過程性考核在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》教學(xué)中的實踐

郭凱敏

（內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014030）

自21世紀以來，我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的改變。與此同時，人們對科學(xué)技術(shù)的求知欲望也變得越來越強烈，《電磁學(xué)與電動力學(xué)》是一門涉及應(yīng)用物理學(xué)、電子學(xué)、材料物理學(xué)等多門專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，該課程能夠?qū)﹄姶艌龅南嚓P(guān)理論進行系統(tǒng)性的闡述，由于該門課程需要對理論知識進行大量的分析，有著很強的系統(tǒng)性特征，這需要學(xué)生具有嚴謹?shù)倪壿嬎季S，而這也使學(xué)生在學(xué)習(xí)《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程中存在很大困難，無法有效地理解和掌握課程知識，更難以真正地應(yīng)用到實踐當中。隨著教育改革的不斷深入，以往的“灌輸式”教學(xué)方法已經(jīng)越來越難以適應(yīng)人才培養(yǎng)要求，教師需要實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以便于對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法做出及時調(diào)整，而這就需要在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》教學(xué)中引入過程性考核，通過過程性考核來幫助教師實時了解學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程過程中所存在的不足，并針對這些不足來進行針對性的調(diào)整，從而幫助學(xué)生更好地理解和掌握這門課程中的教學(xué)知識，明確課程的教學(xué)重難點，進而從根本上提高《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程的教學(xué)成效。由此可見，將過程性考核引入《電磁學(xué)與電動力學(xué)》教學(xué)之中是具有重要意義的。

一、《電磁學(xué)與電動力學(xué)》的教學(xué)宗旨及重難點

20世紀90年代末期，我國教育部在調(diào)整專業(yè)目錄時，對原有的微電子技術(shù)、物理電子技術(shù)、電子元器件及材料、光電子和物理電子技術(shù)、光電子技術(shù)共計五個專業(yè)進行了合并調(diào)整，使其成為一門新的專業(yè)，即電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。為了緊隨我國的教育領(lǐng)域改革形勢，各個高校在該專業(yè)教學(xué)中，采用平臺授課方式來對該專業(yè)的理論知識與實驗進行覆蓋教學(xué)，以此減少該專業(yè)在基礎(chǔ)課方面的占用學(xué)時。次年，課程組又將《電磁學(xué)》與《電動力學(xué)》進行了合并調(diào)整，使這兩門課程從原有的144學(xué)時調(diào)整為合并后的96個學(xué)時，從而使《電磁學(xué)與電動力學(xué)》專業(yè)的銜接性得以充分體現(xiàn)。在2010年，《電磁學(xué)與電動力學(xué)》專業(yè)的課時得到了進一步縮減，使其從原有的96個學(xué)時降低至72個學(xué)時，同時還增設(shè)了12個學(xué)時用于進行實驗教學(xué)，以便于幫助學(xué)生對電磁場的基本屬性有一個較為直觀的理解。

1.教學(xué)宗旨。在物理專業(yè)中，《電磁學(xué)與電動力學(xué)》作為一門重要的基礎(chǔ)理論課程，其教學(xué)宗旨主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）需要確保學(xué)生對電磁現(xiàn)象中所涉及的各種基本概念、內(nèi)在電磁運動規(guī)律、實驗定律等進行系統(tǒng)性掌握。（2）幫助學(xué)生了解電磁學(xué)和電動力學(xué)所具有的內(nèi)在聯(lián)系，使學(xué)生能夠自主地對問題進行發(fā)現(xiàn)、分析與解決。（3）幫助學(xué)生對愛因斯坦提出的狹義相對論中所涉及的基本概念有一個全面的了解，明確狹義相對論中的主要思想，使學(xué)生能夠?qū)r空與電磁場中的物質(zhì)性關(guān)系有一個深入的理解，以便于為該專業(yè)在后續(xù)學(xué)習(xí)中打下堅實的基礎(chǔ)。[1]。

2.教學(xué)重點。《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括電磁場理論、電磁實驗現(xiàn)象及規(guī)律、狹義相對論等，這些教學(xué)內(nèi)容共同囊括在十二個章節(jié)中，如下表所示為《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程中各個教學(xué)知識點的學(xué)時時間。

《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程中各個教學(xué)知識點的學(xué)時時間

從上表中可以了解到，在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容中，十二個章節(jié)的教學(xué)知識點分別是電磁波傳播、狹義相對論、磁介質(zhì)、穩(wěn)恒磁場、各種電磁現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律、電磁感應(yīng)及其暫態(tài)過程、靜電場特征介紹、靜磁場問題求解、靜電場導(dǎo)體及電介質(zhì)、靜電場問題求解、電磁波輻射、靜磁場問題求解。在上述教學(xué)內(nèi)容中，探析靜電場與靜磁場的內(nèi)在規(guī)律，掌握靜電場與靜磁場問題的求解方法，理解電磁波傳播方式及輻射形式是《電磁學(xué)與電動力學(xué)》專業(yè)中需要進行重點教學(xué)的內(nèi)容[2]。在靜電場規(guī)律中，主要涉及靜電場中的旋度和散度、以微分或積分形式存在的高斯定理、庫侖定律等，在對靜電場問題進行求解時，需要應(yīng)用到以下方法來解決問題，如分離變量法、高斯定理、分離變量法等。而對于靜磁場的內(nèi)在規(guī)律來說，其所涉及的定律主要有畢奧—薩伐爾定律、磁場在運行動過程所具有的旋度與散度、電荷守恒定律以及安培環(huán)路定理等。在求解靜磁場問題時，需要應(yīng)用的方法主要有安培環(huán)路定理、分離變量法、矢勢求解法等。在自然空間中，電磁波在傳播過程中則會涉及諧電磁波、諧振腔、波動方程、波導(dǎo)、平面電磁波等基本概念，而電磁波在輻射過程中，則會涉及規(guī)范變換、推遲勢、電偶極輻射以及達朗貝爾方程等[3]。

3.教學(xué)難點。在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程教學(xué)中，其整合了電磁學(xué)與電動力學(xué)這兩個原有專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，其中，在電磁學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容大多是學(xué)生在高中時期學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)知識，因此在理解上要相對較為容易，但在電動力學(xué)中，其教學(xué)內(nèi)容卻涉及大量的數(shù)學(xué)物理方程和矢量分析問題，這也使學(xué)生在學(xué)習(xí)電動力學(xué)知識時存在很大困難，部分知識無法理解與掌握。

二、過程性考核在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》教學(xué)中的實踐方法

通過制定合理而科學(xué)的考核方法，能夠?qū)W(xué)生在課程學(xué)習(xí)中對知識的理解與掌握能力進行客觀檢驗，從而及時發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)中存在的問題，以便于對這些問題進行及時的處理，這樣可使學(xué)生在該門課程學(xué)習(xí)時具有更高的積極性。過程性考核能夠?qū)W(xué)生在課程學(xué)習(xí)中對知識的形成過程、應(yīng)用過程進行全程化的監(jiān)督與評價，其在課程考核改進中發(fā)揮著重要作用，目前，過程性考核已經(jīng)受到越來越多的人的關(guān)注。在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》教學(xué)中，將過程性考核引入于其中，可幫助教師及時地掌握學(xué)生的知識學(xué)習(xí)情況，從而實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的長效監(jiān)督，使學(xué)生的學(xué)習(xí)情況能夠得到客觀評價，并使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極性與主觀能動性得到充分調(diào)動。在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程中，對過程性考核進行實踐需要將課程考核事項劃分為出勤、課堂表現(xiàn)、課堂測試、作業(yè)完成情況以及知識單元的測驗成績，通過對這些考核事項設(shè)置不同的分數(shù)，將上述事項的分數(shù)分別設(shè)置為20分、10分、20分、10分和40分，然后制定出相應(yīng)的評價標準，將總考核分設(shè)定在100分，這樣能夠更好地監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)習(xí)效果，幫助教師對學(xué)生的知識掌握情況進行實時了解，并根據(jù)反饋結(jié)果來二次講解課程中的重難點內(nèi)容，及時糾正與強調(diào)課程教學(xué)中易出現(xiàn)錯誤的知識點。

三、結(jié)語

總而言之，通過在《電磁學(xué)與電動力學(xué)》課程中引入過程性考核，可使該門課程的教學(xué)成效得到顯著提升，不過，在過程性考核實踐過程中，也同樣存在一些問題有待解決，如課堂測試會大量占用講課時間、單元測驗的題目類型和內(nèi)容等尚需斟酌等，而這就需要教師根據(jù)實際情況對過程性考核進行靈活的運用，實時調(diào)整課程教學(xué)進度，以此充分發(fā)揮過程性考核在課堂教學(xué)中的積極作用，使課程教學(xué)質(zhì)量得以進一步提高。