創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式下電磁學(xué)課程教學(xué)的改革與實(shí)踐

于立志

(阜陽師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037)

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式下電磁學(xué)課程教學(xué)的改革與實(shí)踐

于立志

(阜陽師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037)

在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式視域下，闡述了筆者在高等師范院校“電磁學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價(jià)方式等方面的教學(xué)改革與實(shí)踐。

電磁學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；評價(jià)方式

課程教學(xué)改革決定著高等學(xué)校培養(yǎng)人才的特征，也是當(dāng)前在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下深化高等教育改革的關(guān)鍵問題所在?？v觀我國師范高等學(xué)校教育的發(fā)展歷程，我們發(fā)現(xiàn)，我國師范院校能夠根據(jù)社會發(fā)展和基礎(chǔ)教育的需求，不斷改革教學(xué)方法與內(nèi)容，從而為我國的教育輸送了大批優(yōu)秀人才。但是，我們也應(yīng)該清楚地看到，現(xiàn)在我國高等師范院?！半姶艑W(xué)”課程與時(shí)代的發(fā)展存在很多不適應(yīng)之處，比如與信息化趨勢不適應(yīng)、與當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求不適應(yīng)、與國外發(fā)達(dá)地區(qū)的先進(jìn)做法不適應(yīng)等等，這些現(xiàn)象已嚴(yán)重制約創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)會對我們創(chuàng)新型國家的建設(shè)帶來不利因素。因此，高等師范院校的課程改革就成了我們必須研究和解決的重要課題。

傳統(tǒng)電磁學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)主要集中在知識的講授上，而忽略了教育思想與教育觀念的傳授，缺乏利用所學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題能力的培養(yǎng)，缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。雖然現(xiàn)在的電磁學(xué)課程也強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，然而理論和實(shí)踐脫節(jié)，重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)象仍廣泛存在。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才主要依賴于教師對學(xué)生的認(rèn)識特點(diǎn)和心理發(fā)展規(guī)律的正確認(rèn)識，從而把開發(fā)智力、發(fā)展智力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力有機(jī)地結(jié)合引入到教與學(xué)的全過程中。

電磁學(xué)是物理學(xué)的一門重要基礎(chǔ)課，電磁學(xué)教學(xué)水平的高低不僅關(guān)系到學(xué)生對電磁學(xué)基本概念、基本知識和基礎(chǔ)理論的理解和掌握，而且對于后續(xù)課程也有著重要影響，比如電動力學(xué)等課程。在上述背景下，作者根據(jù)我校“電磁學(xué)”教學(xué)、科研團(tuán)隊(duì)近年來在“電磁學(xué)”的教學(xué)和科研成果，以阜陽師范學(xué)院為例，討論“電磁學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價(jià)方法等方面的教學(xué)改革與實(shí)踐。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

一是注重教學(xué)內(nèi)容的前沿化教學(xué)?，F(xiàn)在國內(nèi)經(jīng)典的“電磁學(xué)”[1, 2]教材非常注重電磁學(xué)經(jīng)典內(nèi)容的講授，而現(xiàn)在科技發(fā)展日新月異，在教學(xué)中應(yīng)關(guān)注最新科技發(fā)展動態(tài)，特別是與電磁學(xué)相關(guān)的最新科技進(jìn)展。比如，在講到霍爾效應(yīng)知識點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該簡單介紹薛其坤院士發(fā)現(xiàn)的量子反常霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。諾貝爾獎(jiǎng)得主華人科學(xué)家楊振寧教授稱“我認(rèn)為這是從中國的實(shí)驗(yàn)室里頭第一次做出來了，發(fā)表出來了諾貝爾獎(jiǎng)級的物理學(xué)的論文，這個(gè)不只是清華大學(xué)科學(xué)院的喜事兒，我認(rèn)為也是整個(gè)國家發(fā)展的一個(gè)大喜事。”[3]在講授相關(guān)電磁學(xué)知識時(shí)，應(yīng)穿插介紹最新科技發(fā)展的知識，既能拓展學(xué)生知識面，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生以當(dāng)代物理學(xué)家為偶像，立志為科學(xué)獻(xiàn)身，培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀和價(jià)值觀。同時(shí)，我們也要意識到仍應(yīng)以經(jīng)典電磁學(xué)內(nèi)容為主要的教學(xué)內(nèi)容。

二是注重電磁學(xué)背景知識的教學(xué)。現(xiàn)行經(jīng)典電磁學(xué)教材，由于篇幅的限制，對于很多重要電磁學(xué)知識點(diǎn)的背景介紹很少，甚至沒有。而由于這些背景知識蘊(yùn)含了大量的創(chuàng)新性思想和實(shí)驗(yàn)方法，在教學(xué)中，我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生重溫這些重要知識的發(fā)現(xiàn)之旅，對這些知識進(jìn)行再發(fā)現(xiàn)。比如，在講授學(xué)生們非常熟悉的庫倫定律內(nèi)容時(shí)，除了要講授定律本身內(nèi)容，更要注重講授定律的發(fā)現(xiàn)過程和它的歷史地位，通過庫倫的扭秤實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙性和創(chuàng)新性思想。通過這種再發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)過程，可以不斷地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

三是注重知識的應(yīng)用性教學(xué)。由于電磁學(xué)是基礎(chǔ)性學(xué)科，理論性強(qiáng)，因此在教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)相關(guān)知識點(diǎn)適當(dāng)而自然的補(bǔ)充一些與現(xiàn)代科技、生活實(shí)踐相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用性知識，與邊緣科學(xué)、交叉科學(xué)相聯(lián)系。比如，在講解靜電感應(yīng)時(shí)，應(yīng)介紹靜電感應(yīng)的大量應(yīng)用實(shí)例；在講授臨界溫度時(shí)，應(yīng)廣泛介紹最新超導(dǎo)研究進(jìn)展及其應(yīng)用實(shí)例；以及電磁微波爐、心電圖儀、核磁共振儀等等，這些都是電磁學(xué)很好的應(yīng)用實(shí)例。

2 教學(xué)方法的改革

一是以“教”為主向以“學(xué)”為主轉(zhuǎn)變。眾所周知，向?qū)W生傳授課程的基本知識并不是課程的教學(xué)的唯一目的，同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。因此在教學(xué)中應(yīng)摒棄掉45分鐘滿堂填鴨式的教學(xué)方式，把以教師的“教”為主的教學(xué)方式轉(zhuǎn)向以學(xué)生的“學(xué)”為主的方式。無論在課堂內(nèi)還是課堂外，教師應(yīng)樹立正確的教學(xué)觀點(diǎn)，當(dāng)好自己的“引導(dǎo)”角色，把更多的學(xué)習(xí)主動權(quán)和課堂時(shí)間交還給學(xué)生，努力培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考的能力，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不斷引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，并努力探索解決問題的策略。

二是以“課堂內(nèi)”為主向“課內(nèi)外”相結(jié)合轉(zhuǎn)變。近年來，隨著高等師范院校教學(xué)大綱改革不斷深化，大量的基礎(chǔ)理論課的課時(shí)不斷減少，電磁學(xué)的課時(shí)也大幅縮水。在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)改變以課堂教學(xué)為主的教學(xué)方式，應(yīng)轉(zhuǎn)向課堂內(nèi)外相結(jié)合的方式。課堂教學(xué)固然重要，同時(shí)應(yīng)發(fā)揮好課堂外的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，通過課程討論QQ群、網(wǎng)絡(luò)課程等平臺讓每位學(xué)生主動地參與到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中來，可以跨越時(shí)間和空間的障礙，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢。以有限的課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，以無限的課外網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為延伸，全方位、多渠道的把電磁學(xué)的教學(xué)滲透到學(xué)生生活中去，全面提高電磁學(xué)的教與學(xué)的質(zhì)量。

三是將研討式教學(xué)引入課堂。在實(shí)際教學(xué)中，很多教師習(xí)慣“滿堂灌”，總是力求把每一個(gè)知識點(diǎn)都講透徹，其實(shí)，這是不可取的，我們要給學(xué)生留有一定的思考空間。改變教師“滿堂灌”最有效的途徑就是引入課堂研討。通過引入課堂研討模式可以充分調(diào)動每一個(gè)學(xué)生的積極性和主動性，提高學(xué)習(xí)的效率和興趣，并有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。因此在實(shí)際課堂教學(xué)中，應(yīng)該突出教學(xué)重難點(diǎn)，引入課堂研討模式，鼓勵(lì)學(xué)生深入探討，而不是教師片面追求講深、講透，應(yīng)該給學(xué)生留有足夠的思考機(jī)會和思考空間，使學(xué)生能夠積參會討論、積極思考、發(fā)現(xiàn)問題，并通過學(xué)生們的多方深入思考，提出解決問題的可行方案。討論的主題可是教學(xué)中的重難點(diǎn)知識、最新電磁學(xué)研究進(jìn)展、身邊的電磁學(xué)知識等等。

四是開設(shè)電磁學(xué)最新研究前沿知識講座。針對目前電磁學(xué)課時(shí)不足的現(xiàn)狀，利用業(yè)余時(shí)間開設(shè)講座是很好的補(bǔ)充與輔助。主講老師或邀請其他老師，為本班的學(xué)生開設(shè)電磁學(xué)前沿知識講座，既能豐富學(xué)生的業(yè)余生活，拓展學(xué)生的知識視野，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。通過電磁前沿知識講座的開展，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

3 評價(jià)方式的改革

傳統(tǒng)的電磁學(xué)教學(xué)是以知識的講解為主，學(xué)生只有靠死記硬背這些知識才能通過考試。顯然，這樣不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。在評價(jià)方式上，我們改變傳統(tǒng)的90分鐘考試定成績的方式，注重學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)行為的考核。學(xué)生最終的考核成績包括平時(shí)課內(nèi)外作業(yè)成績、學(xué)科論文成績、討論發(fā)言成績、期中考試和期末考試成績以及其他方面的成績等，從“單一考試結(jié)果”評價(jià)方式轉(zhuǎn)向以“學(xué)習(xí)過程為主”的評價(jià)方式，即從重結(jié)果的終結(jié)性評估轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)習(xí)過程、關(guān)注學(xué)習(xí)行為的形成性評估，多元化的評價(jià)方式才能激發(fā)學(xué)生更積極地參與多種形式的課內(nèi)外教學(xué)互動。

一是靈活設(shè)置多樣化作業(yè)。教學(xué)過程中，應(yīng)靈活設(shè)置多樣化的作業(yè)形式，除了傳統(tǒng)的課內(nèi)外作業(yè)外，還應(yīng)根據(jù)討論課的討論和發(fā)言情況、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的參與情況等給一定的考核分值。教學(xué)中，定期要求學(xué)生撰寫與電磁學(xué)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科小論文，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生掌握搜索文獻(xiàn)資料的基本方法，又可以培養(yǎng)學(xué)生掌握撰寫科技論文的基本方法，以及分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

二是設(shè)置多樣的考試方式。學(xué)期中間和期末，可以分別安排一次考試，以鼓勵(lì)和激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性?？荚嚨姆绞娇梢允莻鹘y(tǒng)的閉卷考試，也可以是開卷考試，考試的內(nèi)容應(yīng)多些主觀題，盡量減少死記硬背的知識考查，考試題目的解答應(yīng)允許學(xué)生保持不同的觀點(diǎn)，對于有創(chuàng)造性觀點(diǎn)的學(xué)生答卷要給予充分的肯定。在考試題目中，要盡可能地設(shè)置一些沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的探索性題目，這類題目往往需要學(xué)生經(jīng)過反復(fù)、仔細(xì)地思考才能夠做出回答；或者設(shè)置綜合性較強(qiáng)的試題，這類試題往往需要學(xué)生利用所掌握的多方面知識，通過深入思考、分析才能回答。這類考試題目，有利于培養(yǎng)和檢驗(yàn)學(xué)生的分析問題和解決實(shí)際問題的能力，并且對于學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和工作起到一種方向指導(dǎo)作用。

由于加強(qiáng)了電磁學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革，電磁學(xué)的教學(xué)質(zhì)量得到明顯的提高，以我校物理與電子工程學(xué)院2009-2010級和2012-2013級物理學(xué)班作比較，實(shí)施教學(xué)改革后，在電磁學(xué)試卷難度相當(dāng)?shù)那闆r下，電磁學(xué)的平均成績增加4.5分，平均優(yōu)秀率由10%提高到14%，平均不及格率由8%下降到5%，同時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)的興趣也得到極大的提高。

[1] 梁燦彬，秦光戎，梁竹健．電磁學(xué)[M]．2版．北京：人民教育出版社，2004．

[2] 趙凱華，陳熙謀．電磁學(xué)[M]．3版．北京：高等教育出版社，2011．

[3] 劉玉蕾．科學(xué)家解釋量子反?；魻栃?yīng) 被稱諾貝爾級成果[EB/OL] [2013-04-11] ．http://news.eastday.com/c/20130411/u1a7316514.html．

Reformation and Practice of the Teaching on Electromagnetics in Innovative Talents Training Mode

YU Li-zhi

(SchoolofPhysicsandElectronicEngineering,FuyangNormalUniversity,FuyangAnhui236037,China)

In the field of the innovative talents training mode, this paper investigated the teaching reformation and practice in teaching contents, teaching methods, and evaluation methods on "electromagnetics" in the Normal College.

electromagnetics; teaching contents; teaching methods; evaluation methods

2014-11-08

安徽省高校優(yōu)秀人才基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2013SQRL135ZD)；安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目(2013zytz041，2014jyxm342)資助。

于立志(1978-)，男，碩士，副教授，研究方向：普通物理學(xué)、量子物理學(xué)。

O-441

A

1004-4329(2015)03-110-03

10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329(2015)03-110-03