“电磁场与微波技术”教学中助教的作用

闫丽萍+赵春莹+孙勇+曹张帅

（四川大学电子信息学院，四川 成都 610065）

摘要：“电磁场与微波技术”课程作为电子科学与技术专业的核心课程，因理论性强、内容庞杂、概念抽象而被公认为难教难学的课程。本文结合该课程中研究生助教在不同教学环节所发挥的积极作用以及普遍存在的问题进行探讨，为研究生助教如何在该课程教学中开展工作提供了参考。

关键词：研究生；助教；教学效果

中图分类号：G451.2 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0209-02

“电磁场与微波技术”课程是通信工程、电子信息工程和电子信息科学与技术等相关专业一门重要的专业基础核心课程[1]。该课程内容涉及矢量分析和数学物理方法等数学知识，公式多且推导繁杂、理论性强、内容庞杂。要求学生具有较强的空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力。在仅有64课时的教学中，学生们普遍反映该课程太抽象、上课节奏快、内容量大，常常因无法及时消化课堂内容而渐渐失去学习兴趣。因此历来被公认为是一门难教和难学的课程[2]。研究生兼任助教是我国在研究生中开展“三助”工作的重要内容，是培养研究生教学能力和综合素质的有效途径，也是保障本科教学质量的重要一环[3]。传统的研究生助教工作常常以批改作业为主，对于课程教学效果以及自身理论水平的提高并没有起到多大作用[4]。若在本科教学中合理使用研究生助教，必将在本科教学质量和研究生能力培养上得到双赢。本课程借助于研究生助教熟练的计算机运用能力、与本科生有共同语言的优势和同龄人的感染力，经过初步试验，强化了研究生助教在整个课程教学中的辅助作用，提高了教学效果。同时研究生助教也在课程辅助教学中强化了基础理论知识，培养了教学能力、表达能力及组织能力。下面以“电磁场与微波技术”课程为例，从不同方面来阐述研究生助教在本科教学中发挥的积极作用。

一、多媒体课件制作

研究生助教多为伴随互联网长大的年轻人，思维活跃、计算机运用能力强，因此可以在本科教学课件中的视频与动画制作方面发挥积极作用。例如，在准备“电磁场与微波技术”的第一次课——绪论时，为了让学生们从不同角度了解微波的特点及应用，激发学生的学习热情和动力，研究生助教帮助剪辑了电影《痞子英雄》和《007—黄金眼》中电磁脉冲弹爆炸的片段。课堂3分钟的演示后紧跟提问与互动讨论，不仅活跃了课堂气氛，更使学生们认识到微波技术的重要性，提高了学习兴趣。在课程后续教学中，繁杂的数学公式和枯燥的理论常常让学生们感到无趣又疲惫。因此发动研究生助教在互联网上搜集实际工程应用的高清图片和小视频，插播在多媒体课件中，不仅让课堂内容变得丰富有趣，还帮助同学们加深了对知识的理解。研究生助教在科研项目中积累了较好的理论知识和编程能力，因此在讲解平面电磁波以及波导等知识时，指导研究生助教采用时域有限差分法（FDTD）编程和常见电磁仿真软件制作了不同媒质中电磁波传播、入射和反射以及波导中场分布的动画。这些动画演示使抽象的电磁场分布及电磁波的传播变得生动有趣，加深了学生们对电磁波的理解。此外这些动画的制作与演示也带来了意想不到的效果——研究生助教成为本科生眼中的“神”，激发本科生追随他们积极参与到科研项目中来。

二、组织小班化讨论

仅仅依靠64课时的课堂讲授，学生们很难消化课堂授课的大量内容。因此借助于研究生助教进行小班化讨论，是提高课程教学质量的有力环节。研究生助教协同主讲教师，将学生分为少于20人的小组，围绕课堂知识点的基本概念及其应用设计的思考题，组织并引导学生进行分析总结，不仅帮助同学们及时消化和理解课堂中没有听懂的部分，自身也加深了对知识的掌握和运用。考虑到同学们因选课不同很难多次集中进行面对面讨论的难题，又借助社交平台如QQ和微信建立课程讨论群，助教们轮流值班，及时解答或提醒任课教师回答学生课上及习题中遇到的问题。由于允许同学们在群里匿名提问，消除了学生们怕出错丢面子而不愿提问的障碍，激发了同学们主动思考和学习的积极性。

三、个性化辅导

课后作业和课堂测验是提高和巩固各阶段知识点的好方法，也是合理评价学生整体学习成效的不可缺少的部分。为了能对学生知识掌握及运用情况有清晰的了解，要求研究生助教自身必须对作业和课堂测验考查的知识点有深刻地认识。研究生助教及时批改课堂测验及作业，并将学生学习情况及时反映给主讲教师，针对普遍性问题在课堂上统一解决。其次，对知识点掌握较差和测验得分较低的学生进行谈话和单独辅导，提醒并督促这些学生对相应薄弱环节的复习和加强。事实证明，助教与学生间的主动谈心，起到了非常大的鼓励作用。例如，助教对第一次测验成绩低的同学分别进行谈话，了解他们对课堂教学的看法和当前学习中存在的问题，并鼓励这些学生认真学习，期中考试时这些学生的成绩得到了明显的提高。由于学生们性格特点、努力程度不同，大三时在学业上已经出现明显的分化。因此主讲教师指导研究生助教们在课外努力做到个性化对待。对于那些积极主动善于思考的學生，助教们在课后常常和他们讨论与所学知识相关的科研问题以及学术前沿问题，激发他们的创新思维和科研兴趣。而对于相对沉闷，表现不太积极的学生，助教们会组织一些相对简单但又有趣的讨论，如孕妇的防辐射服是否真的能防辐射？鼓励这些学生大胆发表自己的看法，积极思考。而针对那些表现懒散成绩落后的学生，助教以自己身边的实例来提醒并激励他们，不应浪费青春、自暴自弃。这些来自于同龄人的个性化辅导和鼓励，在帮助学生们提高学习积极性、及时发现学生学习中的问题方面起到了积极作用。

四、榜样的力量和桥梁作用

研究生多为本科毕业生中的佼佼者，尤其是综合素质能力好的研究生常常成为本科生心目中的标杆和榜样。因此，研究生助教们刻苦钻研、孜孜以求的治学态度以及积极向上的人生观无形中会带动一大批本科生。另一方面，研究生助教和本科生作为同龄人，具有更多的共同语言，更容易相互理解并进行良好地沟通。例如研究生助教结合自己在学习“电磁场与微波技术”时的切身体会，很容易理解学生们学习中的困难和问题，并及时把问题反馈给主讲教师。同时研究生助教也向学生们转达主讲教师对学生的殷切期望。通过研究生助教这一沟通桥梁，促进了该课程师生间的相互理解，提高了教学效果。此外，助教还利用同龄人的优势，以朋友的身份和学生相处，结合自身成长经历和科研活动，引导学生积极向上。研究生助教工作的开展，使得科研教学任务繁忙的主讲教师，成功地将传统的以课堂讲授为主的教学方式，转变为以学生为中心以教师为主导以研究生助教为辅助，互动教学贯穿课堂、小组讨论、网络讨论于课后的教学方式，不仅调动了学生的学习兴趣和热情，也大大提高了教学效果。

五、研究生助教工作中的一些问题

研究生助教在教学过程中起着很多积极的作用，但由于缺乏经验，对理论知识掌握深度不够，缺乏整个知识体系的系统性，因此教学中不可避免地存在一些问题。主要表现在：①习题课讲解不清楚，且与学生之间的互动不够；②难于全面解答学生提问的问题；③难于从学生作业和测验中提炼出对概念理解方面的普遍共性问题等。问题①可以通过试讲、听课时关注主讲教师的教学方法并多次实践而得到提高。问题②和③是所有研究生助教都面临的问题，只有具备扎实的专业理论基础、灵活的知识运用能力和丰富的科研经验才能得到有效解决。令人高兴的是，这些问题在很大程度上促进了研究生助教不断学习、积极探索，知识水平和教学能力都得到了提高。

总而言之，研究生助教在“电磁场与微波技术”这类课程内容繁杂但教学课时有限的核心课程中发挥着积极的作用。同时在这个教学相长的过程中，研究生们不仅提高了自身理论知识水平，也锻炼出较好的教学能力、表达能力和组织能力。

参考文献：

[1]钟东洲，张昕，王玉青.电磁场与微波技术系列课程实践教学探索[J].南京：电气电子教学学报，2015，37（1）：57-58.

[2]张弘，闫丽萍，华伟，陈倩.“电磁场理论与微波技术”课程教学与考核改革探索[J].教育教学论坛，2015，39（9）：97-98.

[3]陆云，吕林海.加州大学伯克利分校研究生助教制度探析与启示[J].江苏：扬州大学学报（高教研究版），2016，20（2）：49-53.

[4]卢斌先.浅谈“工程电磁场”课程的助教制度[J].南京：电气电子教学学报，2012，34（4）：22-23.