馬春林，程 菊

(淮陰師范學院物理與電子電氣工程學院，江蘇淮安223001)

電動力學課程教學改革的思考與實踐

馬春林，程 菊

(淮陰師范學院物理與電子電氣工程學院，江蘇淮安223001)

結合自身的教學實踐，基于電動力學課程的特點，從教學內(nèi)容、教學方法、學生的學習積極性、考核方式四個方面分析了教學中存在的問題及原因，并針對這些問題提出教學改革的思路.部分實踐已在本校展開，取得了良好的效果.

電動力學課程;教學改革;實踐

電動力學是物理學科的一門重要基礎理論課，是物理學的“四大力學”之一.電子工程、通信、無線電等工科專業(yè)的“電磁場理論”、“電磁場與電磁波”等重要基礎課程都屬于該學科的范圍.其具有符號、公式、概念抽象不易理解，推導內(nèi)容多且復雜，教學效率低等特點.

鑒于電動力學課程的重要地位和特點，我們應該不斷地探索如何對該課程實施恰當?shù)?、適合學科發(fā)展的教學工作.因此，如何改革現(xiàn)有的電動力學理論課程教學存在的問題，提高教學質(zhì)量和效果，使之適應科學技術的飛速發(fā)展和當今社會需求的變化，已經(jīng)成為人們研究和探討的重要課題［1－4］.面對現(xiàn)狀，我校成立了電動力學課題組，在充分調(diào)研的基礎上，定期開會研討，交流教學經(jīng)驗，制定一系列教改方案，并加以實施運用，取得了良好的效果.

1 電動力學教學現(xiàn)狀和思考

1.1 教學內(nèi)容

電動力學的教學內(nèi)容的大體框架是電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律、靜電場、靜磁場、電磁波的傳播和輻射以及狹義相對論五個部分［5］.其中只有電磁波內(nèi)容在軍事(探測、定位等)、日常生活(電視廣播、通信等)、生產(chǎn)實際(波導、諧振腔、天線等)和物理學研究前沿(電磁污染、光纖通信等)應用廣泛.在實際的教學工作中，教學工作者們往往將大量的時間用在由國家教委頒布的教學大綱范圍內(nèi)，重視靜電場、靜磁場等內(nèi)容的基本理論、基本方法和電磁波在日常生活及生產(chǎn)實際中的應用，忽視了電磁波在軍事和物理學前沿方面的應用.究其主要原因是電動力學課程不但自身具有數(shù)學推導多、概念抽象，教學難度大等特點，而且還有內(nèi)容多，課時少，學生的數(shù)理基礎不夠扎實以及學習電動力學缺乏內(nèi)動力等問題.為了提高考試通過率，教師通常會減少教學內(nèi)容，降低教學要求，這改變了課程設置的初衷和教學目標，使得電動力學失去了原有的魅力和吸引力，也不利于學生探索精神、創(chuàng)新意識和自主性學習能力的培養(yǎng).

1.2 教學方法

縱觀我國的教學現(xiàn)狀，傳授式教學方法根深蒂固.授受式教學模式主要是以教師為中心，教師利用講解、板書和各種媒體作為教學的手段和方法向學生傳授知識，學生的學習完全屬于被動型.這雖然在知識的傳授方面有一定的意義，但卻嚴重地影響了學生解決實際問題能力的發(fā)展，使得學生碰到問題沒有耐心進行獨立思考，降低了學生參與教學活動的積極性和主動性.

只有讓學生成為教學活動的主體，充分發(fā)揮學生的主動性，使學生成為知識的探索者和創(chuàng)造者，才能使學生有自覺和持久的學習興趣，提高電動力學的教學質(zhì)量和效果.因此，電動力學課程的教學模式和方法的改進也成為教學改革的內(nèi)容之一.

1.3 學生的學習積極性

淮陰師范學院物理學與應用物理學專業(yè)電動力學課程是在大三第二學期開設，到了這個階段大部分學生已經(jīng)有了明確的擇業(yè)目標，如何找份好工作、如何取得較高的碩士研究生初試和復試成績、如何能通過學校規(guī)定的各種等級考試(如國家英語四、六級，計算機二級等)是他們最優(yōu)先考慮的問題，因此學習電動力學難免有些急功近利.雖然電動力學課程對于完善學生的知識體系具有重要的意義，對于軍事、日常生活、生產(chǎn)實踐等具有重要的理論價值，但部分學生因為在短時間內(nèi)沒有看到電動力學的實際用處，錯誤的認為教學內(nèi)容與社會嚴重脫軌，所以對該課程的學習積極性不高，甚至出現(xiàn)厭學心理，導致學生上課時做自己的事情，不能全神貫注的學習該課程的相關內(nèi)容.學生學習積極性不高另一個原因是由于電動力學課程自身特點決定的.學好電動力學，不僅要求學生要有較好的物理思想，扎實的數(shù)學基礎，還要在課后將大量的時間和精力用在預習和復習上，這樣才能在課堂上跟上教師的教學進度.部分學生因為數(shù)理基礎差，沒有分配足夠的時間來學習，在短時間內(nèi)不能有所收獲，覺得電動力學枯燥復雜、難于理解、并且毫無意義，也就失去了學習興趣，使得學習成為一種負擔.

教師常常感嘆與抱怨，現(xiàn)在的學生一屆不如一屆，基礎差、學習態(tài)度不端正、教學難等.面對這樣的實際情況，還沒有行之有效的辦法來解決這個問題.如何激發(fā)學生學習電動力學的積極性，變被動為主動，真正品味電動力學課程學習的樂趣，是當下教師迫切需要解決的難題.

1.4 考核方式

在我校電動力學的考核方式由兩部分組成，30%的平時成績，70%的期末閉卷考試成績.其中平時成績包括學生的課堂表現(xiàn)，平時作業(yè)完成情況，期末考題則側重于對書本知識的記憶與模仿，缺乏綜合能力的測試.因此大部分學生注重最后期末考試，平時缺乏對電動力學課程學習的積極性，碰到問題不是去獨立思考，而是從書本上找答案，通過考前進行臨時性的死記硬背而完成該課程的考核.考試已不能反映學生對知識的掌握程度，成為了一種形式.這種考核方式并不能正確引導學生的探索式思維方式和研究性學習方法，不利于培養(yǎng)學生正確的思維模式與自學能力.因此完善課程考核方式已成為當前教改課題的當務之急.

2 電動力學課程教學改革的思考與實踐

2.1 教學內(nèi)容的調(diào)整

通過查閱電動力學教學改革文獻和結合自身的教學實踐，筆者認為電動力學雖然屬于經(jīng)典理論學科，但它的基本知識體系和框架結構也不是不可變動的.教學經(jīng)驗表明，大部分學生在面對電動力學復雜的運算推導時往往表現(xiàn)出畏難情緒，進而喪失了對電動力學的學習興趣.因此，結合我校學生入學起點比較低、多數(shù)學生數(shù)學基礎比較差的實際情況，在講課之初增加了數(shù)學基礎部分的講解，主要包括矢量代數(shù)、矢量場論(梯度、散度、旋度)、并矢代數(shù)、張量分析和拉普拉斯方程的分離變量解，并配合相應的習題，且在以后的教學中做到常講多練，幫助學生掃除數(shù)學上的障礙，使學生樹立學好這門課的信心.同時在教學內(nèi)容上雖有教材，但不拘泥于教材，進行有針對性的壓縮與拓寬，壓縮與《電磁學》重復部分的內(nèi)容(電荷守恒定律、電磁感應定律、介質(zhì)的極化和磁化等內(nèi)容)，增加和充實電動力學領域中新發(fā)展的理論以及電磁理論在現(xiàn)代科學技術及生產(chǎn)中的應用(高溫超導的迅速發(fā)展、光纖通信等)，使經(jīng)典理論體現(xiàn)出現(xiàn)代知識結構的特色，從而使學生真正意識到電動力學的實際應用價值.

2.2 教學方法的改革

傳統(tǒng)的授受式教學方法注重于教師的講解，雖然在知識的傳授方面有一定的意義，但不利于調(diào)動學生的學習積極性，不利于培養(yǎng)學生的綜合能力和科學素質(zhì).因此根據(jù)電動力學課程的性質(zhì)與特點，需要引入科學的教學方法與現(xiàn)代化教學手段，將其與傳統(tǒng)的教學方法進行有效結合，使授課方式多樣化，授課內(nèi)容生動化、直觀化，這將更有利于提高教學質(zhì)量和效果.

(1)靈活運用教學方法.分析電動力學課程不同篇章、不同章節(jié)之間知識的關聯(lián)，處理方法的共性與個性等，靈活運用各種教學方法達到事半功倍的效果.如靜電場和靜磁場在研究方法上相似，我們重點講授靜電場這一章，使學生掌握靜電場的各種分析方法后，采用類比法處理靜磁場的相關問題，這樣有助于知識的融會貫通，培養(yǎng)學生獲取和運用知識的能力.根據(jù)課程內(nèi)容體系，教師應把握有利時機，創(chuàng)設問題情境，適時提問，吸引學生注意力，促進學生思維，加深對知識的理解和記憶，活躍課堂教學氣氛.在教師啟發(fā)式提問的方式的引導下，適時開展和組織課堂討論，集思廣益地進行學習，既能鍛煉思維能力，又能提高分析問題、解決問題的能力.對教學內(nèi)容及時歸納總結，形成單元之間知識的聯(lián)絡，促進學生對整體內(nèi)容的掌握，如電磁場的“三量(方向導數(shù)、通量、環(huán)量)三度(梯度、散度、旋度)”［6］，電磁理論基本方程積分形式、微分形式、邊界條件的對應等，有利于內(nèi)容的理解，使學生形成課程知識體系網(wǎng)絡.在講授基礎內(nèi)容時用傳統(tǒng)的授受法，而在介紹與基礎內(nèi)容相關的一些新理論、現(xiàn)代科技應用的技術等用滲透法，使學生了解電動力學現(xiàn)代科學發(fā)展的前沿，從而擴展學生的知識視野.

(2)合理采用多媒體教學手段.采用多媒體教學手段，使課程的改革和教學實施建立在現(xiàn)代教育技術平臺之上.由于電動力學內(nèi)容多，課時少，傳統(tǒng)的“粉筆加黑板”很難在給定的學時內(nèi)按照教學大綱的要求完成教學任務，采用多媒體輔助教學大大提高了課程的教學進度.通過多媒體，使得教學內(nèi)容生動形象，如在電磁波的傳播一章中，矩形波導中TE10波的電磁場和管壁電流的分布是難點，理論分析復雜，學生理解困難，利用多媒體中的動畫效果，有關TE10波的電磁場和管壁電流在波導中的分布就能形象直觀的展現(xiàn)在學生眼前，對學生理解疑難問題起到至關重要的作用，同時又激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.在使用多媒體時要注意講課的語速，教師應根據(jù)教學內(nèi)容合理地把握節(jié)奏，在重點、難點問題上速度要放慢，要讓學生能夠看清楚、有思考的余地和記錄要點的“間隙”.當涉及到復雜而重要的推導時建議還是用板書的形式進行推導，使學生跟上節(jié)奏，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力.

2.3 教學效果的提高

(1)豐富課程考核的內(nèi)容與方式.目前我校多數(shù)考試課程仍然使用傳統(tǒng)的考核方式，學期末的閉卷考試是學生成績的主要組成部分，而可訓練他們能力的平時成績僅僅占很小的比例，因此筆者認為考核改革的重點是加大平時成績的比重，以學習為目的、考核為手段，使學生認識到學習過程的重要性.本課程為考試課程，應從多方面考核學生的知識和能力.首先原有的課堂表現(xiàn)與作業(yè)完成情況繼續(xù)保留作為平時成績的一部分，同時為了幫助學生認識和建立起整個課程框架結構，了解學生對單元知識的學習情況，每一單元結束時進行單元測試和總結是非常必要的，并將單元測試成績作為平時成績的一部分.此外附加研究性學習內(nèi)容，堅持教研結合，鼓勵和引導學生積極參與探究問題的學習活動，通過查閱相關的參考文獻，相互協(xié)作開展對某一電動力學問題、科研課題的研究，培養(yǎng)學生獲取知識、分析問題和解決問題的能力以及自主性學習和創(chuàng)新性學習的能力，并將研究性學習的結果形成小論文，最后教師以小論文的評定結果作為該門課平時成績考核的一部分.最后期末試題應包括基礎題、提高題、深化題，通過考試，讓學生進一步了解在學習中所存在的問題，在今后的學習中進行彌補和改進.

(2)加強教師與學生之間的交流.調(diào)查中多數(shù)學生反映，高校師生關系不如高中時的密切，這主要是因高校師生之間缺乏溝通所造成的.多數(shù)教師與學生見面機會僅限于課堂，且無更多的交流，導致教師不了解學生，學生不關心教師，更談不上關心教師講授的內(nèi)容，學生的學習興趣越來越低，教師的教學效果越來越差，形成了惡性循環(huán).如果教師能夠與學生多交流多溝通，親近學生，就能夠在學生心中樹立更好的形象，從而激起學生對學習的興趣，使學生真正成為教學中的主體.

為了給師生間創(chuàng)造更多的交流機會、幫助學生解決疑難問題，我院安排教師定期在校值班，學生可以向老師請教在學習中存在的問題，教師可以利用值班期間到學生自習室進一步了解學生的學習情況，教師與學生之間的溝通與交流有利于教學相長.每次期中教學檢查，分管教學院長、輔導員教師召集各年級班干部(如班長、考勤班長、學習委員等)和學生代表就課程教學問題開座談會.通過座談會，可以了解教師在教學過程中存在的問題，最后將座談會的結果及時反饋給相關教師，有利于教師及時發(fā)現(xiàn)和矯正教學上的不足，針對學生學習中的難點，容易混淆的概念，經(jīng)常出現(xiàn)的問題等，及時組織專題輔導，以習題課、輔導課等形式幫助學生解決學習困難，為今后更好的教與學打好基礎.

(3)采用雙主教學模式，提高學生的學習積極性.“以學生為主體，以教師為主導”的教學改革一直是各級教育部門探討的問題，該教學方法具有很強的主體性、交互性、實踐性等特點.電動力學課程施行“以學生為主體，以教師為主導，知識、素質(zhì)和能力協(xié)調(diào)發(fā)展”的現(xiàn)代教育理念，教學中突出學生的主體地位，注重對大學生邏輯思維能力、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，教與學雙方相互支持、相互促進.為了突出以教師為主導，學生為主體，在教學的全過程中采用運用啟發(fā)、引領、指導的方式進行拓展式、啟發(fā)式的教學.注重師生互動，溝通思想，更大限度地挖掘學生的潛力，將理論知識與實際應用相結合，讓學生從專業(yè)課的學習中享受學科知識的快樂，為學生營造一個寬松活躍的教學氛圍.

(4)實行“層次化”教學.由于課時的限制和學生從業(yè)目標的不同，我校實施“層次化”教學，努力體現(xiàn)因材施教和以人為本的教學理念.《電動力學》課程分為兩個層次開設，實行“層次化”教學，即:保證本科基本要求的《電動力學》以及用于讓有興趣的同學近一步鉆研和提高的《電動力學(Ⅱ)》，分兩個學期開設，前者為專業(yè)必修課(大三第二學期開設)，后者為專業(yè)選修課(大四第一學期開設)，列入人才培養(yǎng)計劃嚴格執(zhí)行，這種方法取得了較好的效果.以考研為例，《電動力學》課程優(yōu)質(zhì)的教學活動對學生知識與能力結構的構成、專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)等方面發(fā)揮了重要作用.學生在報考碩士生應試、復試或面試電類課程中取得理想成績.最近幾年的數(shù)據(jù)顯示應屆考取與本課程相關專業(yè)的碩士生人數(shù)占物理與電子電氣工程學院考取總人數(shù)的百分比為65%左右，在生源文化基礎相對薄弱的情況下，本課程在人才培養(yǎng)中較好地發(fā)揮出課程教學的功能與作用.

3 結語

電動力學是物理學專業(yè)的一門重要基礎理論課程，為了提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的學習和思考的能力，需要在教學內(nèi)容、方法和手段等方面進行不斷的改革，使其具有更大的吸引力和魅力.本文所述的部分改革方法已在本校的電動力學課程教學中得到了應用，取得了明顯的效果，受到了學生的歡迎，課程考試的平均成績有了很大的提高，不及格人數(shù)明顯減少，這也說明電動力學的教學改革取得了一定的成績.

［1］李汝良，蔣逢春，馬榮.全面改革電動力學課程的思考與探索［J］.商丘師范學院學報，2005，21(2).

［2］羅琬華.對電動力學課程改革的研究［J］.西南師范大學學報，2006，31(6).

［3］胡錦蓮，孫文斌.關于電動力學課程教學方法的探討［J］.安徽工業(yè)大學學報，2010，27(4).

［4］蔡根旺，張臘梅，張合斌.雙主教學模式下電動力學課程教學改革研究［J］.高等函授學報，2009，22(6).

［5］郭碩鴻.電動力學［M］.北京:高等教育出版社，1997.

［6］劉金壽，鄭泰玉，仲海洋.基礎電動力學［M］.吉林人民出版社，2005.

G642

A

1008－7974(2011)10－0071－03

2011－04－10

馬春林(1980－)，女，江蘇漣水人，碩士，淮陰師范學院物理與電子電氣工程學院教師.

(責任編輯:王前)