现代教育技术与高校电磁学教学的整合深化

王峥，蒋兴雨，彭爱莲，曾庆国，于琮

（商丘师范学院物理与信息工程系，河南商丘476000）

现代教育技术与高校电磁学教学的整合深化

王峥，蒋兴雨，彭爱莲，曾庆国，于琮

（商丘师范学院物理与信息工程系，河南商丘476000）

通过现代教育技术与课程整合的研究与应用，进一步深化电磁学课程改革，构建电磁学课程新体系，推进电磁学教学模式的改革，逐步实现教学手段的现代化.将信息技术与实验教学整合，优化实验教学体系，形成分层次的实验教学模式.

教育技术；电磁学；教学改革

1 研究的意义和现状分析

信息技术与材料技术和能源技术是现代文明的三大支柱，高科技成果向现实生产力的转化速度日益加快，知识经济促使人类的经济社会生活发生着巨大的变化，这对高等教育的人才培养模式产生了深刻影响和巨大推动.提高教育质量，培养高素质的创新人才是当前高等教育发展的主旋律.物理学是整个自然科学的基础，它不断推动着自然科学乃至整个人类文明的发展和进步.电磁学是经典物理的重要组成部分，也是近代物理和许多技术学科不可缺少的基础.电磁学课程是物理学专业重要的专业基础课之一，也是普通物理系列重要的基础课之一，是电工、电子、通信、自动化等理工专业的基础理论课程.

虽然我国高校电磁学教学改革已取得了很大的成果，但仍远远不能适应21世纪高素质人才培养的需要.在当前，进一步实行全面改革，重新审定、优化课程教学知识点和教学内容，更新调整课程体系和结构，充分发挥现代教育技术和信息技术的优势，显得尤为重要[1].

2 电磁学理论课教学模式的改革

2.1 构建电磁学课程新体系

项目研究主要包括确定电磁学课程培养目标与要求，修订完善电磁学理论课与实验课的教学大纲，制定课程培养计划、改革课程体系、优化课程结构，整合教学内容，制作教案、习题、实验指导、教学用多媒体课件.课题组成员均来自理论教学、实验教学第一线，具有丰富的教学经验和精湛的计算机水平，近年来，已陆续开展了多媒体授课，积累制作了大量的精品课制作素材，如完整的教学大纲、教学参考资料、电子教案、教学课件、习题指导与解答、实验指导、多媒体教学辅助软件与课程演示实验以及教学录像等，从而确保本课题的研究拥有良好的前提与条件.课题组依托于我系的电磁学省级精品课程，进一步建立并完善了专门的教学网站，组建了电磁学教学资料和辅助资料数据库，并及时更新资源，做到资源共享，做到能够充分利用网络资源开展在线教学.同时组建了公共答疑平台，由老师在线回答学生的问题.项目以培养学生专业能力和创新意识为目标，加强实验教学改革，强调理论与实践的结合，促进了实验教学与实验室建设.通过这一系列教学改革与研究，能够较好地解决教学内容多与学时少的矛盾，克服教学内容陈旧，课程结构不合理，教学方法和手段落后，理论与实践脱节的现象.

电磁学是普通物理的主干课程，是物理学专业和应用物理学专业的必修课，课程教学设计为72学时.课程教学目标是使学生掌握电磁相互作用的基本规律；了解电荷电流激发电场磁场的规律；了解电场与磁场的联系；理解电磁场的物质性；了解电场磁场与各种物质的相互作用；理解麦克斯韦电磁理论；了解电磁学与其它学科的联系与实际应用;培养学生的科学素养.学科组整合了电磁学和电动力学课程体系，根据电磁学和电动力学研究对象相同和课程内容的衔接，整合电磁学课程教学内容，沟通两课程的研究方法和手段，并克服了两课程知识的重叠，减少教课学时[2].同时，规范教研活动，定期安排教学研讨会，请老教师介绍教学经验，安排相关课外讲座，组织学生参加电磁学多媒体软件、课件的制作与使用，组织安排学生撰写课程学习小论文.

2.2 教学方法与考核

推进电磁学教学模式的改革，必须转变教育思想、更新教学观念，改革单一的教师讲授的传统教学模式，变填鸭式教学为引导式教学，切实实现教与学相互动，理论与实践相结合的教学形式，充分调动学生的积极性.改革教学内容与课程体系，逐步实现教学手段的现代化，是电磁学教学改革的核心问题，电磁学教学模式的改革要注重开展教学方法和教学手段的改革，这两者是相辅相成的，前者不但是教学改革取得实际效果的重要保证，而且还直接关系到人才创新精神和创新能力的培养.本课程根据学生的认知基础、思维水平、教学具体内容和教学目标，灵活采用不同的教学方法，以讲授法为主，同时采取讨论式、自学式、师生角色互换式等多种教学方法，各种方法紧密结合、互为补充.

依托于我系的电磁学省级精品课程，多年来我们充分利用多媒体教学手段，制作并不断完善电磁学多媒体教学

改革一考定终身为多维考核方式，采用不同权重系数的平时出勤、课下作业、课堂讨论、期末考试等成绩，来综合评定课程成绩.该种考核方式既能督促和激发学生学习的积极性与主动性，评价学生的学习态度与能力，还能全面考核学生对知识的掌握情况.

3 电磁学实验教学模式的改革

3.1 实验内容的构建

电磁学是一门实践性很强的学科，理论课和实验课是不可分割的一个整体.与课堂理论教学相比，其实践性教学环节不仅是培养学生综合素质的重要方面，而且是培养学生动手能力和创新能力的重要环节.但长期以来，电磁学实验教学只是附属理论教学的一部分，传统的教学模式难以激起学生的学习兴趣，这不利于现代社会创新人才的培养[3].我们围绕如何在实验教学中培养学生的创新能力，对电磁学实验课程体系中的教学计划、教学内容、教学方法和手段、实验考核方法进行了探索，精选基础性实验内容，尽量减少验证性实验，增设设计性、综合性实验，将现代科技成果融入电磁学实验教学，优化整合实验教学体系，形成从低到高，从简单到复杂，从基础到前沿，从接受知识到培养综合能力、创新能力的分层次的电磁学实验教学模式，即基础性实验、综合设计性实验、研究创新性实验“三个层次”的教学模式.

第一层次实验，主要进行基本实验技术、基本实验技能的训练.实验主要由验证和观察组成，要求学生掌握基本操作技能，熟练使用常用仪器，这一阶段共安排了5个实验项目：制流电路与分压电路、伏安法测电阻和二极管的特性、用冲击电流计测螺线管内轴线上磁场的分布、霍耳效应、电子示波器的使用.第二层次实验，即综合设计性实验，该阶段安排了4个实验项目：静电场的描绘、用惠斯通电桥测电阻、利用箱式电位差计校准电表、磁场的描绘.第三层次实验,即研究创新性实验，该阶段实验以选做的方式进行，我们根据实验教学大纲及开课能力设计了若干可供学生选择的实验项目，学生也可以自拟题目.基本流程是：查阅资料、设计方案、正式实验、总结，学生可完全打破实验指导书上的实验方案和步骤，按自己的想法设计实验，该阶段学生可以从板式电势差计测量电池电动势和内阻、万用电表的设计与组装、电子束线的偏转与聚焦等实验项目入手进行创新研究.

3.2 教学方法与考核

教育资源的缺乏是长期困扰教学质量提高的难题，也是教学改革进一步发展的瓶颈.这些矛盾只能通过发展教育技术、创新教育手段来解决.实验教学中把握现代教学与传统教学相结合的原则,整合现代教育技术开设电磁学仿真实验.课题组搜集制作电磁学仿真实验教学软件和虚拟实验室，利用计算机把实验设备、实验教学、教师指导和学生操作操作融合为一体，学生利用校园网对实验教学内容进行预习和复习，使教学内容在时间和空间上得到延伸.同时，利用多媒体仿真实验软件，对一些由于条件限制不能开设的实验操作过程和一些前沿的实验技能进行动态展示，激发学生的兴趣，使学生对电磁学实验有一个完整而系统的了解.在实验课中，利用教师示范操作，结合多媒体仿真实验软件的演示，使学生易于理解和掌握实验的原理、方法和技术要点，提高了学生的学习兴趣和教学效果.

建立合理的实验考核体系，在实验教学改革中具有重要的指导意义，是实施创新教育的重要保证.过去的实验考核方法是利用实验报告进行考核，这种考核方法流于形式，不能反映学生的实际水平.因此，我们采取了综合评定实验成绩的方法，并规定平时成绩占实验课学科总成绩的70%，期末实验考试成绩占实验课学科总成绩的30%.平时成绩主要包括学期各次实验的动手操作能力、创新设计能力、实验观察能力和综合分析能力的考核，以及预习报告、实验报告、实验态度等的考核.期末实验考试主要是指在学期末对指定实验项目的考核.这种考核方法能够全面客观地评价每一位学生的实际水平，有利于培养学生独立思考问题和解决问题的能力.

4 结束语

项目从21世纪人才培养要求出发，确定明确的培养目标和人才培养模式，开展电磁学理论课与实验课的新的教学模式的研究和实践，改革教学方法，实现教学内容、教学方法与教育技术的整合与深化.研究形成的课程教学新方案已经在我校物理学专业和应用物理学专业进行实施，项目的实施加强了对学生综合能力和素质的培养.这种新的教学模式得到了学生的普遍认同，既巩固了理论课学习的基本知识，提高了综合实验能力，又提高了学生的实验、理论创新和实践的能力，为学生今后从事相应的专业研究奠定了基础.总体上达到了改革电磁学实验课程教学的目的，取得了预期的效果.

〔1〕祝智庭.现代教育技术[M].北京:北京师范大学出版社,2003：192-206.

〔2〕余日春.高师物理专业电磁学和电动力学课程整合与教学创新[J].巢湖学院学报,2007，9(3):123-124.

〔3〕郑勇林，郑瑞伦.大学物理实验课程的改革和探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2005，30(2):369-372.

G642

A

1673-260X（2011）01-0209-02

商丘师范学院教育教学改革研究项目(0923)辅助软件、多媒体演示软件和网上课程教案、教学录像，将动画、音视频等多媒体资源与课程教学体系有机结合，与演示实验一起配合课堂教学达到直观、生动、易理解掌握的目的.