電磁場理論教學中的課程評價方式研究

趙煦+周龍+陳為真+牟懌

摘要：針對電磁場理論教學中，學生高度依賴課堂講授的問題，建立以教學過程為重心的課程評價方式，引導學生積極參與課堂教學互動，達到提升課程教學效果的目的。該方法加大了教師對學生學習情況的抽樣頻率和反饋力度，通過教學嘗試，證明了該方法的有效性。

關鍵詞：電磁場；理論教學；課程評價

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0222-02

一、教學現狀

“電磁場原理”作為電氣類專業開設的一門專業選修課，旨在將電路、信號與系統、通信原理等課程的內在聯系用數學物理方程的形式進行理論整合。并通過教學活動，培養學生的科學思維能力和理論推導能力[1]。

學生和教師在教學交互過程中最集中的矛盾點在于，學生認為課程抽象難懂、高度依賴課堂的講授過程、沒有課后的相應預習與反饋，導致課堂教學活動以后，學生對電磁理論知識的理解處于一種似懂非懂的狀態，不能靈活運用現有知識解釋實踐中遇到的電磁現象。一般認為，合適的教學方法，以及適當的教學手段是激發學生學習興趣的最有效方法[2]。為了解決這一矛盾，提高教學的趣味性、直觀性，提升學生對教學活動的關注度，在課堂上引入了多媒體教學手段[3-4]，并使用各種工程軟件[4]將試驗結論圖表化。事實上，這在很大程度上降低了理論教學的要求，側重于簡單、應用、結論性的內容，而對理論推導過程中的技巧性和邏輯演繹部分卻是一帶而過，而這些往往是這門課程的精華所在，體現的是前人對已有知識的創造性應用，而這些正是當代大學生所缺乏的。因此，通常采用多媒體技術與板書教學相結合[5]的授課形式。

所以，在激發學生學習興趣的同時，如何讓學生對電磁場理論體系理解得更深刻、掌握得更充分，并能催生出學生的自主學習能力就是一個值得研究的課題。當代大學生對課程分數異常敏感，因此，通過對課程學習評價方式進行改革，在理論教學活動中適度給予學生“自主學習”的靈活度，讓學生在課程實施框架內進行理論、實踐的自由發揮，不僅可以激發學生的學習熱情，同時可以培養學生掌握知識、應用知識的能力，從而達到加深學生對課程內容理解的目的。

二、“自主學習”的評價原則

課程評價方式的改變不僅要適應學校的教學現狀，充分考慮到生源質量（學生的基礎知識、分析問題的能力[6]，特別是微積分和矢量幾何知識）等因素，同時也要考慮電磁場原理這門課程在校內的發展沿革，適應電氣類專業的當前需求，在學校的要求、專業的需求、教學的成果三者之間取得平衡。通過教學內容的整合、教學方法的改變[7]，達到提高學生理論素養和實踐能力的教學目的。武漢輕工大學《關于課程學習評價方式改革的指導性意見》明確提出，要改變課程學習評價方式單一、重結果輕過程的現象，采用多次、不同形式的評價方式，綜合評定學生成績及學習效果。

“自主學習”的目的在于促進學生的課外閱讀和工程實踐；評價的原則是以過程考核和能力考核作為學生知識掌握的評價依據，因此在教學評價的時效性和針對性上與以往的評價方式有很大不同。電磁設備和無線通訊技術的大范圍普及，也為“自主學習”評價方式的建立提供了良好的支撐，在學習了位移電流和坡印亭方程的數學模型后，學生可以在課堂的小組討論和課后的小論文作業中舉出相關的應用實例，解釋移動設備無線充電、手機工作時會發熱的原理，使抽象理論和具體應用無縫對接，培養學生理論聯系實際的思考能力，同時也考查學生對某一知識點的掌握情況。通過教學過程中的“自主學習”評價，做到對重要知識點的全覆蓋。

“自主學習”評價方式是以培養能力為導向的評價機制，弱化了期末考試的評分比重，加大了對每個知識點的考查力度，強化了對學生的課后閱讀及思考、工程實踐能力的成績評價。

三、“自主學習”的評價內容

“自主學習”評價的目的是為了提高學生對知識點理解的深度以及應用理論知識到實際工程問題中的能力。因此，在教學開始的第一堂課，就要清楚地向學生闡明“自主學習”的評價內容，并在發放給學生的“課程教學實施方案”中進行文字說明。在教學過程中，針對知識要點進行的測評前，須告知學生采用的評價方式和時段，需要閱讀的參考文獻資料和需要準備的其他輔助器材。在評價完成后，及時向學生反饋評價分數和評語，讓學生了解自己的知識掌握情況。評價內容一般包括以下6個方面。

評價內容（1）：課后作業（占平時成績30%）。①每一章節課堂學習完成后，要求學生能夠自主推導這一章節中具有結論意義的數學物理方程，并解釋這一（組）方程的適用條件和物理意義，加強學生對知識點的記憶，作為課后作業的第一部分；②任課教師出一道典型應用題，要求學生能夠根據已知條件模擬計算實際工作中可能遇到的問題，并給出具體的數值結果，考查學生應用知識解決實際問題的能力。

評價內容（2）：分組討論（占平時成績30%）。①對于電磁場（包括靜電場、穩恒電場、恒定磁場、時諧場等），要求學生以5—6人為一個小組，在學習完課程內容后，任選其中一項作為題目，以多媒體報告的形式用課堂知識解釋一種觀測到的物理現象或者提出一種新型應用技術的可能性；②每個報告的時間不超過5分鐘，總的耗時不超過兩節課。

評價內容（3）：小論文（占平時成績30%）。①每個討論小組根據分組討論的結果，結合多媒體報告的內容，在參考近五年外文相關文獻的基礎上形成小論文；②小論文應該有明確的結論性陳述，對涉及到的電磁理論模型有詳細說明，要求字數不少于2000字，內容理論結合實際，引用的外文文獻和多媒體報告內容相關。

評價內容（4）：加分環節（占總成績的10%）。如果學生能夠根據電磁理論，設計并自主動手制作一種已有（如電刷）或者某種新型傳感器，則予以加分鼓勵。

評價內容（5）：處罰。對于在作業、分組討論、小論文環節明顯應付或者抄襲、舞弊的記零分，不予成績。

評價內容（6）：平時成績的構成。課后作業30%、分組討論30%、小論文30%、考勤10%；平時成績占總成績的50%；加分環節的10分為總成績的10%。

“自主學習”的評價內容可以針對某一個知識點、也可以針對一個章節來進行，總體上覆蓋課程體系中的所有知識點，鼓勵學生在教學大綱的所列部分進行自由發揮，也支持學生依據興趣，針對諸如高壓輸電線電磁輻射、室內WIFI電磁輻射屏蔽等現象進行科學分析、構想解決方案，培養學生獨立思考和探索的能力。通過這種評價方式，教師掌握學生每一階段的知識掌握情況，學生則通過評價的反饋分數，了解自己的當前學習狀況。評價內容既體現了學生個體的學習成果，也反映了學生團隊的分工協作能力。

四、“自主學習”的評價效果

在電氣專業的電磁場原理教學中，嘗試進行“自主學習”的課程評價，并通過平行班的對比發現，進行“自主學習”的班級不及格學生非常少，高分學生增加；學生總評成績的分布也更加科學合理，趨于正態分布；而平行班的成績分布則趨于梯形；學生在教務系統中對教師的評價也較平行班的要高，學生對這種教學方式持積極肯定的態度，認為通過課程學習，掌握了電磁理論的基礎性、原理性的知識，并能夠對實際問題進行分析和解釋。總體而言，“自主學習”評價體系的教學效果是積極的。

五、結語

通過實施“自主學習”評價的方案，緩解了學生對理論教學的畏懼情緒，在不降低理論教學要求的前提下，讓學生積極參與到教學互動中，引導學生進行知識的搜集、整理、分析和邏輯推演，將抽象的電磁理論和具體的工業產品、物理現象、實驗結論緊密的聯系起來，在激發學生自主學習熱情的同時，培養學生分析問題的能力，提升學生的創新意識，實現學生綜合素質的提高。

六、致謝

本文的研究內容得到了武漢輕工大學“課程評價方式改革試點”項目的資助，編號為2016088。

參考文獻

[1]孫賢明，王海華，劉萬強.“電磁場與電磁波”課程教學研究[D].中國光學學會光學大學，2010.

[2]程莉，徐春梅.《電磁場與電磁波》課程教學改革新思路[J].科學研究，2010，（35）.

[3]照日格圖.淺析多媒體技術在電磁學教學中的應用[J].蘭州教育學院學報，2014，（09）.

[4]林志立.基于Mathematica的“電磁場與電磁波”課程輔助教學改革研究[J].教育教學論壇，2016，（01）.

[5]周宏威，張少如，等.電磁場課程理論及實踐教學改革[J].實驗室研究與探索，2013，32（08）.

[6]張起晶，孫桂芝，等.電磁場與電磁波課程教學改革研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2011，（10）.

[7]李雪萍，張瑜.基于CDIO的電磁場與電磁波課程教學改革探討[J].求知導刊，2016，（02）.

Abstract： According to the problem that students are highly dependent on classroomlecture in theory teaching of electromagnetic field， establish an evaluation method focusing on the teaching process. Aim to guide the students to participate in the teaching processactively， to enhance the purpose forimproving courses teaching effectiveness. This method increases the sampling frequency and feedback intensity for teachers to understand students' learning situation. The effectiveness of this method is proved through teaching experiment.

Key words： electromagnetic field； theory teaching； curriculum evaluation