《電磁學(xué)》教學(xué)內(nèi)容與方法改革探索

王柳等

【摘要】本文從介紹電磁學(xué)課程的特點(diǎn)及在物理學(xué)類專業(yè)中的地位出發(fā)，針對此課程特點(diǎn)與地位提出了教學(xué)改革的總體思路，主要嘗試了在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的一些改革，以提高教學(xué)質(zhì)量并培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的學(xué)生。

【關(guān)鍵詞】電磁學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)方法

【基金項(xiàng)目】廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2015JGA229），桂林理工大學(xué)教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2013JG35）。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）07-0161-02

《電磁學(xué)》是物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)本科學(xué)生的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課。它是經(jīng)典物理學(xué)的一部分，主要研究電荷、電場、電流產(chǎn)生磁場的基本規(guī)律、電場和磁場的相互聯(lián)系，電磁場對電荷、電流的作用，以及電磁場對物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的各種效應(yīng)。本課程的目的與任務(wù)是使學(xué)生掌握電場、磁場的基本特性與規(guī)律，掌握電場、磁場的基本特性，鍛煉學(xué)生分析物理問題的思維方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電磁場與電磁波、電動力學(xué)、電工學(xué)和電子線路等課程和今后應(yīng)用電磁學(xué)知識打下良好的基礎(chǔ)。通過本門課的學(xué)習(xí)提高學(xué)生運(yùn)用高等數(shù)學(xué)解決問題的能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用從特殊到一般、從局部到全局的分析能力，培養(yǎng)學(xué)生用類比的方法研究和理解問題的能力，從復(fù)雜現(xiàn)象中抽象出本質(zhì)建立物理圖象或物理模型能力等方面得到初步訓(xùn)練。本文以桂林理工大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)為例，主要從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面提出一些適合應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)改革的新思路。

一、教學(xué)改革總體思路

在以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生只能被動的接受知識。這種教學(xué)模式使得學(xué)生的知識面狹窄、獲取知識的途徑閉塞、思考問題的模式簡單、自主獲取知識的能力缺乏等，從而使學(xué)生失去了在學(xué)習(xí)中的主體地位與主觀能動性。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式需要貫以新的教學(xué)理念，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)自學(xué)能力強(qiáng)的創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的目的，從而實(shí)現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的高效的新型教學(xué)模式。在電磁學(xué)課程的教學(xué)過程中，通過反復(fù)的教學(xué)反思與探索，初步形成了對該課程教學(xué)的一些教學(xué)改革思路?？筛爬榻虒W(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革兩方面。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

為了適應(yīng)新形勢下培養(yǎng)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生具有更強(qiáng)動手能力與綜合素養(yǎng)的目標(biāo)。近年來，我校該專業(yè)的培養(yǎng)方案幾經(jīng)修訂完善，電磁學(xué)課程作為應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)必修基礎(chǔ)理論課，課程內(nèi)容主要包括電場、磁場、電磁波、電路等共9章，設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)。在學(xué)習(xí)本課程時(shí)需要學(xué)生具有較強(qiáng)的理解力、較好高等數(shù)學(xué)功底、良好的邏輯思維能力與歸納總結(jié)的能力等，要在有限的時(shí)間里完成教材中所有的內(nèi)容并培養(yǎng)學(xué)生具有良好的專業(yè)知識素養(yǎng)與能力是不現(xiàn)實(shí)的。

根據(jù)我校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案與培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對教材與課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選。通過對比國內(nèi)外現(xiàn)有的大量經(jīng)典教材，結(jié)合我校本專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，選擇了比較精簡的經(jīng)典教材——高教出版社出版的梁燦彬主編的《電磁學(xué)》第三版，同時(shí)以趙凱華主編的《電磁學(xué)》等相關(guān)教材作為參考教材。在課堂授課內(nèi)容上，將教材中的全部章節(jié)分為必講部分與選講部分。必講部分主要包括：靜電場的基本規(guī)律、靜電場中的導(dǎo)體、靜電場中的電介質(zhì)、恒定電流的磁場、電磁感應(yīng)、磁介質(zhì)等6章內(nèi)容。選講部分主要包括：穩(wěn)恒電流與電路、交流電路、時(shí)變電磁場和電磁波等3章內(nèi)容。

必講內(nèi)容主要是在課堂教學(xué)的過程中通過多媒體與板書相結(jié)合的方式進(jìn)行面授。通過面對面的講解與交流，確保學(xué)生有足夠的時(shí)間用于理解并掌握基本的物理概念、建立對應(yīng)的物理模型、進(jìn)行相關(guān)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、建立系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。對于選講內(nèi)容則主要通過我校的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺，上傳相應(yīng)的教學(xué)課件與視頻、提出學(xué)習(xí)的目標(biāo)與要求。學(xué)生可以結(jié)合自己的興趣愛好選擇性的學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的主觀能動性。通過課堂教學(xué)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方式，既可以發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用又可以充分調(diào)動學(xué)生自學(xué)的主觀能動性，有利于學(xué)生真正理解所學(xué)內(nèi)容的物理本質(zhì)、提升專業(yè)知識素養(yǎng)與綜合能力。

三、教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)主要以教師講授知識學(xué)生接受知識的形式為主，這樣的教學(xué)模式對于理論性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程往往很難調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性，從而不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)、創(chuàng)新等能力。針對傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足之處，作者嘗試增加師生互動環(huán)節(jié)。例如在課堂上通過提問的方式加強(qiáng)師生間的交流互動；在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺中加入學(xué)習(xí)交流欄目，通過在該欄目中添加適當(dāng)?shù)乃伎碱}以考察學(xué)生對所學(xué)知識物理內(nèi)涵理解程度和掌握情況，使教師有效掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情況，也增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。

此外，在課堂教學(xué)中通過對照法進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如對比學(xué)習(xí)靜電場的定義、性質(zhì)與磁場的定義與性質(zhì)等；對比學(xué)習(xí)電場與磁場中的高斯定理、安培環(huán)路定理的異同及其物理意義等。通過這種對比學(xué)習(xí)方法，可以使學(xué)生將所學(xué)知識系統(tǒng)的進(jìn)行掌握，而且避免相互混淆，以培養(yǎng)學(xué)生類比學(xué)習(xí)、對比分析等學(xué)習(xí)方法與解決問題的能力。

總之，結(jié)合我校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，針對專業(yè)基礎(chǔ)課程《電磁學(xué)》的內(nèi)容與要求，提出了適應(yīng)我校本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)改革思路，主要包括總體改革思路、教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革等。期望通過這些教育教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)教師主導(dǎo)學(xué)生為主體的教學(xué)模式，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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