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思维导图在“电磁场与微波技术”课程教学中

的应用

作者：刘涛孙景芳杨志李永倩

来源：《现代职业教育·高职高专》2019年第10期

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摘;;;;;;[要];为了提高“电磁场与微波技术”课程的教学效果，在分析课程特点的基础之

上，将思维导图引入课程教学中，使电磁场与微波技术的学习内容系统化、简洁化、条理化，

从而帮助学生构建清晰的知识结构体系，提高学生的学习兴趣和课堂教学效率。

關;;[键;;词];思维导图;电磁场与微波技术;教学方法

中图分类号[];G642;;;;;;;;;[文献标志码];A;;;;;;;[文章编号];2096-0603（2019）28-

0071-03

一、引言

“电磁场与微波技术”是高等学校电子信息类及电气信息类专业必修的一门技术基础课。课

程既包含电磁场与电磁波方面的内容，同时又涵盖了微波工程方面的一些基本知识，涉及的概

念多且抽象，需要使用多种数学工具进行复杂的数学推导，从而导致一些数理基础较薄弱的学

生产生畏难情绪并因此失去学习兴趣。此外还会出现另一种现象，即一些学生过多地关注数学

推导，从而忽视了对概念本质（物理含义）的学习以及对课程各部分内容之间逻辑关系的梳

理。

思维导图是英国学者托尼·巴赞于20世纪60年代提出的一种图形化思维工具[1]，其一般

具有一个中心主题，由此出发向外发散分解出若干个一级关键词，再从各个一级关键词出发继

续向外发散分解，直至无需分解的单元为止。思维导图运用图文并重的技巧，用关键词、图

像、色彩等将大量、繁杂的知识之间的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，因此更直

观、更具有逻辑性、更便于记忆。

鉴于思维导图所具有的特点，将其引入“电磁场与微波技术”课堂之中，可以将电磁场与微

波理论的基本概念和知识点用到主要数学工具等内容上，整理成若干个树状的关系图。在此基

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础之上，帮助学生理解、组织、整合课程各部分的内容，构建清晰的知识结构体系，从而提高

他们的学习兴趣，改善他们的学习方式，激发学习的主动性和积极性，最终提高课堂的教学质

量和效果。

二、思维导图在“电磁场与微波技术”课程教学中的具体应用

（一）利用思维导图引导学生构建知识结构体系

本课程选用的教材是由毕岗主编，浙江大学出版社出版的《电磁场与微波》（第二版）

[2]。全书共分9章，但由于学时的限制，我们主要讲授前6章的内容。第1章为矢量分析与场

论，是电磁场与微波理论学习的必备基础知识;第2章静态电场与恒定电场以及第3章恒定电

流的磁场，一起组成了静态电磁场理论;第4章时变电磁场与电磁波，主要讲授时变电磁场与

电磁波的相关理论;第5章均匀传输线理论，主要利用“路”的分析方法讨论电磁波沿均匀传输线

的传播问题;第6章波导与谐振腔，利用“场”的分析方法分析金属波导的传输特性。上述每一章

都可以作为思维导图中的一个一级关键词，但根据各章内容之间的关系，第2～4章可以合到

一起统称为电磁场与电磁波，作为一个一级关键词;第5～6章可以统称为微波技术基础，作为

另一个一级关键词;第1章矢量分析与场论主要包括矢量的基本运算和矢量场的分析，这些是

学习电磁场与微波技术理论必不可缺的数学和物理基础，因此可以独立出来作为第三个一级关

键词。根据上述分析，建立各一级关键词与各章之间关系的思维导图，如图1所示。

图1清晰地描绘出了本课程讲授的主要内容及各章节之间的逻辑关系，在对本课程进行

基本介绍时，可以利用此图进行讲解，让学生初步建立“电磁场与微波技术”课程的大体知识结

构，有助于后续课程内容的展开学习。

与绝大多数大学本科课程的授课过程相同，“电磁场与微波技术”课程在具体授课时也是以

章节为单位开展的。如图1所示，虽然各章之间具有一定的逻辑关系，但每一章却又相对独

立。例如第2和3章都讲的是静态场，但第2章主要讲静电场的相关知识，而第3章主要讲的

是恒定磁场的相关知识。因此在具体教学中，可以将每一章都分别作为一个中心主题，然后由

此出发将各章内容分别分解成不同等级的关键词，最终构建出每一