電常數εRCH=1（空氣），波導輸入端的介電常數εR=2，bs = bch = 0.8毫米時，Π通道傳輸系數曲線如圖2所示。
可見，第一次傳輸峰出現在1.476 GHz，該點代表零階共振，即在隧道中出現的頻率;第二次傳輸峰值是由于法布里-珀羅共振所引起，其峰值位置很大程度上取決于隧道長度。
第二傳輸峰值的產生主要是由于法布里-珀羅共振引起的，并且高度依賴通道長度的變化而變化。法布里 - 珀羅共振的變化相當于狹窄的通道各種長度分別改變了L1 = 95毫米，L2= 127毫米，L3 = 190毫米，如圖3所示?？梢?，該屬性可以用來操縱第二傳輸高峰期。
5 結論
通過矩形波導的邊界條件解出Maxwell方程組關于電磁波的空間傳輸表達式，得到了矩形波導截止頻率和模式譜圖的一般結果。討論了ENA通道發生幾何變形的傳輸電磁波的特征，改變通道長度僅影響法布里-珀羅共振出現的位置，并不會影響零階共振的產生。
參考文獻：
[1]謝處方，饒克謹.電磁場與電磁波[M].北京：高等教育出版社，2006：160-168.
[2]邵毅全，吳國建.矩形波導中電磁波傳輸特性研究[J].激光雜志，2011，32（01）：06-07.
[3]黃麗，蔣練軍，張學軍等.基于高阻抗表面材料電磁特性的矩形波導[J].中南大學學報，2012，43（10）：3912-3916.
[4]馬軍，王弘剛，杜廣星等.矩形波導TM11-TE10模式轉換器的初步設計[J].強激光與離子束，2014，26（06）：063004-1-5.
關鍵詞：電磁場與電磁波；類比法；循序漸進；講義；習題
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0010-02
隨著信息時代的到來，作為通信傳輸技術基礎的電磁場理論得到越來越廣泛和深入的研究與應用。“電磁場與電磁波”是電氣、電子信息、通信等工科電子類專業的一門重要的技術基礎課，它是在大學物理電磁學的基礎上，進一步研究宏觀電磁現象的基本規律和分析方法。這不但是為了后續課程的需要，也是深入理解和分析工程實際中的電磁問題所必需掌握的基本知識，而且電磁場理論也是微波通信、衛星通信、電磁兼容和生物電磁學等高新技術的理論基礎及交叉領域新學科的生長點。[1，2]所以電類專業的學生，無論是從當前的學習出發，還是為了拓寬將來的專業面，都應該重視這門課程，學好這門課程，打好專業基礎。此外，學好這門課，對培養學生樹立嚴謹的科學思想、科學分析問題的方法、復雜抽象的思維能力、勇于開拓的創新精神等將起著十分重要的作用。[3，4]另外由于獨立學院學生普遍基礎不是很好，并且對抽象的理論課程的學習興趣不大，更加重了獨立學院重“電磁場與電磁波”課程的教學工作。
一、“電磁場與電磁波”課程特點
1.基礎知識要求多
“電磁場與電磁波”課程是以大學物理、高等數學、電路分析、數學物理方程、復變函數等為基礎，所涉及的內容很廣 。大學物理中，電磁學部分內容是“電磁場與電磁波”的物理基礎，而矢量分析、特殊函數等內容是學好“電磁場與電磁波”課程必需的數學工具，由于涉及復雜偏微分和特殊函數的計算，難度不小。因此要學好這門課程，必須熟練掌握這些基礎課程的相關概念、理論和運算等。同樣對擔任本課程教學的教師提出了較高的要求，即一方面需要有較好的物理、數學及電路知識；另一方面需要有比較全面的專業知識。同時，又需要對通信工程實際情況有較廣泛的了解。因此本課程的教學相對而言比較不易。
2.數學推導計算多
課程涉及大量的物理知識以及各種數學方法，在學習過程中如何處理數學與物理的銜接，數學方法和物理概念的聯系以及理論分析與工程應用的關系至關重要，這也是學生較難處理的問題。
3.抽象的概念多
“電磁場與電磁波”每章內容都會引入一些新的、較難理解的概念、定律。例如散度和旋度是兩個比較抽象的數學概念，學生們甚至在課程結束之后仍感到這兩個概念很抽象，不理解在電磁場與波學習中為什么始終與之打交道；靜電場中的自分布電容、互分布電容、廣義力、虛位移等；恒定磁場中的矢量磁位、標量磁位；邊值問題求解中的鏡像法、分離變量法等。這些新的概念及定律不僅抽象、難理解，而且所涉及的公式通常比較復雜，計算起來難度較大?；谝陨咸攸c，對于“電磁場與電磁波”這門課程，學生普遍認為“難學”，教師普遍感到“難教”。
二、“電磁場與電磁波”教學存在的問題
1.學習問題
由“電磁場與電磁波”課程的特點可知課程本身過于抽象，學生普遍反映難學難懂，表現為抽象的純理論和概念多，復雜的偏微分公式多，計算求解難度大，而對老師來說教好這門課也具有相當的難度。另外，在學習“電磁場與電磁波”課程過程中，學生常常難以將已經學好的數學知識和電磁場內容很好地結合。在學習“電磁場與電磁波”之前，學生一般都具備矢量場論的基本知識，但是在學習“電磁場與電磁波”的過程中卻難以將所學知識與電磁場理論融會貫通、學以致用。還有許多學生數學基礎薄弱，學習起來備感吃力。
2.教材問題
目前絕大多數教材都只強調經典的理論知識，缺乏有應用背景和緊密跟蹤最新前沿發展的內容，這樣不但導致理論與實際應用脫節，也很難激發學生的學習熱忱。特別是對基礎知識差的學生來說，一看到大量的證明和數學推導問題就失去了信心。
3.缺少實驗設備
由于資金和實驗設備的匱乏，使得大部分高校在“電磁場與電磁波”教學中缺少實驗設備，導致無法開展實驗課程。這樣原本就十分抽象的課程，完全變成了一門純理論教學的課程，也導致了學生學習中理論與實踐的脫節問題。
4.課時問題
隨著這些年的教學改革，大學生要求的總學分略有下降，而開設課程又增多的趨勢導致“電磁場理論”的教學課時被極大壓縮，由以前的80學時被壓縮到40學時，導致教學自由度受到了較大的限制。
三、提高“電磁場與電磁波”教學質量的方法
1.制訂教學大綱，確定教學內容
現有的“電磁場與電磁波”教學，大部分都是一些純理論講解的內容，而學生在學習的過程中經常問學這門課有什么用，學某一章節有什么用?？词且粋€簡單的問題，但作為老師一定認真思考，給學生一個滿意的答案。因為從這個問題上一方面反映了老師講課不能只是大談理論講解，另一方面也反映了現有教材在實際應用方面的缺陷。對這個問題回答的好壞直接關系到同學們學習的效果和興趣。基于以上原因和筆者多年的“電磁場與電磁波”的教學經驗，自編內部教材講義，此講義最大的特點是以通俗的語言來講解抽象的概念，以實際的例題來幫助理解重點理論，并且在每個知識點都有對應的應用實例。
由于“電磁場與電磁波”理論是人類在認識自然規律和生產實踐活動中發展起來的，在日常生活、科學研究和軍事等領域中的應用非常廣泛，例如在微波爐、磁懸浮列車、隱形轟炸機、移動電話中的應用等。這些在此講義的每一章的后面都是一個拓展知識的介紹，比如在第二章靜態電磁場的最后一節中，就針對磁懸浮列車和衛星電推進器做了詳細講解，提高了同學們的學習興趣。
2.循序漸進的教學方法
電磁場與電磁波是利用場的觀點來研究空間某一物理量的確定值問題，而矢量分析正是研究此問題的重要教學工具。應用矢量分析的方法，可以使電磁場的基本定律、公式以簡潔的形式表述出來，且與坐標的選擇無關。所以先要學習一下矢量分析的內容，包括矢量運算、三種坐標系、矢量的散度和旋度等內容。以后每個章節的教學，采用從易到難、從靜態場到時變場、從電場到磁場再到電磁場、從三維空間到四維空間的循序漸進的教學順序。
首先，從較為容易掌握的靜電磁場開始進行學習，此章節的教學應詳細地分析各種情況，其中包含對基本方程、邊值問題等理論的推導以及物理含義的分析，以及靜電能量與力的分析等，而靜磁場的講解一定要和靜電場的知識進行類比學習。這樣就為時變電磁場、電磁場波的傳播、波導等教學內容打下一個比較好的基礎。后續各章節的教學，也應注意與靜電磁場的理論進行比較。從靜止電荷產生的靜電場到研究運動的穩定電荷產生的恒定電場，然后研究電流引入的恒定磁場，隨后進行電磁感應以及時變電磁場分析，并且在時變電磁場的分析中，推測電磁波的產生。之后講解均勻平面電磁波在無界空間的傳播、反射和透射，以及導行電磁波、電磁波輻射等知識，最后進行傳輸線理論的講解。按照逐步深入方式，進行知識的擴充，使課程知識具有連貫性，學生也比較容易掌握。
3.巧妙使用類比方法
“電磁場與電磁波”課程體系中，小到一個公式，大到整個理論框架，都存在著對立統一的關系。通過這些知識點的類比，不僅使學生學到了“電磁場與電磁波”課程的精髓，也使他們體會到“電磁場與電磁波”課程體系中的對稱美。類比包含兩個方面的類比，一是課程、領域之間的橫向類比，例如與“大學物理”相關知識點的類比，“電磁場”和“流體力場”、“電磁波”和“機械橫波”的比較。由于電磁波與機械波都是橫波，都具有橫波的特性等方面的類比，水波的傳播與電磁波能的傳播的類比，電磁場與流體力場的類比等等，類比的教學策略進行更加形象直觀的傳授，啟發創造性思維。另一個則是縱向類比，譬如該課程本身的靜電場和靜磁場、靜電場和恒定電流場等的對比。這樣，既拓寬了學生的知識面，也使學生通過類比對電磁場波動函數表達式有了深刻而又直觀的理解。
4.仿真軟件在教學中的應用
對于電子信息、通信專業的學生，基本上都會使用MATLAB軟件，并且場與波的分析往往涉及復雜的繪圖和大量的計算，將MATLAB仿真技術應用到“電磁場與電磁波”實驗教學中，十分有助于將抽象的理論變成容易理解、接受的結論，這必將有助于“電磁場與電磁波”的課堂教學。[5]比如，利用MATLAB編寫的程序可以繪制三維矢量的靜態和動態分布圖，給出了均勻平面波、矩形波導的傳輸模和截止模、電流元的電場和磁場的分布圖，這將大大提高同學們的空間想象力和對這部分知識的理解能力。
5.適當的習題練習
對“電磁場與電磁波”課程的學習，不但要有正確的教和學的方法，還要有適當的習題練習。其實，習題都是針對某一知識點的實際應用而設計的，在同學們做習題的過程中一方面幫助他們理解知識點的應用，另一方面也鞏固了課堂老師所講內容。
在課堂教學中，不可能留出時間讓學生來學習題，只能有針對性地來講解有代表性的例題，做習題只讓同學們在課下做，讓同學把遇到的問題匯總起來，在集體答疑的時間來給同學們做詳細的解答。在講義中不但針對每一知識點精心設計應用實例，而且還設計了一定量的習題要求同學們完成。
此外，習題不僅僅是計算，在每一章結束后給學生出了一些思考題，讓學生自己去查找資料來完成。比如假如存在磁單極子，麥克斯韋方程的形式是什么樣的？
四、總結
本文是筆者多年來在“電磁場與電磁波”教學中的一點體會，本課程涉及的基礎知識比較多，對教師的專業課程知識的要求較高，同時需要教師密切結合本校學生的基礎、實驗設備、課時、教學大綱的制訂等實際情況進行分析。教學過程的每一個環節都需要周密思考、認真備課，注意平時在科研項目中隨時積累，在教學中隨時涉獵其他專業的知識。教師的視野開闊了，學生才能在電磁場領域的思維角度開闊一些，能夠掌握宏觀電磁場與電磁波的基本性質及基本規律，培養他們的抽象思維能力，分析解決實際問題的能力。
參考文獻：
[1]田雨波， 張貞凱.“電磁場理論”教學改革初探[J].電氣電子教學學報，2008，30（1）：11-12.
[2]王家禮，朱滿座，路宏敏.電磁場與電磁波[M].西安：西安電子科技大學出版社，2003.
[3]李波，豆根生，袁超.電磁場與電磁波課程的教學方法探索[J].河南機電高等?？茖W校學報，2007，15（6）：127-128.
【關鍵詞】高職物理 電磁波 電磁場
【中圖分類號】G718.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）01-0209-02
引言
隨著微波、磁場技術的廣泛應用，電磁場、電磁波知識的教學成為了當前高職物理課程教學的重點內容。尤其是對于高職學校機電專業學生而言，電磁場與電磁波教學尤其重要，是必不可少的內容。但是近幾年來，隨著高職院校的擴招，高職學生的學習能力不夠高是客觀問題，所以在高職物理教學的過程中保證高職學生高效的學習尤為重要。本文將從高職機電專業物理教學實際出發，探討高職物理課中電磁場與電磁波教學的具體策略，希望能為提高高職物理課程電磁場與電磁波教學水平起到一定的積極作用。
1.高職物理課程中電磁場與電磁波內容的特點
電磁場和電磁波是高職物理課程中包含豐富的數學和物理知識的部分課程，是高職物理課中難教、難學的一部分。該部分內容不但具有較強的理論性，同時還具有數學推導過程繁瑣、概念抽象等特點，這就要求學生在學習過程中應該具有較強的抽象思維能力、空間想象能力以及邏輯推理能力，在學習的過程中采用多樣化的分析方法。毋庸回避，而這對基礎不是很扎實的高職學生具有一定的難度。加之，由于高職物理電磁場和電磁波的部分實踐教學成本較高，教師在教學過程中就忽略了這部分實踐教學內容，導致學生在實際的學習過程中對學科知識難以理解和掌握，導致學生對電磁波和電磁場的相關知識理解不夠深入，難以融會貫通。
例如，在電磁波與電磁場的教學過程中，通常是以麥克斯韋的電磁場基本理論為基礎，在此基礎上分析并論述“電磁場與電磁波”的相關內容。在該部分內容的學習過程中，由于學生物理、數學知識以及抽象思維能力的不足，導致學生在理解電磁理論方程的過程中出現了似懂非懂、知其然而不知其所以然的問題。這些特點都要求對現代高職物理教學方式進行改革。
2.教學方法的選擇
在采用傳統的教學方法過程中，高職物理課中的電磁場與電磁波教學主要注重理論教學，而實踐教學內容所占的比例相對較小。這首先給學生形成了一個該部分內容實用性不強的印象，導致高職學生完全失去了學習動力。同時，該部分內容還存在著考核內容較為單一，絕大部分情況是通過筆試考試分數決定考核成績，沒有對高職學生的動手能力進行鍛煉與考核?；诖?，在高職物理課中的電磁場與電磁波教學過程中應該從以下幾個方面著手改革：
2.1 將提高學生興趣作為主要目標，以實踐應用作為教學組織的主要內容
在教學過程中，從機電專業工程應用以及工程實踐的角度出發，以具體的實際問題為突破口，對課本的內容進行講授，采用理論聯系實際的方式，極大地激發學生的學習興趣。在教學過程中注重理論知識以及理論知識在實際生活中的應用實例介紹，諸如電磁場理論在現代通信衛星、電磁波技術在醫療、生物及化學等多個領域的應用，提高學生的學習興趣。
2.2 充分利用現代信息網絡，持續更新教學內容
隨著現代電磁技術的迅速發展，高職物理教學內容應該在基礎內容和知識方面進行持續的更新，尤其是在電磁技術的應用方面，應該通過持續更新的方式方能充分提高學生的學習興趣。對于更新教學內容的方式，利用現代信息網絡是一個有效的途徑。這不但要求教師在教學過程中充分應用信息網絡，同時還應該積極地引導學生正確合理地使用網絡資源，對電磁學科發展與應用的最新動態予以認識。教師在教學的過程中則重點關注電磁技術的發展現狀，在對原有經典理論知識進行分析、講解的同時，適當地增加新的理論及應用技術，對教學講義進行持續更新、充實和完善。
2.3 淡化理論公式的推導過程
電磁波理論公式的推導是一個較為復雜而繁瑣的過程，它對高等數學以及電磁學等都有較高的要求。但是，從高職學生的實際情況以及學生工作過程中的實際應用來看，學生只需要對各個微波元器件的工作原理進行了解，在此基礎上對元器件的內部結構與尺寸等進行適當改進即可，并不需要太多的數學理論知識。因此，高職教師在教學的過程中可以適當地對理論公式予以淡化，這樣不但消除了學生畏難的情緒，同時也提高了學生的學習積極性。
2.4 綜合采用多種教學方法
當前高職物理教學過程中，主要采用的教學方法包括利用仿真軟件教學和多媒體教學兩種主要的方式。其中，仿真軟件教學方式給學生提供了一個真實的數字平臺，學生能夠通過軟件設計出元器件。在教學中充分的利用仿真軟件可以有效的縮短電磁理論計算的時間，同時還可以顯著的提高學生的設計能力。
而多媒體教學具有圖、文、聲并茂的教學特點，所以在教學過程中適當的應用多媒體來表示電磁波元器件的外部特點及內部結構特征，通過短片、動畫等形式使得學生能夠對課本上的理論知識形成一個更加深刻、直觀的理解。
同時，對于條件不夠成熟的高職院校而言，在教學的過程中可以通過形象化的教學方式提高電與磁物理教學的水平。例如，在教授“運動的電場產生磁場”的教學內容方面時，長直導線長為L，其中通過電流I，則與導線距離為r處的磁通密度為B，
這時，長直導線周圍的磁感線應該是一個沿著垂直導線平面內的同心圓，可以采用右手螺旋定則的方式予以表示，可以用圖1表示。
而從形象化教學的角度出發，設想伴隨著運動電荷產生了一個運動的電場，而運動的電場又會產生一個運動的磁場。如圖2所示，當載流導線的電子以速度做定向運動時，導線截面中的正離子被認為是靜止不動的，而正離子所產生的靜電場與電子產生的靜電場則出現相互抵消的現象。但是，由于正離子靜止不動，導致運動電子所產生的電場并沒有被抵消。然而，由于正離子沒有運動，從而伴隨運動電子的運動電場所產生的磁場沒有抵消。這時，在導線長為L，半徑為r的圓柱面之上，導線的線電荷密度為ρ，則在該圓柱面上所產生的電通量是：
電通量=E×S=E2πrL。
由高斯定理有：
則與導線相距πr距離的運動電場的場強E=。
2.5 積極開展互動式的教學方式
在新的教學理念之下，學生是整個教學過程的主體。因此，教師在教學過程中通過互動式的教學方法，讓學生帶著自己的知識，經驗、思考、靈感、興致參與活動，這樣可以為他們萌發創新意識，培養創新能力提供良好的契機。為了形成較好的學習氛圍，應該鼓勵學生提問。教師可以在電磁場或者電磁波結束之后進行分組討論，通過這種方式能有效的提高他們學好高職物理課程的積極性與信心。同時，教師還應該強化教學實踐環節，通過實踐教學活動提高學生對知識的理解與鞏固，鍛煉學生的整體應用能力，提高學生解決實際問題的能力。同時，及時的更新課程內容，對教學講義進行逐步的完善，帶動學生的學習興趣。由于高職物理的理論性較強，因此在教學的過程中還可以采用上述形象化的教學方式來加強學生對理論知識的理解，并結合實驗課程增加學生的感性認識，加深學生對所學習內容的理解與掌握。
2.6 對教學內容進行精心設計
電磁場與電磁波的內容具有理論性較強、內容枯燥以及思維抽象等特點，導致學生難以提起興趣進行深入的學習，在學習的過程中容易出現走神等現象。這時，教師應該以提高學生興趣為首要目的，對教學內容進行精心設計，這一點尤為重要。在實際的講授過程中，將重點放在電磁學的基本概念以及基本理論的闡釋方面；而在實踐課程的教學過程中，結合課程教學的主要內容，精心設計幾個經典的案例，在每次課程進行之前都從工程實際出發，提起學生的學習胃口，接下來的課程教學內容自然能夠達到預期的效果。
結語：
本文在對高職物理課程中電磁場與電磁波的教學特點進行論述的同時，對高職物理課程電磁場與電磁波的教學策略進行分析。同時，以具體的教學內容為例探討了電磁場與電磁波的教學策略，對提高高職物理課程中電磁場與電磁波的教學水平具有一定的積極作用。
參考文獻：
[1]錢大慶. 高職物理形象法教學中電磁場概念的解讀[J]. 常州信息職業技術學院學報， 2009，6（5）：26-28.
一、教學分析
知識與技能：
1.了解無線電波的波長范圍.
2.了解無線電波的發射過程和調制的簡單概念.
3.了解調諧、檢波及無線電波接收的基本原理.
過程與方法：
通過觀察總結了解無線電波的基本應用，了解現代技術的應用方法，學會基本原理.
情感、態度與價值觀：
通過對無線電波應用原理的基本認識感悟科學技術的價值和重要性.端正科學態度，培養科學的價值觀.
二、教學重點
對本節基本概念的理解.
三、教學難點
對調諧的理解，無線電波發射與接收過程.
四、教學方法
演示推理法和分析類比法.
五、教學用具
信號源，示波器，收音機，錄音機，調頻發射機，計算機多媒體，實物投影儀等.
六、教學過程
（一）引入新課
師：在信息技術高速發展的今天，電磁波對我們來說越來越重要，無論是廣播、電視還是無線電通信以及航空、航天中的自動控制和通信聯系，都離不開電磁波．在無線電技術中使用的電磁波叫做無線電波，那么無線電波是怎樣發射和接收的呢？這節課我們就來學習電磁波的發射和接收.
（二）進行新課
1.無線電波的發射
師：請同學們討論，在普通LC振蕩電路中能否有效地發射電磁波？（學生討論.）
生：在普通LC振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內部.在電磁振蕩過程中，電場能和磁場能的相互轉化主要是在電路內部完成的，輻射出去的能量很少.不能有效地發射電磁波.
師：有效地發射電磁波的條件是什么？（學生閱讀教材有關內容.）
師生總結：
要有效地向外發射電磁波，振蕩電路要滿足如下條件：
（1）要有足夠高的振蕩頻率.
（2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去.
師：如何改造普通的LC振蕩電路，才能使它能夠有效地發射電磁波？（引導學生討論.）
（師生一起討論后，引出開放電路的概念.將閉合電路變成開放電路就可以有效地把電磁波發射出去.）
如圖1所示，是由閉合電路變成開放電路的示意圖.
師：無線電波是由開放電路發射出去的.
講解：在實際應用中常把開放電路的下端跟地連接.跟地連接的導線叫做地線.線圈上部接到比較高的導線上，這條導線叫做天線.天線和地線形成了一個敞開的電容器，電磁波就是由這樣的開放電路發射出去的.電視發射塔要建得很高，是為了使電磁波發射得較遠.實際發射無線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個振蕩器電路與之耦合，如圖2所示.
振蕩器電路產生的高頻率振蕩電流通過L2與L1的互感作用，使L1也產生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發出無線電波，向四周發射．
師：發射電磁波是為了利用它傳遞某種信號.例如無線電報傳遞的是電碼符號，無線電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的不僅有聲音，還有圖像.這就要求發射的電磁波隨信號而改變.電磁波是怎樣傳遞這些信號的呢？
講解：在電磁波發射技術中，如果把這種電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信號的高頻振蕩電流產生的電磁波就載著要傳送的信號一起發射出去.把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制.
進行調制的裝置叫做調制器.要傳遞的電信號叫做調制信號.
使高頻振蕩電流的振幅隨調制信號而改變叫做調幅（AM）.
使高頻振蕩電流的頻率隨調制信號而改變叫做調頻（FM）.
圖3是調幅裝置的示意圖．接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個最簡單的調制器，由聲源發出的聲音振動使話筒里的碳粒發生時松時緊的變化，它的電阻也發生時大時小的變化.所以，雖然振蕩器產生的是高頻等幅振蕩電流，但是線圈通過的卻是隨聲音而改變的高頻調幅電流．由于線圈的互感作用，從開放電路中發射的也是這種高頻調幅電流.這種電磁波叫調幅波.（多媒體演示：調幅波.）
（用示波器觀察調幅波形.）
2．無線電波的接收
師：處在電磁波傳播空間中的導體，會產生感應電流，導作中感應電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導體，就可以接收到電磁波，這樣的導體就是接收天線.
在無線電技術中，用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波.
講解：世界上有許許多多的無線電臺、電視臺以及各種無線電通訊設備，它們不斷地向空中發射不同頻率的電磁波，這些電磁波強弱不等地彌漫在我們周圍.如果不加選擇地把它們都接收下來，那必然是信號一片混亂，分辨不清，達不到我們傳遞信息的目的.所以，接收電磁波時，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來，通常叫做選臺.這就要設法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應電流最強.在無線電技術里，是利用電諧振來達到這個目的的.當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最強.這種現象叫做電諧振，相當于機械振動中的共振.
（用示波器觀察電諧振波形.）
師：接收電路產生電諧振的過程叫做調諧，能夠調諧的接收電路叫做調諧電路.
如圖6是收音機的調諧電路.調節可變電容器的電容來改變調諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺發出的電磁波的頻率相同，這個頻率的電磁波在調諧電路里激起較強的感應電流，這樣就選出了這個電臺.（演示調諧過程.）
講解：收音機接收的經過調制的高頻振蕩電流（對應圖講解），這種電流通過收音機的耳機或揚聲器，并不能使它們振動而發聲，為什么呢，假定某一個半周期電流的作用是使振動片向某個方向運動，下一個半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動片向反方向運動.高頻電流的周期非常短，半周期更短，而振動片的慣性相當大，所以在振動片還沒有來得及在電流的作用下向某個方向運動的時候，就立刻有一個幾乎同樣大的作用要使它向反方向運動，結果振動片實際上不發生振動．要聽到聲音，必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號，使揚聲器(或耳機)中的動片隨聲音信號振動.
從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調制信號過程，叫做檢波.檢波是調制的逆過程，因此也叫解調.由于調制的方法不同，檢波的方法也不同.檢波之后的信號再經過放大、重現，我們就可以聽到或看到了.
下面介紹收音機中對調幅波的檢波.
圖7是晶體二極管的檢波電路，是利用晶體二極管的單向導電性來進行檢波的.調諧電路中產生的是經過調幅的高頻振蕩電流，L1和L2繞在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上產生的是高頻交變電壓．由于二極管的單向導電性，通過它的是單向脈動電流，這個單向脈動電流既有高頻成分，又有低頻的聲音信號，高頻成分基本從電容器C（復習旁路電容器）通過，剩下的音頻電流通過耳機發聲.（用示波器觀察檢波過程）實際上就是一個晶體二極管收音機的電路圖.這種收音機聲音很小，只能用開機收聽本地電臺.為了提高收音機的接收性能，需要用放大器把微弱的信號放大.圖8是加有放大器的收音機方框圖.由天線和調諧電路接收到的高頻調幅電流，先通過放大器進行高頻放大，然后進行檢波和低頻放大，放大后的音頻電流輸送到喇叭，使它們發出聲音.
下面我們通過調幅和調頻兩種方式，來看看無線電波發射和接收的全過程.
（1）調幅發射和接收.（實驗演示.）
（2）調頻發射和接收.（實驗演示.）
比喻：
高頻電流火車 音頻電流貨物
調制發射傳播調諧解調
裝貨出站運行進站卸貨
師：我們再來看一下無線電波的分段.（投影.）
（三）課堂總結、點評
本節課主要學習了以下內容：
1.電磁波的產生和發射條件.
2.開放電路的結構和特點.
3.電磁波的發射過程和接收過程.
七、課后作業
完成P92“問題與練習”中的題目.閱讀P91“科學足跡”.
預習下一節：電磁波的發射和接收.
八、教學體會
思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木.學生素質的培養就成了鏡中花，水中月.
附：鞏固訓練
1.電磁波的調制有哪兩種方式？
2.什么叫電諧振？
3.調諧過程中，若接收同一波段內的不同信號，通常是改變電路中哪個元件的值？
4.發射電磁波為什么要用開放電路？
5.接收電磁波信號時，為什么要調諧？
6.調諧電路中可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率電臺發出的電信號，要收到該電臺的信號，應該怎么辦？
A．增加調諧電路線圈的匝數 B．加大電源電壓
C．減少調諧電路線圈的匝數 D．減小電源電壓
參考答案：
1.電磁波的調制有調幅和調頻兩種方式.
2.當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最強，這種現象叫電諧振.
3.調諧過程中，通常是改變調諧電路中電容器的電容.
4.振蕩電路要有效地向外發射電磁波必須具備兩個條件：（1）有足夠高的振蕩頻率.（2）振蕩電路的電場和磁場要盡量分散到大的空間，只有開放電路才能滿足這兩個條件，因此，發射電磁波要使用開放電路.
5.在空間里有大量的不同頻率的電磁波傳播.要接收到其中某一頻率的信號，必須使這一信號在接收電路中引起電諧振，因此必須進行調諧.
6.C
關鍵詞：電磁場 教學方法 教學效果
“電磁場與電磁波”課程是電子信息類本科各專業學生必修的一門核心基礎課。學好這門課，對培養學生樹立嚴謹的科學思想、科學分析問題的方法、復雜抽象的思維能力、勇于開拓的創新精神等將起著十分重要的作用，并且引導學生思考學習麥克斯韋方程組過程中的科學方法論-對稱性思想，這對他們日后工作實踐具有強大的指導性意義。
一、“電磁場與電磁波”課程教學現狀
由于電磁現象比較復雜和抽象，研究它需要的數學工具多且難，教學過程中感到困難，特別是利用理論解題和實際應用更覺得難。
1.在學習中存在的狀況
一是推導和計算難。課程中所涉及的公式多、表達式復雜、數學要求強。再推導中運用到矢量運算、微積分方程以及復數運算，過程繁雜，往往顧此失彼，學習吃力。二是概念抽象。該課程理論性強，概念抽象，對一些定理及概念，比如說惟一性定律、內自感、外自感等等概念難理解，物理概念不熟悉，學習難度大。三是解題困難。很多學生反應上課認真聽講，下課花大量時間推導公式，可遇到習題又像到另外一個世界，完全無從下手。長此以往，失去學習的興趣。
2.在教學過程中存在的狀況
第一，電磁場與電磁波課程涉及大量的公式推導，部分教師尤其是青年教師往往注重數學計算，而忽略了其物理意義，容易使該課程失去其意義。第二，課程系統性強，注重介紹其理論基礎知識，忽略與實際應用的聯系，容易讓學生產生“學習這門課有何用”的疑惑，不能調動起學生的學習積極性。
基于以上特點，對于電磁場與電磁波這門課，學生普遍認為“難學”，教師普遍感到“難教”。
二、教學方法的探討
1.理論聯系實際，調動學習積極性
電磁場與電磁波以三大實驗定律(庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應定律)和兩個基本假說(有旋電場的假說和位移電流的假說)為基礎，歸納總結出宏觀電磁現象的普遍規律―麥克斯韋方程組，然后再從麥克斯韋方程組（即時變場）出發，回顧靜態場，這時我們可以把靜態場歸結為時變場的一種特殊情況，用麥克斯韋方程組和其輔助方程來解決我們所遇到的具體的電磁問題。這樣就使我們電磁場與電磁波這門課的內容簡化為對麥克斯韋方程組的理解和應用，學起來也就簡單容易，更有利于學生自主學習。在強調對概念的理解上，應該增加與實際相聯系的內容和問題，用課本的理論來解釋日程生活中的事例，以調動學習的積極性。
比如在講解靜態場時，由電磁學的庫侖實驗定律和安培定律分別引出靜電場、恒定磁場的概念，并掌握靜態場的方程及其物理意義，并介紹靜電場的最常見的一個應用就是帶電粒子的偏轉，像控制電子或是質子的軌跡。很多裝置，例如陰極射線示波器、回旋加速器、噴墨打印機以及速度選擇器等都是基于這一原理的。隨著學生對靜態場的逐漸了解，問題也就解決了。在介紹時變場時，重點放在麥克斯韋方程組及其物理意義上，引導學生從該方程組出發，推導出波動方程、邊界條件等方程。又比如，在學習均勻平面波的傳播時，應該幫助學生建立起電磁波的概念，并對現實生活中遇到的電磁波傳播問題進行討論，再向學生提出幾個應用問題：為什么海水中需要用長波通信？防輻射孕婦裝為什么能起到防輻射作用？為什么在微波爐加熱不能用金屬托盤？收音機和電視的天線架設為什么不同？為什么隱形飛機雷達探測不到？等等，引導學生去尋找電磁波的應用，在工程實踐、科學研究、日常生活，乃至現代戰爭中都能找到電磁場應用的實例。通過這部分理論知識的講授，學生對這些問題有了較深的認識，經過發現提出問題、解決問題的過程，學生對本課程的興趣越來越濃厚，學習目的也非常明確了。
2.板書與現代教學手段相結合
多媒體計算機和網絡教學以其豐富的媒體表現形式、強大的教學交互功能和方便自由的自主性學習特性，對于提高學生的知識水平、培養學生的信息素養、培養學生的創造思維有著傳統教學無法比擬的優勢。但運用多媒體進行教學不能完全拋棄傳統板書，尤其是“電磁場與電磁波”課程公式多，推導復雜，兩者應有機結合起來，并把多媒體教學作為一種輔助教學手段。當進行公式的推導與分析時，應采用板書為主要方式，學生容易對復雜公式理解和接受，同時又引導思路，而不是一頁幻燈片過去，學生不知道講解了什么。但在介紹一些抽象的概念時，利用多媒體技術和仿真技術制作的CAI課件相結合，把復雜抽象的內容用生動形象的方式表達出來，圖文并茂，形象直觀，可以幫助學生對學習內容的理解。
下面以介紹波導的場結構教學為例，教師可以在教學過程中插入波導場結構的動畫效果，其截圖如圖1，通過動畫效果演示不僅能夠提高學生學習波導的積極性和主動性，而且能夠鼓勵并引導學生的好奇心、求知欲、想象力、創新欲望和探索精神。
圖1 波導的場結構
3.梳理知識系統，學會舉一反三
電磁場與電磁波解題困難，其主要原因是其求解過程不僅僅是一個數學問題，更主要是一個物理問題。只有把其中內含的物理過程分析明白，運用好數學知識，才能充分理解問題的實質，找到正確的求解方法。對于大三學生來說，有必要增加對前面相關內容的回顧，如矢量的通量、環量及矢量運算等。在學習過程中，要加強前面知識的回顧和應用，比如介紹動態位函數時，先回顧靜態場中位函數的引入、位函數滿足的方程、以及位函數的定義表達式以及應用，進而推導出動態位以及滯后位的相關理論，有利于學習的連貫性。又例如在介紹平面波時，結合波動方程分析平面波的傳播、入射和反射等波動特性等等。鼓勵學生在做具體的題目時，做完后反思這題所涉及的知識及能力要求符合教學大綱的哪一部分內容，跳出題海戰術，學會舉一反三，更有助于加深學生對于電磁場與電磁波的認識。
“電磁場與電磁波”課程難學難教，而掌握本課程的理論基礎知識，對電子信息工程與通信工程專業的學生來說又非常重要。我們將進一步合理運用新的教學手段，提高教學質量，在理論教學中注意結合具體的應用問題講述，鼓勵學生主動學習、積極思考。
參考文獻：
[1]孫玉發，尹成友，郭業才等.電磁場與電磁波[M].合肥：合肥工業大學出版社,2006
[2]梁昌宏.關于電磁場理論的若干思考[J].電氣電子教學學報，2005,1:22-24
關鍵詞 《電磁場與電磁波》 教學改革 教學效果
中圖分類號：O441-4 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）21-0006-02
《電磁場與電磁波》是普通高等學校電子信息類、電氣信息類專業本科生必修的一門專業基礎課，該課程主要研究宏觀電磁場的基本規律及分析計算方法，為采用“場”的觀點解決實際電磁問題和今后在這一領域的繼續深造打下較扎實的基礎。隨著電子信息和通信系統的發展，我國對電磁場與電磁波工程技術的研究也發展迅速。因此，為適應新形勢下人才培養目標，如何在有限的教學時間內開好該課程是急需解決的問題。我們在課程教學過程中，努力摸索合適的教學方法，以期提高教學效果。
一、充分利用多媒體技術和網絡資源
《電磁場與電磁波》課程涉及較多抽象理論、概念以及大量的公式、定理及復雜的計算過程，如果只使用傳統的板書教學方法，學生普遍缺乏學習興趣。而多媒體課件可以提供文字、圖像和聲音等多方面的信息，更以形象、生動、直觀的方式展現教學知識點，有助于學生很快抓住學習的知識點。并且對于較為復雜的場，我們可以借助MATLAB、電磁仿真軟件等進行仿真和數值計算，將場的分布等做成動畫直觀演示給學生，使抽象的問題形象化。教學內容以圖文并茂的多媒體手段呈現，能從多角度吸引學生注意力，激發學生興趣。且使用多媒體教學，擴展了教學內容，提高了教學效率。適當的板書教學配合形象生動的多媒體展示，可以達到最佳的教學效果。
隨著互聯網技術的飛速發展，網絡教學資源越來越豐富，可以充分利用網絡資源，擴展課堂教學空間，彌補課堂教學的不足。學生可上網搜索相關知識點，拓寬學習渠道，開拓學習思路，加深對課堂知識的掌握。還可將課程的資料上傳至網絡，讓學生利用課余時間查閱、學習，方便學生課前預習和課后復習。通過網絡途徑，積極引導學生利用網絡資源了解學科發展的最新動態以及熱點問題，進行自主的探究式學習，將理論運用于實際。
二、教學內容體系的優化
從我校學生的實際情況出發，通過多方比較，我們最終選擇了鄭鈞編著的《電磁場與電磁波》作為主要教材，該教材由淺入深，內容編排較為合理和連貫，理論的系統性和邏輯性較好?！峨姶艌雠c電磁波》課程是先修課程《大學物理》的延續，需注意前后課程的銜接，同時避免授課內容的重復性。以往課程教學中，根據教材的內容編排講授會導致對靜態場的授課時間較多，可是其基本理論學生在學習《大學物理》時卻已學過，學生覺得沒有吸引力，導致學習效果欠佳。時變場的內容是本課程的授課重點，同時也是考核的重點，課時卻相對不足，很難保證教學質量和教學效果。因此，有必要對課程知識結構進行優化，縮減靜態場授課學時，增加時變場授課學時，這樣的課時分配更顯合理性。對靜態場的教學，教師以講解重難點為主，學生課下自學部分內容為輔。時變場授課內容包括電磁感應、麥克斯韋方程組、波動方程，時諧電磁場，到平面波的傳播及平面邊界的入射，波導及天線，學時數的增多使得時變場的學習更為系統和全面，學生可以較為牢固地掌握時變場的分析思路和計算方法，從而系統地了解電磁場與電磁波的理論。
三、案例式教學，培養學生的創新能力
電磁場理論有廣泛的應用背景，因此在課堂授課中教師可以增加與理論密切相關的應用背景知識，列舉一些工程實踐和日常生活中電磁理論應用的案例。案例式教學是將理論聯系實際，讓學生直接了解理論知識的實際應用，不僅活躍課堂的氛圍，避免學生分散注意力，而且有助于開闊學生的思路，使學生充分認識到本課程的重要性，提高學習的主動性。我們選取了如電磁輻射與電磁污染、靜電復印工作原理、醫學中的微波治療、磁共振成像技術、噴墨打印機、靜電屏蔽、多普勒雷達等內容作為案例，進一步結合課堂教學知識點進行歸納講解，讓學生從案例中更深刻地了解教學內容，同時培養學生邏輯思維與創新思維。也可以介紹學科發展前沿，比如“電磁隱形衣”“電磁黑洞”等，結合課程內容提出問題進行啟發式教學，培養學生分析問題的能力。
總之，在電子信息迅速發展、電磁應用越來越廣泛的背景下，課題組教師經過多年的不懈努力，《電磁場與電磁波》課程教學實踐取得了一定成效，教學效果得到明顯改善。當然，還有許多工作需要進一步完善，我們一定會在今后的教學實踐中繼續改進。
參考文獻：
[1]袁明輝，莫禮東.CAI在《電磁場理論》教學中的應用[J].科技創新導報，2015，（2）：134-135.
[2]石磊，郝靜. MATLAB在電磁場課程中的應用[J].科技資訊，2014，（29）：200.
關鍵詞 電磁場與電磁波 課程教學探究 現代信息技術 整合
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
1 省內外相關研究現狀分析
“卓越人才培養計劃”要求學校培養出基礎扎實、知識面寬、創新實踐能力強、具有社會責任感、團隊合作精神和卓越人才培養潛質的優秀學生。對于我校電信、電科專業學生而言，最好的平臺之一就是利用好每一年一度的電子設計競賽和物理創新大賽。而要想在各類大型競賽中獲得成績，學生必需要有扎實的理論知識。其中電磁場與電磁波是高等院校通信工程、電子信息工程專業的一門重要的專業基礎課。如何上好這門基礎課，給同學們提供扎實的理論指導，是卓越人才培養計劃必然要求。信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，當代教育技術的發展，給電磁場與電磁波課程的學習帶來新的春天。在新的教育理念下，探索信息技術與學科課程整合成為當前教育研究的一個熱點內容。研究信息技術與電磁場與電磁波課程整合，對于整體優化教學過程，深化高等教育改革，增進學生的專業知識學習效果，提高學生的信息技術能力，培養學生的合作意識和創新精神具有重大的現實意義。作為一門探究性課程。我們將如何信息技術與電磁場與電磁波課程整合方面進行了初步的探討。將“知識、能力、人格”的培養理念落實到具體教學環節中。推行啟發式、探究式、討論式、小制作等授課方式，將創新實踐能力訓練貫穿于課程教學之中。
2 課程教學改革研究對促進教學工作、提高教學質量的作用和意義探究
（1）作為一門探究性課程，電磁場與電磁波課程是通信工程、電子信息工程專業的一門重要的專業基礎課。它以麥克斯韋方程為根本基礎構建電磁理論的知識體系，它研究自然界中電磁現象和電磁過程。近年來材料、光子晶體等領域的理論研究和材料研發的突破給經典電磁理論帶來了勃勃生機。
（2）另一方面，電磁場與電磁波課程對于學生的動手創造能力的培養遺跡從事相關科學研究都具有基礎性的重要意義，對于學習其它相關專業（如通信技術、電力系統、電子技術、激光技術、光學工程等）的課程也有重要影響。
（3）以多媒體技術和網絡技術為核心的信息技術在教育領域中的應用是教育信息化的重要標志。通過電磁場與電磁波課程的探究教學與當代信息技術的整合與深化，使學生掌握電磁場與電磁波課程知識所涉及的相關科學方法，有效提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高學生知識拓展能力和自我學習能力。
3 課程教學探究的實施方案
3.1 具體研究對象和內容
（1）我們將采用傳統板書、電子課件、網絡和視頻多種手段結合。課內講授與課外討論和制作相結合、基礎理論教學與學科前沿講座結合，基本理論訓練與科研實踐訓練相結合。（2）針對電磁場與電磁波是理論基礎課的特點，課堂教學主要采用探究式課堂教學法：即每節課突出一個主題，講清論透；每個主題，通過多種形式的師生互動，及時了解學生的疑難問題和創造欲望。（3）鼓勵和指導有能力的學生提早進入科研實踐訓練、參加各類科技競賽。將學生撰寫課程小論文融入教學全過程，從中選出有質量的項目進入科研實踐訓練。構建多樣化應用型人才，培養應用型、復合型、技能型人才，增強畢業生就業能力；完成本課的預期目的。（4）電磁場與電磁波也是一門實踐性很強的課程，其研究對象——場是區別于實物的物質形態，具有抽象的特征。為避免課程教學的數學化，我們將充分應用當代信息技術的優勢，比如說應用視頻教學資料增強學生的感性認識和動手能力，同時反過來應用于當代信息技術，充分發展學生的物理思維和物理探究能力。（5）我們將充分利用好點子競賽等創新平臺，促進電磁場與電磁波的教學。
3.2 課堂教學改革研究擬達到的目標
在課堂教學中，突出學生的參與性，使他們主動獲取而不是被動接受科學結論，強調思維互動，使學生感覺電磁場與電磁波發人深思，不難入門。作為電磁理論基礎的麥克斯韋方程是從大量個體電磁實驗總結而得的“共性”規律。同時，電磁場與電磁波與其他物理學分支也具有“共性”和“個性”的關系。針對這一特點，教學中注意引導學生“相似性形象思維”，開展“抽象思維”，促成“頓悟思維”。學生感覺電磁場與電磁波思路清晰，容易理解。激發學生學習興趣，經常采用課堂討論，由學生提問，在教師引導下大家討論，總結得出準確認識。由于分析“電磁場和電磁波”要在多維時空中抽象思維，課堂教學充分使用多媒體，盡力使用圖像和色彩搭配，使學生建立正確的物理圖像。
3.3 課堂教學改革研究擬解決的主要問題
（1）突出科學性和探究性。電磁場與電磁波探究式教學，強調學生能力的培養。教學中遵循“物理現象的發現—物理現象的描述—物理過程的分析—結果驗證與實驗測量”，再現科學研究過程，突出物理學實驗性的特征。教學中注意知識拓展，充分聯系實際應用和現代科技發展，提高了學生學習興趣和畢業生就業的適應性。（2）重視物理思維和學生能力培養。課程教學中鍛煉“相似性形象思維”，提高“抽象思維”，促成“頓悟思維”。采用多媒體手段、有效使用圖示，幫助學生正確建立物理圖像，認識物理過程。提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。培養他們的科學創新能力。（3）推進個性化教育。探究式教學可以使具有不同基礎的學生各有所獲。課程網站的建立和電磁場與電磁波論壇的開通，也將有效推動個性化教育的實施。
4 課堂教學改革研究的特色和應用價值及推廣
4.1 特色
（1）通過網絡解答學生的問題，及時了解學生的創造欲望。（2）通過課外閱讀、討論與講座擴展學生視野，引導學生了解學科前沿發展動態，將有些問題安排給學生進行課外閱讀和討論，提高學生獨立分析問題的能力。
4.2 創新點
（1）網絡與視頻教學可以擴展學生自主學習空間，有些問題通過播放視頻，讓學生可以直觀地理解電磁現象基本規律的內涵。（2）多種形式的師生互動，可以了解學生的學習與創造欲望。（3）科研實踐訓練培養學生的探索精神和創新能力，從學生課程論文中，挑選有質量的項目進入科研實踐訓練。 鼓勵和指導有能力的學生參加各級科研訓練項目與科技競賽。
4.3 應用價值及推廣
（1）當代教育技術中網絡視頻教學提供了傳統教學中所沒有的優勢。通過播放演示實驗中的與電磁場與電磁波現象相關的視頻資料，學生可以直觀地理解這些現象及其物理內涵。（2）任課教師通過課后答疑和討論、電子郵件、學生QQ群，解答學生的問題，了解學生的創造欲望，指導有能力的學生開展科研實踐訓練、參加各類科技競賽。這種教學方式不僅對提高學生的理解能力、動手能力、創新能力都有相當好的效果，同時也可以促進本課程的教學改進也很有益。（3）同時這種教學模式還可以推廣到其他物理類基礎學科，對于改變傳統的教學模式，增強教學效果以及學生的動手能力和知識理解都有很好的借鑒作用。
電磁場與電磁波是物理學發展比較成熟的一門學科，從電磁理論發展史看，章章節節中滲透著科學家的成功思想和方法，讓學生了解并學習這一點，對于培養學生學習方法，培養學生的物理直覺和科學素質是十分有益的，這也是本課程教學的一個目的。本課程教學的基本要求是：使學生系統而深入地掌握靜電場和靜磁場理論，掌握電磁波的傳播和電磁場輻射規律，并能夠熟練運用知識分析和解決相關電磁問題。
參考文獻
[1] 吳海江.科學原創與科學積累[J].自然辯證法研究，2002.18（5）：42-50.
[2] 孫秀英.全國科技創新大會在京舉行[N].人民日報，2012-07-08.
[3] 姜宇.在“電磁場與電磁波”課程中建立創新理念[J].電氣電子教學學報，2009（1）.
