地方高校人才培養新視域下《電動力學》課程教學探究

鄧洪亮

【摘要】《電動力學》課程是物理學專業的一門重要的專業課，課程對于學生的動手創造能力的培養以及從事相關科學研究都具有基礎性的重要意義，本文主要從研究課程教學改革內容及目標、擬解決的主要問題、實施方案及主要方法等方面探討相關問題，在課堂教學中，突出學生的參與性、科學性和探究性以及推進個性化教育等，重視物理思維和學生能力培養；同時，探究教學與當代信息技術的整合與深化和較多開展課內外實踐學習訓練來擴展學生自主學習空間，使學生掌握課程知識和所涉及的相關科學方法，有效提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高學生知識拓展能力和自我學習能力。

【關鍵詞】教學探究 當代信息技術 能力培養 自主學習

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）02-0024-01

一、研究的意義及相關研究現狀分析

高校本科人才培養計劃要求學校培養出基礎扎實、知識面寬、創新實踐能力強、具有社會責任感、團隊合作精神和卓越人才培養潛質的優秀學生。以工學和理學為主的地方性高校主要以培養適應當地工業和經濟發展的各種應用型人才為目的。邵陽學院地處經濟欠發達的湘西南，要想培養出實用應用型人才，更好服務于地方經濟，各類課程尤其是應用型課程的教學改革尤其迫在眉睫。在地方高校人才培養新視域下，我們既要引進先進的教學理念、模式和方法，又要充分利用好各種能培養學生動手能力的校內外教學資源和競賽平臺，培養出應用型的各種卓越人才。

以多媒體技術和網絡技術為核心的信息技術在教育領域中的應用是教育信息化的重要標志。在新的教育理念下，探索信息技術與學科課程整合成為當前教育研究的一個熱點內容。《電動力學》是高等院校物理學以及通信工程、電子信息工程專業的一門重要的基礎性理論課程，當今滲透到人們日常生活的各種電子類產品與電動力學的電磁理論如影隨形。我們將電動力學課程教學改革進行了初步的探討，結合我校的特點，改變傳統的教學模式，研究信息技術與電動力學課程的整合，整體優化教學過程。對增進學生的專業知識學習效果，提高學生的信息技術能力，培養學生的合作意識和創新精神具有重大的現實意義。我們將信息技術貫穿于課程教學之中，推行啟發式、探究式、討論式、小制作等授課方式；將教學理論應用到創新實踐能力訓練中，應用到物理、電子等各類競賽中。

對于我校物理學專業學生而言，最好的平臺之一就是利用好一年一度的針對物理學專業學生的競賽及物理創新大賽。現在的物理、電子類競賽都離不開電磁理論知識指導。而要想在各類大型競賽中獲得成績，學生必需要掌握扎實的電動力學理論知識。所以說，如何上好這門基礎課，給同學們提供扎實的理論指導，增強學生的動手能力和創新能力，同時也是卓越人才培養計劃必然要求。

二、具體改革內容及目標

1.具體研究對象和內容

第一，作為一門探究性課程，《電動力學》課程是物理學專業的一門重要的專業課。它以麥克斯韋方程為根本基礎構建電磁理論的知識體系，它研究自然界中電磁現象和電磁過程。近年來材料、光子晶體等領域的理論研究和材料研發的突破給經典電磁理論帶來了勃勃生機。

另一方面，《電動力學》課程對于學生的動手創造能力的培養以及從事相關科學研究都具有基礎性的重要意義，對于學習其它相關專業（如通信技術、電力系統、電子技術、激光技術、光學工程等）的課程也有重要影響。

第三，以多媒體技術和網絡技術為核心的信息技術在教育領域中的應用是教育信息化的重要標志。通過《電動力學》課程的探究教學與當代信息技術的整合與深化，使學生掌握《電動力學》課程知識所涉及的相關科學方法，有效提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高學生知識拓展能力和自主學習能力。

2.研究擬達到的目標

在課堂教學中，突出學生的參與性，使他們主動獲取而不是被動接受科學結論，強調思維互動，使學生感覺電動力學發人深思，不難入門。作為電磁理論基礎的麥克斯韋方程是從大量個體電磁實驗總結而得的“共性”規律，同時《電動力學》與其他物理學分支也具有“共性”和“個性”的關系。針對這一特點，教學中注意引導學生相似性形象思維，開展抽象思維，促成頓悟思維。學生感覺電動力學思路清晰，能跟上老師思考，容易理解。激發學生學習興趣，經常采用課堂討論，由學生提問，在教師引導下大家討論，總結得出準確認識。由于分析“電動力學”要在多維時空中抽象思維，課堂教學充分使用多媒體，盡力使用圖像和色彩搭配，使學生建立正確的物理圖像。

三、擬解決的主要問題

第一，突出科學性和探究性。電動力學探究式教學，強調學生能力的培養。教學中遵循“物理現象的發現——物理現象的描述——物理過程的分析——結果驗證與實驗測量”，再現科學研究過程，突出物理學實驗性的特征。教學中注意知識拓展，充分聯系實際應用和現代科技發展，提高了學生學習興趣和畢業生就業的適應性。

第二，重視物理思維和學生能力培養。課程教學中鍛煉相似性形象思維，提高抽象思維，促成頓悟思維。采用多媒體手段、有效使用圖示，幫助學生正確建立物理圖像，認識物理過程。提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。培養他們的科學創新能力。

第三，推進個性化教育。探究式教學可以使具有不同基礎的學生各有所獲。課程網站的建立和《電動力學》論壇的開通也將有效推動個性化教育的實施。

四、實施方案、實施方法

通過《電動力學》課程的教學，使學生對于電磁現象的了解更加深入，系統地掌握電磁場的基本性質、運動規律及電磁場與物質的相互作用等電磁理論知識，能夠熟練運用電動力學認識和處理相關電磁現象問題。《電動力學》是物理學發展比較成熟的一門學科，從電磁理論發展史看，章章節節中滲透著科學家的成功思想和方法，讓學生了解并學習這一點，對于培養學生學習方法，培養學生的物理直覺和科學素質是十分有益的，這也是本課程教學的一個目的。本課程教學的基本要求是：使學生系統而深入地掌握靜電場和靜磁場理論，掌握電磁波的傳播和電磁場輻射規律，并能夠熟練運用知識分析和解決相關電磁問題。當代教育技術中網絡視頻教學提供了傳統教學中所沒有的優勢，通過播放演示實驗中的與電動力學現象相關的視頻資料，學生可以直觀地理解這些現象及其物理內涵。

任課教師通過課后答疑和討論、電子郵件、學生QQ群，解答學生的問題，了解學生的創造欲望，指導有能力的學生開展科研實踐訓練、參加各類科技競賽。這種教學方式不僅對提高學生的理解能力、動手能力、創新能力都有相當好的效果，同時也可以促進本課程的教學改進也很有益。同時，這種教學模式還可以推廣到其他物理類基礎學科，改變傳統的教學模式，增強教學效果以及學生的動手能力和知識理解都有很好的借鑒作用。

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課題項目：本文系校級教學改革研究項目（2014JG32）。