現代教育技術與高校電磁學教學的整合深化

王崢，蔣興雨，彭愛蓮，曾慶國，于琮

（商丘師范學院物理與信息工程系，河南商丘476000）

現代教育技術與高校電磁學教學的整合深化

王崢，蔣興雨，彭愛蓮，曾慶國，于琮

（商丘師范學院物理與信息工程系，河南商丘476000）

通過現代教育技術與課程整合的研究與應用，進一步深化電磁學課程改革，構建電磁學課程新體系，推進電磁學教學模式的改革，逐步實現教學手段的現代化.將信息技術與實驗教學整合，優化實驗教學體系，形成分層次的實驗教學模式.

教育技術；電磁學；教學改革

1 研究的意義和現狀分析

信息技術與材料技術和能源技術是現代文明的三大支柱，高科技成果向現實生產力的轉化速度日益加快，知識經濟促使人類的經濟社會生活發生著巨大的變化，這對高等教育的人才培養模式產生了深刻影響和巨大推動.提高教育質量，培養高素質的創新人才是當前高等教育發展的主旋律.物理學是整個自然科學的基礎，它不斷推動著自然科學乃至整個人類文明的發展和進步.電磁學是經典物理的重要組成部分，也是近代物理和許多技術學科不可缺少的基礎.電磁學課程是物理學專業重要的專業基礎課之一，也是普通物理系列重要的基礎課之一，是電工、電子、通信、自動化等理工專業的基礎理論課程.

雖然我國高校電磁學教學改革已取得了很大的成果，但仍遠遠不能適應21世紀高素質人才培養的需要.在當前，進一步實行全面改革，重新審定、優化課程教學知識點和教學內容，更新調整課程體系和結構，充分發揮現代教育技術和信息技術的優勢，顯得尤為重要[1].

2 電磁學理論課教學模式的改革

2.1 構建電磁學課程新體系

項目研究主要包括確定電磁學課程培養目標與要求，修訂完善電磁學理論課與實驗課的教學大綱，制定課程培養計劃、改革課程體系、優化課程結構，整合教學內容，制作教案、習題、實驗指導、教學用多媒體課件.課題組成員均來自理論教學、實驗教學第一線，具有豐富的教學經驗和精湛的計算機水平，近年來，已陸續開展了多媒體授課，積累制作了大量的精品課制作素材，如完整的教學大綱、教學參考資料、電子教案、教學課件、習題指導與解答、實驗指導、多媒體教學輔助軟件與課程演示實驗以及教學錄像等，從而確保本課題的研究擁有良好的前提與條件.課題組依托于我系的電磁學省級精品課程，進一步建立并完善了專門的教學網站，組建了電磁學教學資料和輔助資料數據庫，并及時更新資源，做到資源共享，做到能夠充分利用網絡資源開展在線教學.同時組建了公共答疑平臺，由老師在線回答學生的問題.項目以培養學生專業能力和創新意識為目標，加強實驗教學改革，強調理論與實踐的結合，促進了實驗教學與實驗室建設.通過這一系列教學改革與研究，能夠較好地解決教學內容多與學時少的矛盾，克服教學內容陳舊，課程結構不合理，教學方法和手段落后，理論與實踐脫節的現象.

電磁學是普通物理的主干課程，是物理學專業和應用物理學專業的必修課，課程教學設計為72學時.課程教學目標是使學生掌握電磁相互作用的基本規律；了解電荷電流激發電場磁場的規律；了解電場與磁場的聯系；理解電磁場的物質性；了解電場磁場與各種物質的相互作用；理解麥克斯韋電磁理論；了解電磁學與其它學科的聯系與實際應用;培養學生的科學素養.學科組整合了電磁學和電動力學課程體系，根據電磁學和電動力學研究對象相同和課程內容的銜接，整合電磁學課程教學內容，溝通兩課程的研究方法和手段，并克服了兩課程知識的重疊，減少教課學時[2].同時，規范教研活動，定期安排教學研討會，請老教師介紹教學經驗，安排相關課外講座，組織學生參加電磁學多媒體軟件、課件的制作與使用，組織安排學生撰寫課程學習小論文.

2.2 教學方法與考核

推進電磁學教學模式的改革，必須轉變教育思想、更新教學觀念，改革單一的教師講授的傳統教學模式，變填鴨式教學為引導式教學，切實實現教與學相互動，理論與實踐相結合的教學形式，充分調動學生的積極性.改革教學內容與課程體系，逐步實現教學手段的現代化，是電磁學教學改革的核心問題，電磁學教學模式的改革要注重開展教學方法和教學手段的改革，這兩者是相輔相成的，前者不但是教學改革取得實際效果的重要保證，而且還直接關系到人才創新精神和創新能力的培養.本課程根據學生的認知基礎、思維水平、教學具體內容和教學目標，靈活采用不同的教學方法，以講授法為主，同時采取討論式、自學式、師生角色互換式等多種教學方法，各種方法緊密結合、互為補充.

依托于我系的電磁學省級精品課程，多年來我們充分利用多媒體教學手段，制作并不斷完善電磁學多媒體教學

改革一考定終身為多維考核方式，采用不同權重系數的平時出勤、課下作業、課堂討論、期末考試等成績，來綜合評定課程成績.該種考核方式既能督促和激發學生學習的積極性與主動性，評價學生的學習態度與能力，還能全面考核學生對知識的掌握情況.

3 電磁學實驗教學模式的改革

3.1 實驗內容的構建

電磁學是一門實踐性很強的學科，理論課和實驗課是不可分割的一個整體.與課堂理論教學相比，其實踐性教學環節不僅是培養學生綜合素質的重要方面，而且是培養學生動手能力和創新能力的重要環節.但長期以來，電磁學實驗教學只是附屬理論教學的一部分，傳統的教學模式難以激起學生的學習興趣，這不利于現代社會創新人才的培養[3].我們圍繞如何在實驗教學中培養學生的創新能力，對電磁學實驗課程體系中的教學計劃、教學內容、教學方法和手段、實驗考核方法進行了探索，精選基礎性實驗內容，盡量減少驗證性實驗，增設設計性、綜合性實驗，將現代科技成果融入電磁學實驗教學，優化整合實驗教學體系，形成從低到高，從簡單到復雜，從基礎到前沿，從接受知識到培養綜合能力、創新能力的分層次的電磁學實驗教學模式，即基礎性實驗、綜合設計性實驗、研究創新性實驗“三個層次”的教學模式.

第一層次實驗，主要進行基本實驗技術、基本實驗技能的訓練.實驗主要由驗證和觀察組成，要求學生掌握基本操作技能，熟練使用常用儀器，這一階段共安排了5個實驗項目：制流電路與分壓電路、伏安法測電阻和二極管的特性、用沖擊電流計測螺線管內軸線上磁場的分布、霍耳效應、電子示波器的使用.第二層次實驗，即綜合設計性實驗，該階段安排了4個實驗項目：靜電場的描繪、用惠斯通電橋測電阻、利用箱式電位差計校準電表、磁場的描繪.第三層次實驗,即研究創新性實驗，該階段實驗以選做的方式進行，我們根據實驗教學大綱及開課能力設計了若干可供學生選擇的實驗項目，學生也可以自擬題目.基本流程是：查閱資料、設計方案、正式實驗、總結，學生可完全打破實驗指導書上的實驗方案和步驟，按自己的想法設計實驗，該階段學生可以從板式電勢差計測量電池電動勢和內阻、萬用電表的設計與組裝、電子束線的偏轉與聚焦等實驗項目入手進行創新研究.

3.2 教學方法與考核

教育資源的缺乏是長期困擾教學質量提高的難題，也是教學改革進一步發展的瓶頸.這些矛盾只能通過發展教育技術、創新教育手段來解決.實驗教學中把握現代教學與傳統教學相結合的原則,整合現代教育技術開設電磁學仿真實驗.課題組搜集制作電磁學仿真實驗教學軟件和虛擬實驗室，利用計算機把實驗設備、實驗教學、教師指導和學生操作操作融合為一體，學生利用校園網對實驗教學內容進行預習和復習，使教學內容在時間和空間上得到延伸.同時，利用多媒體仿真實驗軟件，對一些由于條件限制不能開設的實驗操作過程和一些前沿的實驗技能進行動態展示，激發學生的興趣，使學生對電磁學實驗有一個完整而系統的了解.在實驗課中，利用教師示范操作，結合多媒體仿真實驗軟件的演示，使學生易于理解和掌握實驗的原理、方法和技術要點，提高了學生的學習興趣和教學效果.

建立合理的實驗考核體系，在實驗教學改革中具有重要的指導意義，是實施創新教育的重要保證.過去的實驗考核方法是利用實驗報告進行考核，這種考核方法流于形式，不能反映學生的實際水平.因此，我們采取了綜合評定實驗成績的方法，并規定平時成績占實驗課學科總成績的70%，期末實驗考試成績占實驗課學科總成績的30%.平時成績主要包括學期各次實驗的動手操作能力、創新設計能力、實驗觀察能力和綜合分析能力的考核，以及預習報告、實驗報告、實驗態度等的考核.期末實驗考試主要是指在學期末對指定實驗項目的考核.這種考核方法能夠全面客觀地評價每一位學生的實際水平，有利于培養學生獨立思考問題和解決問題的能力.

4 結束語

項目從21世紀人才培養要求出發，確定明確的培養目標和人才培養模式，開展電磁學理論課與實驗課的新的教學模式的研究和實踐，改革教學方法，實現教學內容、教學方法與教育技術的整合與深化.研究形成的課程教學新方案已經在我校物理學專業和應用物理學專業進行實施，項目的實施加強了對學生綜合能力和素質的培養.這種新的教學模式得到了學生的普遍認同，既鞏固了理論課學習的基本知識，提高了綜合實驗能力，又提高了學生的實驗、理論創新和實踐的能力，為學生今后從事相應的專業研究奠定了基礎.總體上達到了改革電磁學實驗課程教學的目的，取得了預期的效果.

〔1〕祝智庭.現代教育技術[M].北京:北京師范大學出版社,2003：192-206.

〔2〕余日春.高師物理專業電磁學和電動力學課程整合與教學創新[J].巢湖學院學報,2007，9(3):123-124.

〔3〕鄭勇林，鄭瑞倫.大學物理實驗課程的改革和探索[J].西南師范大學學報(自然科學版),2005，30(2):369-372.

G642

A

1673-260X（2011）01-0209-02

商丘師范學院教育教學改革研究項目(0923)輔助軟件、多媒體演示軟件和網上課程教案、教學錄像，將動畫、音視頻等多媒體資源與課程教學體系有機結合，與演示實驗一起配合課堂教學達到直觀、生動、易理解掌握的目的.