《电磁学》教学内容与方法改革探索

王柳等

【摘要】本文从介绍电磁学课程的特点及在物理学类专业中的地位出发，针对此课程特点与地位提出了教学改革的总体思路，主要尝试了在教学内容、教学方法等方面的一些改革，以提高教学质量并培养综合素质高的学生。

【关键词】电磁学 教学改革 教学方法

【基金项目】广西高等教育本科教学改革工程项目（2015JGA229），桂林理工大学教学改革工程项目（2013JG35）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）07-0161-02

《电磁学》是物理学、应用物理学专业本科学生的一门专业必修基础课。它是经典物理学的一部分，主要研究电荷、电场、电流产生磁场的基本规律、电场和磁场的相互联系，电磁场对电荷、电流的作用，以及电磁场对物质相互作用产生的各种效应。本课程的目的与任务是使学生掌握电场、磁场的基本特性与规律，掌握电场、磁场的基本特性，锻炼学生分析物理问题的思维方法，为进一步学习电磁场与电磁波、电动力学、电工学和电子线路等课程和今后应用电磁学知识打下良好的基础。通过本门课的学习提高学生运用高等数学解决问题的能力，使学生能够运用从特殊到一般、从局部到全局的分析能力，培养学生用类比的方法研究和理解问题的能力，从复杂现象中抽象出本质建立物理图象或物理模型能力等方面得到初步训练。本文以桂林理工大学应用物理学专业为例，主要从课程设计、教学内容、教学方法等方面提出一些适合应用物理学专业学生学习的教学改革的新思路。

一、教学改革总体思路

在以教师为主体的传统教学模式中，学生只能被动的接受知识。这种教学模式使得学生的知识面狭窄、获取知识的途径闭塞、思考问题的模式简单、自主获取知识的能力缺乏等，从而使学生失去了在学习中的主体地位与主观能动性。随着现代科学技术的飞速发展，尤其是互联网的发展与普及，这种传统的教学模式需要贯以新的教学理念，充分发挥学生自主学习的主观能动性，以实现培养自学能力强的创新型应用型人才的目的，从而实现以教师为主导、学生为主体的高效的新型教学模式。在电磁学课程的教学过程中，通过反复的教学反思与探索，初步形成了对该课程教学的一些教学改革思路。可概括为教学内容改革、教学方法改革两方面。

二、教学内容改革

为了适应新形势下培养应用物理学专业学生具有更强动手能力与综合素养的目标。近年来，我校该专业的培养方案几经修订完善，电磁学课程作为应用物理学专业必修基础理论课，课程内容主要包括电场、磁场、电磁波、电路等共9章，设计学时为56学时。在学习本课程时需要学生具有较强的理解力、较好高等数学功底、良好的逻辑思维能力与归纳总结的能力等，要在有限的时间里完成教材中所有的内容并培养学生具有良好的专业知识素养与能力是不现实的。

根据我校应用物理学专业培养方案与培养目标的要求，对教材与课堂教学内容进行精选。通过对比国内外现有的大量经典教材，结合我校本专业学生的实际情况，选择了比较精简的经典教材——高教出版社出版的梁灿彬主编的《电磁学》第三版，同时以赵凯华主编的《电磁学》等相关教材作为参考教材。在课堂授课内容上，将教材中的全部章节分为必讲部分与选讲部分。必讲部分主要包括：静电场的基本规律、静电场中的导体、静电场中的电介质、恒定电流的磁场、电磁感应、磁介质等6章内容。选讲部分主要包括：稳恒电流与电路、交流电路、时变电磁场和电磁波等3章内容。

必讲内容主要是在课堂教学的过程中通过多媒体与板书相结合的方式进行面授。通过面对面的讲解与交流，确保学生有足够的时间用于理解并掌握基本的物理概念、建立对应的物理模型、进行相关的数学推导、建立系统的知识结构。对于选讲内容则主要通过我校的网络课程教学平台，上传相应的教学课件与视频、提出学习的目标与要求。学生可以结合自己的兴趣爱好选择性的学习相关内容，通过学生的自主学习，培养学生自学的主观能动性。通过课堂教学与学生自主学习相结合的教学方式，既可以发挥教师的引导作用又可以充分调动学生自学的主观能动性，有利于学生真正理解所学内容的物理本质、提升专业知识素养与综合能力。

三、教学方法改革

传统的课堂教学主要以教师讲授知识学生接受知识的形式为主，这样的教学模式对于理论性很强的基础课程往往很难调动学生自主学习的主观能动性，从而不利于培养学生的自学、创新等能力。针对传统教学模式的不足之处，作者尝试增加师生互动环节。例如在课堂上通过提问的方式加强师生间的交流互动；在学校网络课程教学平台中加入学习交流栏目，通过在该栏目中添加适当的思考题以考察学生对所学知识物理内涵理解程度和掌握情况，使教师有效掌握学生学习的真实情况，也增强了学生自主学习和独立思考的能力。

此外，在课堂教学中通过对照法进行学习。例如对比学习静电场的定义、性质与磁场的定义与性质等；对比学习电场与磁场中的高斯定理、安培环路定理的异同及其物理意义等。通过这种对比学习方法，可以使学生将所学知识系统的进行掌握，而且避免相互混淆，以培养学生类比学习、对比分析等学习方法与解决问题的能力。

总之，结合我校应用物理学专业学生的实际情况，针对专业基础课程《电磁学》的内容与要求，提出了适应我校本专业学生学习的教学改革思路，主要包括总体改革思路、教学内容改革、教学方法改革等。期望通过这些教育教学改革实现教师主导学生为主体的教学模式，增加学生的学习兴趣，培养学生自主学习的主观能动性，提高教学质量。

参考文献：

[1]陶力沛.电磁学教学改革探讨[J]，青岛大学学报，14，（2）.

[2]刘志.大学物理电磁学教学改革研究[D]，湖南师范大学，2007.

[3]颜琳，王小云.电磁学课程教学改革探讨[J]，中国西部科技，8，（33）.

[4]杨凡.《电磁学》课程教学改革探讨[J]，绵阳师范学院学报.30.（5）.

作者简介：

王柳（1986-），男，湖南祁阳人，无理学博士，讲师，研究方向：物理专业课程教学与纳米光子学研究。