《電磁學》教學內容與方法改革探索

王柳等

【摘要】本文從介紹電磁學課程的特點及在物理學類專業(yè)中的地位出發(fā)，針對此課程特點與地位提出了教學改革的總體思路，主要嘗試了在教學內容、教學方法等方面的一些改革，以提高教學質量并培養(yǎng)綜合素質高的學生。

【關鍵詞】電磁學 教學改革 教學方法

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

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

《電磁學》是物理學、應用物理學專業(yè)本科學生的一門專業(yè)必修基礎課。它是經典物理學的一部分，主要研究電荷、電場、電流產生磁場的基本規(guī)律、電場和磁場的相互聯(lián)系，電磁場對電荷、電流的作用，以及電磁場對物質相互作用產生的各種效應。本課程的目的與任務是使學生掌握電場、磁場的基本特性與規(guī)律，掌握電場、磁場的基本特性，鍛煉學生分析物理問題的思維方法，為進一步學習電磁場與電磁波、電動力學、電工學和電子線路等課程和今后應用電磁學知識打下良好的基礎。通過本門課的學習提高學生運用高等數(shù)學解決問題的能力，使學生能夠運用從特殊到一般、從局部到全局的分析能力，培養(yǎng)學生用類比的方法研究和理解問題的能力，從復雜現(xiàn)象中抽象出本質建立物理圖象或物理模型能力等方面得到初步訓練。本文以桂林理工大學應用物理學專業(yè)為例，主要從課程設計、教學內容、教學方法等方面提出一些適合應用物理學專業(yè)學生學習的教學改革的新思路。

一、教學改革總體思路

在以教師為主體的傳統(tǒng)教學模式中，學生只能被動的接受知識。這種教學模式使得學生的知識面狹窄、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，從而使學生失去了在學習中的主體地位與主觀能動性。隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，尤其是互聯(lián)網的發(fā)展與普及，這種傳統(tǒng)的教學模式需要貫以新的教學理念，充分發(fā)揮學生自主學習的主觀能動性，以實現(xiàn)培養(yǎng)自學能力強的創(chuàng)新型應用型人才的目的，從而實現(xiàn)以教師為主導、學生為主體的高效的新型教學模式。在電磁學課程的教學過程中，通過反復的教學反思與探索，初步形成了對該課程教學的一些教學改革思路?？筛爬榻虒W內容改革、教學方法改革兩方面。

二、教學內容改革

為了適應新形勢下培養(yǎng)應用物理學專業(yè)學生具有更強動手能力與綜合素養(yǎng)的目標。近年來，我校該專業(yè)的培養(yǎng)方案幾經修訂完善，電磁學課程作為應用物理學專業(yè)必修基礎理論課，課程內容主要包括電場、磁場、電磁波、電路等共9章，設計學時為56學時。在學習本課程時需要學生具有較強的理解力、較好高等數(shù)學功底、良好的邏輯思維能力與歸納總結的能力等，要在有限的時間里完成教材中所有的內容并培養(yǎng)學生具有良好的專業(yè)知識素養(yǎng)與能力是不現(xiàn)實的。

根據(jù)我校應用物理學專業(yè)培養(yǎng)方案與培養(yǎng)目標的要求，對教材與課堂教學內容進行精選。通過對比國內外現(xiàn)有的大量經典教材，結合我校本專業(yè)學生的實際情況，選擇了比較精簡的經典教材——高教出版社出版的梁燦彬主編的《電磁學》第三版，同時以趙凱華主編的《電磁學》等相關教材作為參考教材。在課堂授課內容上，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、靜電場中的導體、靜電場中的電介質、恒定電流的磁場、電磁感應、磁介質等6章內容。選講部分主要包括：穩(wěn)恒電流與電路、交流電路、時變電磁場和電磁波等3章內容。

必講內容主要是在課堂教學的過程中通過多媒體與板書相結合的方式進行面授。通過面對面的講解與交流，確保學生有足夠的時間用于理解并掌握基本的物理概念、建立對應的物理模型、進行相關的數(shù)學推導、建立系統(tǒng)的知識結構。對于選講內容則主要通過我校的網絡課程教學平臺，上傳相應的教學課件與視頻、提出學習的目標與要求。學生可以結合自己的興趣愛好選擇性的學習相關內容，通過學生的自主學習，培養(yǎng)學生自學的主觀能動性。通過課堂教學與學生自主學習相結合的教學方式，既可以發(fā)揮教師的引導作用又可以充分調動學生自學的主觀能動性，有利于學生真正理解所學內容的物理本質、提升專業(yè)知識素養(yǎng)與綜合能力。

三、教學方法改革

傳統(tǒng)的課堂教學主要以教師講授知識學生接受知識的形式為主，這樣的教學模式對于理論性很強的基礎課程往往很難調動學生自主學習的主觀能動性，從而不利于培養(yǎng)學生的自學、創(chuàng)新等能力。針對傳統(tǒng)教學模式的不足之處，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師生間的交流互動；在學校網絡課程教學平臺中加入學習交流欄目，通過在該欄目中添加適當?shù)乃伎碱}以考察學生對所學知識物理內涵理解程度和掌握情況，使教師有效掌握學生學習的真實情況，也增強了學生自主學習和獨立思考的能力。

此外，在課堂教學中通過對照法進行學習。例如對比學習靜電場的定義、性質與磁場的定義與性質等；對比學習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。通過這種對比學習方法，可以使學生將所學知識系統(tǒng)的進行掌握，而且避免相互混淆，以培養(yǎng)學生類比學習、對比分析等學習方法與解決問題的能力。

總之，結合我校應用物理學專業(yè)學生的實際情況，針對專業(yè)基礎課程《電磁學》的內容與要求，提出了適應我校本專業(yè)學生學習的教學改革思路，主要包括總體改革思路、教學內容改革、教學方法改革等。期望通過這些教育教學改革實現(xiàn)教師主導學生為主體的教學模式，增加學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習的主觀能動性，提高教學質量。

參考文獻：

[1]陶力沛.電磁學教學改革探討[J]，青島大學學報，14，（2）.

[2]劉志.大學物理電磁學教學改革研究[D]，湖南師范大學，2007.

[3]