電磁場理論教學(xué)中的課程評價方式研究

趙煦+周龍+陳為真+牟懌

摘要：針對電磁場理論教學(xué)中，學(xué)生高度依賴課堂講授的問題，建立以教學(xué)過程為重心的課程評價方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)互動，達到提升課程教學(xué)效果的目的。該方法加大了教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的抽樣頻率和反饋力度，通過教學(xué)嘗試，證明了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：電磁場；理論教學(xué)；課程評價

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0222-02

一、教學(xué)現(xiàn)狀

“電磁場原理”作為電氣類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課，旨在將電路、信號與系統(tǒng)、通信原理等課程的內(nèi)在聯(lián)系用數(shù)學(xué)物理方程的形式進行理論整合。并通過教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和理論推導(dǎo)能力[1]。

學(xué)生和教師在教學(xué)交互過程中最集中的矛盾點在于，學(xué)生認為課程抽象難懂、高度依賴課堂的講授過程、沒有課后的相應(yīng)預(yù)習(xí)與反饋，導(dǎo)致課堂教學(xué)活動以后，學(xué)生對電磁理論知識的理解處于一種似懂非懂的狀態(tài)，不能靈活運用現(xiàn)有知識解釋實踐中遇到的電磁現(xiàn)象。一般認為，合適的教學(xué)方法，以及適當?shù)慕虒W(xué)手段是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最有效方法[2]。為了解決這一矛盾，提高教學(xué)的趣味性、直觀性，提升學(xué)生對教學(xué)活動的關(guān)注度，在課堂上引入了多媒體教學(xué)手段[3-4]，并使用各種工程軟件[4]將試驗結(jié)論圖表化。事實上，這在很大程度上降低了理論教學(xué)的要求，側(cè)重于簡單、應(yīng)用、結(jié)論性的內(nèi)容，而對理論推導(dǎo)過程中的技巧性和邏輯演繹部分卻是一帶而過，而這些往往是這門課程的精華所在，體現(xiàn)的是前人對已有知識的創(chuàng)造性應(yīng)用，而這些正是當代大學(xué)生所缺乏的。因此，通常采用多媒體技術(shù)與板書教學(xué)相結(jié)合[5]的授課形式。

所以，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，如何讓學(xué)生對電磁場理論體系理解得更深刻、掌握得更充分，并能催生出學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力就是一個值得研究的課題。當代大學(xué)生對課程分數(shù)異常敏感，因此，通過對課程學(xué)習(xí)評價方式進行改革，在理論教學(xué)活動中適度給予學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的靈活度，讓學(xué)生在課程實施框架內(nèi)進行理論、實踐的自由發(fā)揮，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時可以培養(yǎng)學(xué)生掌握知識、應(yīng)用知識的能力，從而達到加深學(xué)生對課程內(nèi)容理解的目的。

二、“自主學(xué)習(xí)”的評價原則

課程評價方式的改變不僅要適應(yīng)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀，充分考慮到生源質(zhì)量（學(xué)生的基礎(chǔ)知識、分析問題的能力[6]，特別是微積分和矢量幾何知識）等因素，同時也要考慮電磁場原理這門課程在校內(nèi)的發(fā)展沿革，適應(yīng)電氣類專業(yè)的當前需求，在學(xué)校的要求、專業(yè)的需求、教學(xué)的成果三者之間取得平衡。通過教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)方法的改變[7]，達到提高學(xué)生理論素養(yǎng)和實踐能力的教學(xué)目的。武漢輕工大學(xué)《關(guān)于課程學(xué)習(xí)評價方式改革的指導(dǎo)性意見》明確提出，要改變課程學(xué)習(xí)評價方式單一、重結(jié)果輕過程的現(xiàn)象，采用多次、不同形式的評價方式，綜合評定學(xué)生成績及學(xué)習(xí)效果。

“自主學(xué)習(xí)”的目的在于促進學(xué)生的課外閱讀和工程實踐；評價的原則是以過程考核和能力考核作為學(xué)生知識掌握的評價依據(jù)，因此在教學(xué)評價的時效性和針對性上與以往的評價方式有很大不同。電磁設(shè)備和無線通訊技術(shù)的大范圍普及，也為“自主學(xué)習(xí)”評價方式的建立提供了良好的支撐，在學(xué)習(xí)了位移電流和坡印亭方程的數(shù)學(xué)模型后，學(xué)生可以在課堂的小組討論和課后的小論文作業(yè)中舉出相關(guān)的應(yīng)用實例，解釋移動設(shè)備無線充電、手機工作時會發(fā)熱的原理，使抽象理論和具體應(yīng)用無縫對接，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思考能力，同時也考查學(xué)生對某一知識點的掌握情況。通過教學(xué)過程中的“自主學(xué)習(xí)”評價，做到對重要知識點的全覆蓋。

“自主學(xué)習(xí)”評價方式是以培養(yǎng)能力為導(dǎo)向的評價機制，弱化了期末考試的評分比重，加大了對每個知識點的考查力度，強化了對學(xué)生的課后閱讀及思考、工程實踐能力的成績評價。

三、“自主學(xué)習(xí)”的評價內(nèi)容

“自主學(xué)習(xí)”評價的目的是為了提高學(xué)生對知識點理解的深度以及應(yīng)用理論知識到實際工程問題中的能力。因此，在教學(xué)開始的第一堂課，就要清楚地向?qū)W生闡明“自主學(xué)習(xí)”的評價內(nèi)容，并在發(fā)放給學(xué)生的“課程教學(xué)實施方案”中進行文字說明。在教學(xué)過程中，針對知識要點進行的測評前，須告知學(xué)生采用的評價方式和時段，需要閱讀的參考文獻資料和需要準備的其他輔助器材。在評價完成后，及時向?qū)W生反饋評價分數(shù)和評語，讓學(xué)生了解自己的知識掌握情況。評價內(nèi)容一般包括以下6個方面。

評價內(nèi)容（1）：課后作業(yè)（占平時成績30%）。①每一章節(jié)課堂學(xué)習(xí)完成后，要求學(xué)生能夠自主推導(dǎo)這一章節(jié)中具有結(jié)論意義的數(shù)學(xué)物理方程，并解釋這一（組）方程的適用條件和物理意義，加強學(xué)生對知識點的記憶，作為課后作業(yè)的第一部分；②任課教師出一道典型應(yīng)用題，要求學(xué)生能夠根據(jù)已知條件模擬計算實際工作中可能遇到的問題，并給出具體的數(shù)值結(jié)果，考查學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力。

評價內(nèi)容（2）：分組討論（占平時成績30%）。①對于電磁場（包括靜電場、穩(wěn)恒電場、恒定磁場、時諧場等），要求學(xué)生以5—6人為一個小組，在學(xué)習(xí)完課程內(nèi)容后，任選其中一項作為題目，以多媒體報告的形式用課堂知識解釋一種觀測到的物理現(xiàn)象或者提出一種新型應(yīng)用技術(shù)的可能性；②每個報告的時間不超過5分鐘，總的耗時不超過兩節(jié)課。

評價內(nèi)容（3）：小論文（占平時成績30%）。①每個討論小組根據(jù)分組討論的結(jié)果，結(jié)合多媒體報告的內(nèi)容，在參考近五年外文相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上形成小論文；②小論文應(yīng)該有明確的結(jié)論性陳述，對涉及到的電磁理論模型有詳細說明，要求字數(shù)不少于2000字，內(nèi)容理論結(jié)合實際，引用的外文文獻和多媒體報告內(nèi)容相關(guān)。

評價內(nèi)容（4）：加分環(huán)節(jié)（占總成績的10%）。如果學(xué)生能夠根據(jù)電磁理論，設(shè)計并自主動手制作一種已有（如電刷）或者某種新型傳感器，則予以加分鼓勵。

評價內(nèi)容（5）：處罰。對于在作業(yè)、分組討論、小論文環(huán)節(jié)明顯應(yīng)付或者抄襲、舞弊的記零分，不予成績。

評價內(nèi)容（6）：平時成績的構(gòu)成。課后作業(yè)30%、分組討論30%、小論文30%、考勤10%；平時成績占總成績的50%；加分環(huán)節(jié)的10分為總成績的10%。

“自主學(xué)習(xí)”的評價內(nèi)容可以針對某一個知識點、也可以針對一個章節(jié)來進行，總體上覆蓋課程體系中的所有知識點，鼓勵學(xué)生在教學(xué)大綱的所列部分進行自由發(fā)揮，也支持學(xué)生依據(jù)興趣，針對諸如高壓輸電線電磁輻射、室內(nèi)WIFI電磁輻射屏蔽等現(xiàn)象進行科學(xué)分析、構(gòu)想解決方案，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和探索的能力。通過這種評價方式，教師掌握學(xué)生每一階段的知識掌握情況，學(xué)生則通過評價的反饋分數(shù)，了解自己的當前學(xué)習(xí)狀況。評價內(nèi)容既體現(xiàn)了學(xué)生個體的學(xué)習(xí)成果，也反映了學(xué)生團隊的分工協(xié)作能力。

四、“自主學(xué)習(xí)”的評價效果

在電氣專業(yè)的電磁場原理教學(xué)中，嘗試進行“自主學(xué)習(xí)”的課程評價，并通過平行班的對比發(fā)現(xiàn)，進行“自主學(xué)習(xí)”的班級不及格學(xué)生非常少，高分學(xué)生增加；學(xué)生總評成績的分布也更加科學(xué)合理，趨于正態(tài)分布；而平行班的成績分布則趨于梯形；學(xué)生在教務(wù)系統(tǒng)中對教師的評價也較平行班的要高，學(xué)生對這種教學(xué)方式持積極肯定的態(tài)度，認為通過課程學(xué)習(xí)，掌握了電磁理論的基礎(chǔ)性、原理性的知識，并能夠?qū)嶋H問題進行分析和解釋?？傮w而言，“自主學(xué)習(xí)”評價體系的教學(xué)效果是積極的。

五、結(jié)語

通過實施“自主學(xué)習(xí)”評價的方案，緩解了學(xué)生對理論教學(xué)的畏懼情緒，在不降低理論教學(xué)要求的前提下，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)互動中，引導(dǎo)學(xué)生進行知識的搜集、整理、分析和邏輯推演，將抽象的電磁理論和具體的工業(yè)產(chǎn)品、物理現(xiàn)象、實驗結(jié)論緊密的聯(lián)系起來，在激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情的同時，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識，實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

六、致謝

本文的研究內(nèi)容得到了武漢輕工大學(xué)“課程評價方式改革試點”項目的資助，編號為2016088。

參考文獻

[1]孫賢明，王海華，劉萬強.“電磁場與電磁波”課程教學(xué)研究[D].中國光學(xué)學(xué)會光學(xué)大學(xué)，2010.

[2]程莉，徐春梅.《電磁場與電磁波》課程教學(xué)改革新思路[J].科學(xué)研究，2010，（35）.

[3]照日格圖.淺析多媒體技術(shù)在電磁學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2014，（09）.

[4]林志立.基于Mathematica的“電磁場與電磁波”課程輔助教學(xué)改革研究[J].教育教學(xué)論壇，2016，（01）.

[5]周宏威，張少如，等.電磁場課程理論及實踐教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2013，32（08）.

[6]張起晶，孫桂芝，等.電磁場與電磁波課程教學(xué)改革研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2011，（10）.

[7]李雪萍，張瑜.基于CDIO的電磁場與電磁波課程教學(xué)改革探討[J].求知導(dǎo)刊，2016，（02）.

Abstract： According to the problem that students are highly dependent on classroomlecture in theory teaching of electromagnetic field， establish an evaluation method focusing on the teaching process. Aim to guide the students to participate in the teaching processactively， to enhance the purpose forimproving courses teaching effectiveness. This method increases the sampling frequency and feedback intensity for teachers to understand students' learning situation. The effectiveness of this method is proved through teaching experiment.

Key words： electromagnetic field； theory teaching； curriculum evaluation