引導式教學方法在“天線”課程教學中的應用

葉志紅，王 平，李 強

（重慶郵電大學 通信與信息工程學院，重慶 400065）

0 引言

天線作為通信系統(tǒng)的重要組成部分，對于通信工程專業(yè)的學生，是必須要掌握好天線的理論知識[1-2]。但是，通信工程專業(yè)的學生電磁場理論薄弱，而“天線”課程內(nèi)容都是以電磁場理論為基礎推導得到的。由此可見，傳統(tǒng)的滿堂灌的教學方法不適用于“天線”課程教學。因此，為了提高“天線”課程的課堂教學效果，引入引導式的教學方法是必然途徑。

1 引導式教學方法

所謂引導式教學方法，即從問題出發(fā)，引導學生思考，并能以通俗易懂的方式進行問題解釋，引出課程內(nèi)容進行教學，進而讓學生更容易接受和理解。本節(jié)將以“天線”課程的電基本振子輻射內(nèi)容為例，闡述引導式教學方法的實施過程。

引導式教學方法的實施過程包括4個方面：

（1）由生活中的現(xiàn)象，提煉物理科學問題。例如：一個物理實驗：導線通有電流以后，旁邊的指南針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；一個生活常識：高壓電線附近為什么沒有人居住；一種現(xiàn)象：廣播電視、移動通信、衛(wèi)星通信等使用的天線類型和結(jié)構(gòu)不一樣。

（2）根據(jù)科學問題，提出與天線相關(guān)的問題讓學生思考。針對上述科學問題，提煉的與天線相關(guān)的問題是：①是否任意導體都可以作為天線使用；②高壓電線能否用作遠距離通信；③為什么不同的通信應用場景，要選用不同結(jié)構(gòu)的天線。

（3）引用電磁場理論解釋上述與天線相關(guān)的問題。雖然導體通上電流能夠產(chǎn)生電磁輻射，但輻射性能需受到電流頻率以及電波傳播損耗的影響。高壓電線的例子可以解釋：只有高頻電流才具有較強的輻射特性。不同通信場景的例子表明：不同的通信需求對通信距離、信號發(fā)射功率以及信號傳播路徑損耗都有不同的要求，因此，應該根據(jù)不同的場景，選擇不同頻率的信號進行通信，而選擇天線尺寸與通信頻率有關(guān)。因此，得出結(jié)論：天線輻射性能與電流頻率有關(guān)，電流頻率又決定了天線尺寸。上述問題和現(xiàn)象均可由Maxwell方程組得到解釋。板書Maxwell方程組，解釋方程的物理含義，即Maxwell方程建立了電流源與空間電場和磁場的聯(lián)系，且電場和磁場之間可以相互轉(zhuǎn)化。因此，分析天線輻射場，需要求解Maxwell方程組。然后，簡要回顧引入位函數(shù)求解Maxwell方程組的思路，并解釋矢量磁位A的物理含義，讓學生從本質(zhì)上理解天線輻射理論。

（4）引出電基本振子輻射的課程內(nèi)容進行教學。首先給出大學物理書中關(guān)于求解無限長導線周圍磁場的例子，提出問題：如果導線為有限長度應該如何求解周圍磁場。然后，根據(jù)高數(shù)微積分的知識，引出電基本振子的概念，并解釋其物理內(nèi)涵。最后由位函數(shù)給出電基本振子輻射場的表達式，并加以解釋。

由此可見，引導式教學方法既避免了枯燥的理論推導，同時通過生活現(xiàn)象引出科學問題和課程內(nèi)容，教學方式讓學生更容易接受，且能讓學生從本質(zhì)上理解天線的輻射理論。

2 在“天線”課程教學中的引導式教學方法應用

2.1 刺激學生學習興趣

老師在講解知識的時候不能一味地進行知識灌輸，而是有針對性地、有計劃地完成各項教學活動，通過運用合適的措施完成學習，激發(fā)學生對“天線”課程的學習興趣。要讓學生在學習中更加深入的挖掘知識的內(nèi)涵，并且學會靈活性的運用知識，提升“天線”課程知識的應用能力。所以，老師在進行教學的時候，要將傳統(tǒng)的教學觀念做出轉(zhuǎn)變，清楚地認識到理論教學與實踐教學的地位和作用，并且以實際教學情況作為出發(fā)點，在教學中創(chuàng)新多元化教學模式，科學化的運用教學方式完成教學活動，激發(fā)學生在學習過程中的興趣。在具體的“天線”課程教學活動中，老師可以通過運用多媒體技術(shù)精心設計教學內(nèi)容，并且針對教學內(nèi)容提出具有思考性的問題，之后再讓學生根據(jù)老師提出的問題展開綜合探究。在必要的情況之下，老師需要根據(jù)學生的實際情況引導學生展開綜合探究，讓學生在自己的能力范圍之內(nèi)尋找到問題的解決方案，只有這樣，才能夠讓學生對知識靈活掌握，提升知識的運用能力。為了合理地引導學生學習，老師在設置問題的時候要合理地控制問題難度，倘若是問題的難度太大，學生不能在最短的時間之內(nèi)尋找到問題的答案，那么將會導致學生喪失學習的興趣，若是問題太過于簡單，將會造成問題失去提問的價值。所以，對問題的難度進行控制，可以有效地促進學生學習，利于在教學中開展引導式教學，提升“天線”課程教學效率和教學質(zhì)量。

2.2 有機結(jié)合理論與實踐

“天線”課程本身便具有較強的理論性和實踐性，在組織開展學習的時候，不能將教學的重點停滯在理論教學，而是要兼顧實踐教學，將理論知識運用到實踐活動當中。所以，在“天線”課程教學的時候，除了要注重理論知識傳輸之外，還應該要強化養(yǎng)成學生的實踐能力，只有這樣才可以保證學生的實踐能力提升，在最短的時間適應企業(yè)崗位。眾所周知，在教學實踐中，老師教學首先要針對教學內(nèi)容展開演示，讓學生明白實踐活動的方法和內(nèi)容，在“天線”課程教學之中，這種教學方式也得到廣泛應用。為了更好地將教學效果提升，老師在組織開展“天線”課程實踐教學的時候，可以選擇使用引導式教學的方法完成。老師在教學中可以將電磁場的探究實驗、天線應用活動等實踐活動的操作方式和具體流程展示給同學，并且要讓學生在學習中掌握其中的重點內(nèi)容，加深對注意事項的了解與掌握程度。另外，除了在教學中進行實踐演示之外，還應該要將實踐活動的實際操作過程以小視頻的方式展示給學生，讓學生通過觀察小視頻以獲取最佳實踐效果。老師在經(jīng)過演示之后，可以讓學生根據(jù)自己的認知完成相關(guān)實踐活動。老師在這個過程中要深入學生群體中，對學生的實際操作水平進行分析，幫助學生解答疑惑。通過行為引導式教學法，老師能夠在最短的時間之內(nèi)掌握學生對知識的了解程度，從而更好地幫助學生學習。

2.3 重視現(xiàn)代技術(shù)利用

伴隨著我國現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展，在不同的領域中已經(jīng)開始滲透科學技術(shù)，并且發(fā)揮出其更加積極的作用。在職業(yè)教學中，科學技術(shù)也逐漸與現(xiàn)代科學技術(shù)相結(jié)合。根據(jù)相關(guān)資料顯示，在中等職業(yè)技術(shù)院校的教學工作，已經(jīng)普遍的將多媒體技術(shù)運用到其中，通過收集相應的音頻和視頻并播放，將教學內(nèi)容展示給其他同學[3]。這樣不僅可以幫助學生集中注意力，還可以羅列零散的知識點，幫助學生快速構(gòu)建起知識框架，也便于學生在后期的學習中快速的運用這些知識，提升實踐操作能力。因為“天線”課程的知識本身就較為煩瑣，所以老師在開展教學的時候，可以選擇使用行為引導式教學法完成教學。首先，老師要針對不同的教學內(nèi)容從網(wǎng)絡上查找相應的教學內(nèi)容和教學資料，并且將這些教學資料進行整合與歸納，完成教學視頻或者是教學幻燈片制作，便于吸引學生學習的注意力，之后再引導學生展開思考，將學習到的知識進行升華。在這個過程中，老師可以根據(jù)實際情況完成問題設置，通過難易度適中的問題讓學生展開課后思考，并且引導學生完成課后自主學習。通過行為引導式教學方法的引導，能夠幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣，并且獲得高品質(zhì)教學效果。

2.4 重視學習總結(jié)

應用行為引導式教學方法，主要目的是為了通過引導的方式幫助學生完成知識學習，讓學生能夠在學習中養(yǎng)成自主探究能力，主動摸索知識。所以，老師在進行教學時候，要通過合理的方式引導學生學習，讓學生注重課堂知識總結(jié)。首先，老師要列出學習提綱，讓學生以提綱作為依據(jù)，完成課堂知識的預習和總結(jié)，從而在學習中感知到不足之處，便于在課堂中快速了解自己的不足之處，強化與同學之間的溝通與交流。在進行討論的過程中，需要總結(jié)小組內(nèi)部的想法，讓所有的小組成員改正并完善自己的不足。就老師提出的問題而言，也需要從反駁—論證—總結(jié)環(huán)節(jié)中獲得答案，不斷對自己的知識框架予以豐富，實現(xiàn)學習水平提升。

3 結(jié)語

講解“天線”理論涉及大量電磁場理論和公式推導，采用滿堂灌的教學方法，很難從本質(zhì)上理解“天線”理論。因此，根據(jù)引導式教學方法，以學生在周邊生活中就可能遇到的物理科學問題作為起點，可以激發(fā)學生的求知欲和積極性。在課堂上，通過提問，讓學生去思考和交流，引導學生活用已學知識去理解和解釋，可以加深學生對課程理論的認識，達到比較好的教學效果。在最后，通過激發(fā)學生學習興趣、有機結(jié)合理論與實踐、重視現(xiàn)代技術(shù)應用和學習總結(jié)4個角度分析引導式教學的應用措施，旨在為教學工作方式方法轉(zhuǎn)變提供借鑒。