地方高校人才培养新视域下《电动力学》课程教学探究

邓洪亮

【摘要】《电动力学》课程是物理学专业的一门重要的专业课，课程对于学生的动手创造能力的培养以及从事相关科学研究都具有基础性的重要意义，本文主要从研究课程教学改革内容及目标、拟解决的主要问题、实施方案及主要方法等方面探讨相关问题，在课堂教学中，突出学生的参与性、科学性和探究性以及推进个性化教育等，重视物理思维和学生能力培养；同时，探究教学与当代信息技术的整合与深化和较多开展课内外实践学习训练来扩展学生自主学习空间，使学生掌握课程知识和所涉及的相关科学方法，有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生知识拓展能力和自我学习能力。

【关键词】教学探究 当代信息技术 能力培养 自主学习

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）02-0024-01

一、研究的意义及相关研究现状分析

高校本科人才培养计划要求学校培养出基础扎实、知识面宽、创新实践能力强、具有社会责任感、团队合作精神和卓越人才培养潜质的优秀学生。以工学和理学为主的地方性高校主要以培养适应当地工业和经济发展的各种应用型人才为目的。邵阳学院地处经济欠发达的湘西南，要想培养出实用应用型人才，更好服务于地方经济，各类课程尤其是应用型课程的教学改革尤其迫在眉睫。在地方高校人才培养新视域下，我们既要引进先进的教学理念、模式和方法，又要充分利用好各种能培养学生动手能力的校内外教学资源和竞赛平台，培养出应用型的各种卓越人才。

以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术在教育领域中的应用是教育信息化的重要标志。在新的教育理念下，探索信息技术与学科课程整合成为当前教育研究的一个热点内容。《电动力学》是高等院校物理学以及通信工程、电子信息工程专业的一门重要的基础性理论课程，当今渗透到人们日常生活的各种电子类产品与电动力学的电磁理论如影随形。我们将电动力学课程教学改革进行了初步的探讨，结合我校的特点，改变传统的教学模式，研究信息技术与电动力学课程的整合，整体优化教学过程。对增进学生的专业知识学习效果，提高学生的信息技术能力，培养学生的合作意识和创新精神具有重大的现实意义。我们将信息技术贯穿于课程教学之中，推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式；将教学理论应用到创新实践能力训练中，应用到物理、电子等各类竞赛中。

对于我校物理学专业学生而言，最好的平台之一就是利用好一年一度的针对物理学专业学生的竞赛及物理创新大赛。现在的物理、电子类竞赛都离不开电磁理论知识指导。而要想在各类大型竞赛中获得成绩，学生必需要掌握扎实的电动力学理论知识。所以说，如何上好这门基础课，给同学们提供扎实的理论指导，增强学生的动手能力和创新能力，同时也是卓越人才培养计划必然要求。

二、具体改革内容及目标

1.具体研究对象和内容

第一，作为一门探究性课程，《电动力学》课程是物理学专业的一门重要的专业课。它以麦克斯韦方程为根本基础构建电磁理论的知识体系，它研究自然界中电磁现象和电磁过程。近年来材料、光子晶体等领域的理论研究和材料研发的突破给经典电磁理论带来了勃勃生机。

另一方面，《电动力学》课程对于学生的动手创造能力的培养以及从事相关科学研究都具有基础性的重要意义，对于学习其它相关专业（如通信技术、电力系统、电子技术、激光技术、光学工程等）的课程也有重要影响。

第三，以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术在教育领域中的应用是教育信息化的重要标志。通过《电动力学》课程的探究教学与当代信息技术的整合与深化，使学生掌握《电动力学》课程知识所涉及的相关科学方法，有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生知识拓展能力和自主学习能力。

2.研究拟达到的目标

在课堂教学中，突出学生的参与性，使他们主动获取而不是被动接受科学结论，强调思维互动，使学生感觉电动力学发人深思，不难入门。作为电磁理论基础的麦克斯韦方程是从大量个体电磁实验总结而得的“共性”规律，同时《电动力学》与其他物理学分支也具有“共性”和“个性”的关系。针对这一特点，教学中注意引导学生相似性形象思维，开展抽象思维，促成顿悟思维。学生感觉电动力学思路清晰，能跟上老师思考，容易理解。激发学生学习兴趣，经常采用课堂讨论，由学生提问，在教师引导下大家讨论，总结得出准确认识。由于分析“电动力学”要在多维时空中抽象思维，课堂教学充分使用多媒体，尽力使用图像和色彩搭配，使学生建立正确的物理图像。

三、拟解决的主要问题

第一，突出科学性和探究性。电动力学探究式教学，强调学生能力的培养。教学中遵循“物理现象的发现——物理现象的描述——物理过程的分析——结果验证与实验测量”，再现科学研究过程，突出物理学实验性的特征。教学中注意知识拓展，充分联系实际应用和现代科技发展，提高了学生学习兴趣和毕业生就业的适应性。

第二，重视物理思维和学生能力培养。课程教学中锻炼相似性形象思维，提高抽象思维，促成顿悟思维。采用多媒体手段、有效使用图示，帮助学生正确建立物理图像，认识物理过程。提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。培养他们的科学创新能力。

第三，推进个性化教育。探究式教学可以使具有不同基础的学生各有所获。课程网站的建立和《电动力学》论坛的开通也将有效推动个性化教育的实施。

四、实施方案、实施方法

通过《电动力学》课程的教学，使学生对于电磁现象的了解更加深入，系统地掌握电磁场的基本性质、运动规律及电磁场与物质的相互作用等电磁理论知识，能够熟练运用电动力学认识和处理相关电磁现象问题。《电动力学》是物理学发展比较成熟的一门学科，从电磁理论发展史看，章章节节中渗透着科学家的成功思想和方法，让学生了解并学习这一点，对于培养学生学习方法，培养学生的物理直觉和科学素质是十分有益的，这也是本课程教学的一个目的。本课程教学的基本要求是：使学生系统而深入地掌握静电场和静磁场理论，掌握电磁波的传播和电磁场辐射规律，并能够熟练运用知识分析和解决相关电磁问题。当代教育技术中网络视频教学提供了传统教学中所没有的优势，通过播放演示实验中的与电动力学现象相关的视频资料，学生可以直观地理解这些现象及其物理内涵。

任课教师通过课后答疑和讨论、电子邮件、学生QQ群，解答学生的问题，了解学生的创造欲望，指导有能力的学生开展科研实践训练、参加各类科技竞赛。这种教学方式不仅对提高学生的理解能力、动手能力、创新能力都有相当好的效果，同时也可以促进本课程的教学改进也很有益。同时，这种教学模式还可以推广到其他物理类基础学科，改变传统的教学模式，增强教学效果以及学生的动手能力和知识理解都有很好的借鉴作用。

参考文献：

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课题项目：本文系校级教学改革研究项目（2014JG32）。