電動(dòng)力學(xué)教學(xué)難點(diǎn)及多維度對(duì)策分析*

白揚(yáng)博　　楊曉蘋(píng)　　劉君　　呂聯(lián)榮（天津理工大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，天津 300384）

電動(dòng)力學(xué)教學(xué)難點(diǎn)及多維度對(duì)策分析*

白揚(yáng)博楊曉蘋(píng)劉君呂聯(lián)榮
（天津理工大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，天津 300384）

文章提出多維度的電動(dòng)力學(xué)課程改革。首先從電動(dòng)力學(xué)知識(shí)框架出發(fā)，分析了電動(dòng)力學(xué)教學(xué)中存在的矛盾，主要包括：該課程對(duì)數(shù)理能力較高的要求與學(xué)生基礎(chǔ)現(xiàn)狀的矛盾、有限學(xué)時(shí)與學(xué)習(xí)所需較長(zhǎng)的時(shí)間精力投入之間的矛盾、高度理論化與以人為本教學(xué)期望的矛盾。在此基礎(chǔ)上，相對(duì)應(yīng)地提出多維度地加強(qiáng)教學(xué)改革，主要包括教師角色轉(zhuǎn)變、教學(xué)方法手段轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)改革和加強(qiáng)電動(dòng)力學(xué)中的素質(zhì)教育共四個(gè)方面。

電動(dòng)力學(xué)教學(xué)；教師角色轉(zhuǎn)變；教學(xué)方法手段轉(zhuǎn)變；教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)改革；素質(zhì)教育

引言

課程教學(xué)改革是創(chuàng)新教學(xué)理念，提高授課質(zhì)量，增強(qiáng)辦學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)和完善學(xué)生綜合能力素質(zhì)的重要舉措和必然要求。電動(dòng)力學(xué)是電信、自動(dòng)化等工科專業(yè)的必修課。該課程對(duì)完善學(xué)生專業(yè)理論，提升專業(yè)研究能力，順利從事相關(guān)工作具有不可替代的作用。因此，開(kāi)展電動(dòng)力學(xué)教學(xué)改革具有重要的教學(xué)理論意義和實(shí)踐意義。

一、電動(dòng)力學(xué)教學(xué)的主要矛盾

電動(dòng)力學(xué)是公認(rèn)的教學(xué)難度較大的課程。究其根本原因，作者認(rèn)為主要矛盾有三：

（一）較強(qiáng)數(shù)理能力要求與學(xué)生基礎(chǔ)現(xiàn)狀的矛盾

由于自身特點(diǎn)，電動(dòng)力學(xué)要求學(xué)習(xí)者必須具備良好的數(shù)學(xué)能力和數(shù)理基礎(chǔ)。較高的學(xué)習(xí)門(mén)檻和學(xué)生薄弱的數(shù)理現(xiàn)狀呈現(xiàn)明顯對(duì)比。

（二）不斷壓縮的教學(xué)課時(shí)與較長(zhǎng)的時(shí)間精力投入之間的矛盾

受各種因素影響，電動(dòng)力學(xué)的課時(shí)不斷被精簡(jiǎn)。課堂節(jié)奏緊張，講授過(guò)程壓縮以及較多的課下配套復(fù)習(xí)時(shí)間使得學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)困難。

（三）高度理論化與以人為本教學(xué)期望的矛盾

電動(dòng)力學(xué)是一門(mén)純粹的理論課程，動(dòng)手實(shí)踐內(nèi)容偏少，加之長(zhǎng)期忽視其對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的價(jià)值，給教授對(duì)象以枯燥乏味，抽象深?yuàn)W的印象，令人敬而遠(yuǎn)之。

二、多維度加強(qiáng)教學(xué)改革

（一）教師角色轉(zhuǎn)變［1］

電動(dòng)力學(xué)教改中，教師由一元角色向多元角色的轉(zhuǎn)變十分關(guān)鍵。扮演好教學(xué)過(guò)程中的教授者，指導(dǎo)者，協(xié)助者和監(jiān)督者，切實(shí)履行好四者的職能和義務(wù)，是課程改革創(chuàng)新的突破口。

教師由如何教授好專業(yè)知識(shí)本體入手課改，把握好課程整體架構(gòu)，錘煉授課語(yǔ)言，斟酌遴選講解方式，把握授課節(jié)奏。通過(guò)實(shí)現(xiàn)好教授者角色，獲得學(xué)生認(rèn)可，為其他工作開(kāi)展打下基礎(chǔ)。協(xié)助者是教授者的后續(xù)角色。電動(dòng)力學(xué)課堂時(shí)間比起實(shí)際教學(xué)時(shí)間顯然是不夠的，這就需要老師在課外的及時(shí)跟進(jìn)。落實(shí)好協(xié)助者角色，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到老師的鼓勵(lì)，關(guān)懷和溫暖，及時(shí)得到方法技巧的點(diǎn)撥，短板差距的彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)課上課下的聯(lián)動(dòng)。

指導(dǎo)者主要表現(xiàn)在課程學(xué)習(xí)的宏觀層面和方向路線中。教師要喚起學(xué)生在教學(xué)中的主體性意識(shí)，不斷調(diào)動(dòng)其積極主動(dòng)性。同時(shí)尊重個(gè)體差異性，有的放矢為其排解困難，幫助他們認(rèn)識(shí)自身短板，克服困難；協(xié)助他們制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)計(jì)劃。還要注意選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)介紹往屆學(xué)生相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，起到借鑒和警示作用。

無(wú)論過(guò)去還是當(dāng)下，教學(xué)過(guò)程中教師的監(jiān)督作用始終不可或缺。加強(qiáng)作業(yè)，小論文等完成質(zhì)量把關(guān)。針對(duì)抄襲作業(yè)，放棄考試等易發(fā)錯(cuò)誤行為，教師應(yīng)及時(shí)掌握相關(guān)情況，親自或者通過(guò)有關(guān)渠道通知、督促和警示相關(guān)學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)，切實(shí)提高教學(xué)效果和考試通過(guò)率。

（二）教學(xué)方式與手段的改變

*基金項(xiàng)目：“基于創(chuàng)新實(shí)踐課程的研究性教學(xué)體系的探討與實(shí)踐”天津理工大學(xué)教學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：YB13-12）楊曉蘋(píng)；天津理工大學(xué)教學(xué)改革研究資助項(xiàng)目“硬件描述語(yǔ)言（VHDL）課程教學(xué)模式研究”（編號(hào)：YB12-09）劉君。

作者簡(jiǎn)介：白揚(yáng)博（1985-），女，天津理工大學(xué)電子信息工程學(xué)院講師，研究方向：光纖激光器與光通信技術(shù)。

教學(xué)方法和教學(xué)手段是課堂中教學(xué)行為的外在表現(xiàn)，也是教學(xué)活動(dòng)最積極活躍的部分。因此，電動(dòng)力學(xué)教學(xué)改革必然觸及到教學(xué)方法和手段的變革。

1.講授法

當(dāng)前，提到傳統(tǒng)講授法，部分教改文獻(xiàn)主要談?wù)摰氖瞧浔锥耍?］。但是，作者認(rèn)為堅(jiān)持講授法的主導(dǎo)地位符合電動(dòng)力學(xué)的教學(xué)實(shí)際。課堂講授的核心在于板書(shū)的開(kāi)展，板書(shū)過(guò)程本質(zhì)上就是師生思考的過(guò)程。利用板書(shū)帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)復(fù)雜公式的逐步推導(dǎo)，促進(jìn)知識(shí)點(diǎn)的消化與階梯過(guò)渡的平滑。同時(shí)板書(shū)也方便講授者根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整節(jié)奏和即興發(fā)揮。實(shí)踐中，板書(shū)麥克斯韋方程組推導(dǎo)建立，電磁波中勢(shì)概念的引入以及達(dá)朗貝爾方程的建立，洛倫茲變換等復(fù)雜推導(dǎo)深受同學(xué)歡迎，超過(guò)單純采用幻燈播放效果。

2.分組教學(xué)法

分組教學(xué)法主要應(yīng)用在習(xí)題課及課后作業(yè)講解中。該方法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，尊重學(xué)生的主體地位。學(xué)習(xí)較好的學(xué)生應(yīng)在給同組他人講解時(shí)，自身理解和記憶得到進(jìn)一步強(qiáng)化，進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣和欲望。欠佳的同學(xué)在聽(tīng)的過(guò)程中，避免了面對(duì)教師的緊張隔閡感，同時(shí)在榜樣效應(yīng)的激發(fā)下，能夠迎頭趕上，形成先進(jìn)帶后進(jìn)的有利局面。

3.分解教學(xué)法

分解任務(wù)教學(xué)法是一種層次分明，步步推進(jìn)的教學(xué)法。該方法將教學(xué)內(nèi)容細(xì)化分解，形成一系列前進(jìn)階梯，減輕了難題的負(fù)載沖擊。教學(xué)中，對(duì)一些歷屆學(xué)生都反映的難點(diǎn)問(wèn)題上，可以專門(mén)引入該教學(xué)方法。

4.適度引入多媒體技術(shù)，回歸教學(xué)初衷

多媒體和動(dòng)畫(huà)技術(shù)一定程度上降低了學(xué)習(xí)者對(duì)電動(dòng)力學(xué)中一些復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過(guò)程知識(shí)點(diǎn)的理解。多媒體技術(shù)也確實(shí)方便了教師授課，但是在使用中，要特別注意不要讓幻燈片取代教師的授課，把人人面對(duì)面交流的課堂退變成為所謂的“程式化的教學(xué)”，避免妨礙課程的開(kāi)展和打擊學(xué)生聽(tīng)講積極性。

5.網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通信工具應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端等信息技術(shù)在時(shí)空上的無(wú)限延伸性深刻改變著師生的思維方式，也使教學(xué)方式產(chǎn)生了變革。互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)終端設(shè)備的普及打破了課堂時(shí)空界限，促進(jìn)教學(xué)的觸角進(jìn)一步延伸，最大程度保證了學(xué)生學(xué)與教師教兩個(gè)過(guò)程的及時(shí)對(duì)接。新的信息載體使得個(gè)體信息可以被共享，從而產(chǎn)生群體影響。信息化技術(shù)的引入緩解了電動(dòng)力學(xué)有限課時(shí)同較高教學(xué)要求和較大學(xué)習(xí)投入之間的矛盾，需要在未來(lái)持續(xù)予以關(guān)注。

（三）教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)的改革

1.加強(qiáng)數(shù)學(xué)分析和計(jì)算能力

電動(dòng)力學(xué)所涉及數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)工具繁多，客觀上具有一定難度。首先要明確數(shù)學(xué)對(duì)于學(xué)好電動(dòng)力學(xué)的重要性，堅(jiān)定學(xué)生使用數(shù)學(xué)工具理解思考相關(guān)物理含義過(guò)程的信心。其次，依據(jù)章節(jié)涉及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)制定好相關(guān)復(fù)習(xí)計(jì)劃。課上，當(dāng)學(xué)生對(duì)講授回應(yīng)帶有遲疑困惑時(shí)，應(yīng)特別留意背后的數(shù)學(xué)短板是否補(bǔ)齊。指導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)學(xué)工具和物理含義之間的關(guān)聯(lián)，通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)加深物理內(nèi)涵的理解和運(yùn)用。

2.重心適度傾向例題和習(xí)題

充分挖掘例題的教學(xué)價(jià)值是提高教學(xué)質(zhì)量的有效切入點(diǎn)［3］。教材章節(jié)所附例題是對(duì)電動(dòng)力學(xué)經(jīng)典場(chǎng)景的描述和闡釋。教師要引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用新學(xué)習(xí)的相關(guān)定理定律求解例題；通過(guò)例題的求解更好的促進(jìn)定理概念的理解。教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深刻理解例題最終所求出的定量或者定性的結(jié)論又恰好是所學(xué)新的定理和定律的契合和印證。這也是經(jīng)典例題之所以成為經(jīng)典的重要原因之一。習(xí)題是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的試金石，有力突出教學(xué)中的問(wèn)題導(dǎo)向。教師依據(jù)習(xí)題完成的整體質(zhì)量把握教學(xué)現(xiàn)狀，以及針對(duì)個(gè)體完成情況加以專項(xiàng)輔導(dǎo)。因此，加強(qiáng)習(xí)題課設(shè)計(jì)和改革是電動(dòng)力學(xué)教改的重要環(huán)節(jié)之一［4］。一是進(jìn)一步優(yōu)化習(xí)題課和理論教學(xué)時(shí)間比例結(jié)構(gòu)和分布。二是習(xí)題布置要有層次性，按照基礎(chǔ)和提高，必做和選擇進(jìn)行劃分。使得不同水平學(xué)生能夠按自身定位選擇相應(yīng)層次的題目。

（四）加強(qiáng)電動(dòng)力學(xué)中的素質(zhì)教育

豐富理工科大學(xué)生的人文修養(yǎng)，拓展綜合素質(zhì)，培養(yǎng)其思考和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)人的全面協(xié)調(diào)發(fā)展是高校特別是理工科院校教改的重要目標(biāo)和前進(jìn)方向。作為一門(mén)典型的理科課程，電動(dòng)力學(xué)在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)一直存在只重視理論知識(shí)講授，忽略其對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)培育價(jià)值的傾向。適當(dāng)?shù)卦陔妱?dòng)力學(xué)課程中加入人文教育內(nèi)容，不僅能夠一定程度對(duì)課堂教學(xué)起到潤(rùn)滑作用，減輕師生的緊張枯燥感；而且有益于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更好的增進(jìn)對(duì)理論本身的理解認(rèn)知。

1.挖掘自然之美，增強(qiáng)審美教育

電動(dòng)力學(xué)是一部蘊(yùn)含著豐富的邏輯美，數(shù)學(xué)美，自然美的理論。探尋和品味蘊(yùn)含在理論中的對(duì)稱美，自洽美，簡(jiǎn)潔美，包容美，和諧美是師生共同的追求。揭示美學(xué)在電動(dòng)力學(xué)建立過(guò)程中的推動(dòng)作用是教學(xué)的一項(xiàng)工作。美不僅是結(jié)果，還是原因。例如，麥克斯韋和愛(ài)因斯坦都相信自然是簡(jiǎn)單而和諧，正是在這種美學(xué)觀念的引導(dǎo)之下，二人分別建立了電磁方程組和相對(duì)論，從而取得偉大成就。審美教育不僅提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且對(duì)他們的自然觀，世界觀的正確養(yǎng)成也大有裨益。

2.增強(qiáng)人文教育，培育科研素養(yǎng)

電動(dòng)力學(xué)是一部人類(lèi)對(duì)未知領(lǐng)域大膽探索，嚴(yán)謹(jǐn)推斷，勇于創(chuàng)新，細(xì)致分析直至成功的鮮活范例。正因如此，電動(dòng)力學(xué)也是一部不可多得的培養(yǎng)學(xué)生形成良好的科研態(tài)度，科研動(dòng)機(jī)，科研能力和科研習(xí)慣的生動(dòng)教材。從現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，原理猜測(cè)，到有目的性的實(shí)踐探究，直至最終的數(shù)學(xué)語(yǔ)言的完整描述這條理論確立主線入手，實(shí)現(xiàn)學(xué)生分析能力，想象能力，動(dòng)手能力的三提高，解決好高校學(xué)生在學(xué)習(xí)、研究和社會(huì)實(shí)踐中的當(dāng)務(wù)之急。

三、結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)力學(xué)的教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期性，復(fù)雜性的系統(tǒng)工程。開(kāi)展這項(xiàng)改革，需要教學(xué)全體特別是教師要有高度的責(zé)任感和緊迫感，要有摸著石頭過(guò)河的探索精神以及百折不撓，默默奉獻(xiàn)的實(shí)干精神。在這個(gè)過(guò)程中，要主動(dòng)結(jié)合最新教育理論，吸收借鑒同行和國(guó)際知名高校的研究成果，回歸教改初衷，不斷推動(dòng)電動(dòng)力學(xué)教學(xué)事業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)力學(xué)教學(xué)不易，但是惟其艱難，方顯勇毅，惟其磨礪，始得玉成。面對(duì)物理學(xué)眾多先賢大師歷經(jīng)百年創(chuàng)建的電磁理論，教育工作者有責(zé)任，有義務(wù)將這部理論講授好，讓一屆又一屆學(xué)生從中受益。

［1］劉潔.大學(xué)英語(yǔ)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式中教師新角色的探討［J］.中國(guó)輕工教育，2013（3）：82-83.

［2］劉發(fā)民，陳強(qiáng)，林敬與.電動(dòng)力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.物理，2004，10（10）：771-774.

［3］李洪亮，蔡曉璇，陳楚旋.電動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)方法改革探討［J］.哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（4）：76-77.

［4］馬春林，程菊.電動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)改革的思考與實(shí)踐［J］.通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，32（10）：71-73.

s:This paper presents the multidimensional curriculum reform of electrodynamics.In accordance with the framework of electrodynamics，the contradictions existing in electrodynamics are analyzed firstly，which contains the contradictions between the student's capability requirements and their poor basis，the limitation of class periods and the massive time and energy input and the highly theoretical text and the expectancy of people oriented teaching.On this basis，the enhancement of multidimensional curriculum reforms is proposed correspondingly，including the change of teacher's role，the transformation of teaching methods，the reform of key teaching points and the strengthening of quality education in electrodynamics.

Electrodynamics teaching；transformation of teachers'role；change of teaching methods；reform of key teaching points；quality education

2096-000X（2016）15-0047-02

G642

A