過程性考核在《電磁學與電動力學》教學中的實踐

郭凱敏

（內蒙古科技大學包頭師范學院，內蒙古 包頭 014030）

自21世紀以來，我國科學技術的飛速發展，給人們的生產生活帶來了巨大的改變。與此同時，人們對科學技術的求知欲望也變得越來越強烈，《電磁學與電動力學》是一門涉及應用物理學、電子學、材料物理學等多門專業的重要基礎課程，該課程能夠對電磁場的相關理論進行系統性的闡述，由于該門課程需要對理論知識進行大量的分析，有著很強的系統性特征，這需要學生具有嚴謹的邏輯思維，而這也使學生在學習《電磁學與電動力學》課程中存在很大困難，無法有效地理解和掌握課程知識，更難以真正地應用到實踐當中。隨著教育改革的不斷深入，以往的“灌輸式”教學方法已經越來越難以適應人才培養要求，教師需要實時了解學生的學習情況，以便于對教學內容和教學方法做出及時調整，而這就需要在《電磁學與電動力學》教學中引入過程性考核，通過過程性考核來幫助教師實時了解學生在學習這門課程過程中所存在的不足，并針對這些不足來進行針對性的調整，從而幫助學生更好地理解和掌握這門課程中的教學知識，明確課程的教學重難點，進而從根本上提高《電磁學與電動力學》課程的教學成效。由此可見，將過程性考核引入《電磁學與電動力學》教學之中是具有重要意義的。

一、《電磁學與電動力學》的教學宗旨及重難點

20世紀90年代末期，我國教育部在調整專業目錄時，對原有的微電子技術、物理電子技術、電子元器件及材料、光電子和物理電子技術、光電子技術共計五個專業進行了合并調整，使其成為一門新的專業，即電子科學與技術專業。為了緊隨我國的教育領域改革形勢，各個高校在該專業教學中，采用平臺授課方式來對該專業的理論知識與實驗進行覆蓋教學，以此減少該專業在基礎課方面的占用學時。次年，課程組又將《電磁學》與《電動力學》進行了合并調整，使這兩門課程從原有的144學時調整為合并后的96個學時，從而使《電磁學與電動力學》專業的銜接性得以充分體現。在2010年，《電磁學與電動力學》專業的課時得到了進一步縮減，使其從原有的96個學時降低至72個學時，同時還增設了12個學時用于進行實驗教學，以便于幫助學生對電磁場的基本屬性有一個較為直觀的理解。

1.教學宗旨。在物理專業中，《電磁學與電動力學》作為一門重要的基礎理論課程，其教學宗旨主要體現在以下三個方面：（1）需要確保學生對電磁現象中所涉及的各種基本概念、內在電磁運動規律、實驗定律等進行系統性掌握。（2）幫助學生了解電磁學和電動力學所具有的內在聯系，使學生能夠自主地對問題進行發現、分析與解決。（3）幫助學生對愛因斯坦提出的狹義相對論中所涉及的基本概念有一個全面的了解，明確狹義相對論中的主要思想，使學生能夠對時空與電磁場中的物質性關系有一個深入的理解，以便于為該專業在后續學習中打下堅實的基礎。[1]。

2.教學重點。《電磁學與電動力學》課程的教學內容主要包括電磁場理論、電磁實驗現象及規律、狹義相對論等，這些教學內容共同囊括在十二個章節中，如下表所示為《電磁學與電動力學》課程中各個教學知識點的學時時間。

《電磁學與電動力學》課程中各個教學知識點的學時時間

從上表中可以了解到，在《電磁學與電動力學》的教學內容中，十二個章節的教學知識點分別是電磁波傳播、狹義相對論、磁介質、穩恒磁場、各種電磁現象的內在規律、電磁感應及其暫態過程、靜電場特征介紹、靜磁場問題求解、靜電場導體及電介質、靜電場問題求解、電磁波輻射、靜磁場問題求解。在上述教學內容中，探析靜電場與靜磁場的內在規律，掌握靜電場與靜磁場問題的求解方法，理解電磁波傳播方式及輻射形式是《電磁學與電動力學》專業中需要進行重點教學的內容[2]。在靜電場規律中，主要涉及靜電場中的旋度和散度、以微分或積分形式存在的高斯定理、庫侖定律等，在對靜電場問題進行求解時，需要應用到以下方法來解決問題，如分離變量法、高斯定理、分離變量法等。而對于靜磁場的內在規律來說，其所涉及的定律主要有畢奧—薩伐爾定律、磁場在運行動過程所具有的旋度與散度、電荷守恒定律以及安培環路定理等。在求解靜磁場問題時，需要應用的方法主要有安培環路定理、分離變量法、矢勢求解法等。在自然空間中，電磁波在傳播過程中則會涉及諧電磁波、諧振腔、波動方程、波導、平面電磁波等基本概念，而電磁波在輻射過程中，則會涉及規范變換、推遲勢、電偶極輻射以及達朗貝爾方程等[3]。

3.教學難點。在《電磁學與電動力學》課程教學中，其整合了電磁學與電動力學這兩個原有專業的教學內容，其中，在電磁學中的教學內容大多是學生在高中時期學習過的基礎知識，因此在理解上要相對較為容易，但在電動力學中，其教學內容卻涉及大量的數學物理方程和矢量分析問題，這也使學生在學習電動力學知識時存在很大困難，部分知識無法理解與掌握。

二、過程性考核在《電磁學與電動力學》教學中的實踐方法

通過制定合理而科學的考核方法，能夠對學生在課程學習中對知識的理解與掌握能力進行客觀檢驗，從而及時發現課程教學中存在的問題，以便于對這些問題進行及時的處理，這樣可使學生在該門課程學習時具有更高的積極性。過程性考核能夠對學生在課程學習中對知識的形成過程、應用過程進行全程化的監督與評價，其在課程考核改進中發揮著重要作用，目前，過程性考核已經受到越來越多的人的關注。在《電磁學與電動力學》教學中，將過程性考核引入于其中，可幫助教師及時地掌握學生的知識學習情況，從而實現對學生學習過程的長效監督，使學生的學習情況能夠得到客觀評價，并使學生在學習過程中的積極性與主觀能動性得到充分調動。在《電磁學與電動力學》課程中，對過程性考核進行實踐需要將課程考核事項劃分為出勤、課堂表現、課堂測試、作業完成情況以及知識單元的測驗成績，通過對這些考核事項設置不同的分數，將上述事項的分數分別設置為20分、10分、20分、10分和40分，然后制定出相應的評價標準，將總考核分設定在100分，這樣能夠更好地監測學生的學習態度及學習效果，幫助教師對學生的知識掌握情況進行實時了解，并根據反饋結果來二次講解課程中的重難點內容，及時糾正與強調課程教學中易出現錯誤的知識點。

三、結語

總而言之，通過在《電磁學與電動力學》課程中引入過程性考核，可使該門課程的教學成效得到顯著提升，不過，在過程性考核實踐過程中，也同樣存在一些問題有待解決，如課堂測試會大量占用講課時間、單元測驗的題目類型和內容等尚需斟酌等，而這就需要教師根據實際情況對過程性考核進行靈活的運用，實時調整課程教學進度，以此充分發揮過程性考核在課堂教學中的積極作用，使課程教學質量得以進一步提高。