新《国标》下电动力学课程教学改革的建议与思考①
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作者:徐勇根 王时建
[摘 要] 基于普通高等学校本科专业类教学质量国家标准，针对电动力学课程的特点及教学现状，从教学方法、教学手段、教学大纲及内容等方面，对本门课程的教学改革与实践提出一些建议，注重培养学生的动手能力与创新实践能力，有利于提高教学质量。
[关 键 词] 电动力学;教学质量;建议
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）18-0042-02
一、引言
在2018年教育部出版的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（以下简称《国标》）中明确指出：提高人才培养质量，必须牢固确立人才培养在高校的中心地位，巩固本科教学地位，不断提高高校教学水平。电动力学是物理学、应用物理学本科专业必修的基础理论课程，它所建立的基本物理概念、物理规律、电磁现象等在电气工程、电子信息、微电子科学、光信息科学与技术等领域有着广泛而重要的应用。但是本门课程所涉及的数学较多、较难，并且《国标》建议学时仅为40学时，这就要求学生应当具备一定的电磁学和高等数学基础。如何在有限的时间内把本门课程的主要教学内容有效地传达给学生，是任课教师及相关管理人员必须思考的问题。因此，有必要对本门课程进行教学改革，从教学方法、教学手段、教学大纲及内容等方面来实施。只有这样，才能在保证提高教学质量的同时，又能提高人才培养质量。
二、新《国标》下电动力学课程的特点及现状
电动力学课程主要研究电磁场的基本性质、运动规律以及与带电物质之间的相互作用。该课程在教师讲授和学生学习中都存在一定难度，主要体现在：（1）本门课数学公式多、理论性极强，多数学生在学习之初就对复杂的数学公式推导和抽象电磁场的计算产生了抵触情绪;（2）数学基础不够，在学习第一章电磁现象普遍规律、电场磁场的散度旋度之前学生所具备的数学理论基础相对薄弱;（3）与电磁学相比，电动力学的物理模型更具普遍性和一般性;（4）课时少，教师讲授典型例题和习题的时间不多，学生难以及时消化。因此，在实际教学过程中，应基于学生实际情况来对教学内容与教学方法进行改革。即对教学内容划分重难点、修订教学大纲、教学计划与进度表等方式;采取多元化的教学方法，如双语教学、传统板书与电子版书结合、注重方法论、培养学生的学习兴趣等。因此，如何引导学生跟着进度来学习、掌握研究电磁现象基本规律的方法是教学改革中的重要一环。
三、新《国标》下教学内容与教学方法的改革
（一）教学内容的改革
新《国标》下物理学、应用物理学专业的培养方案均做了较大调整，主要体现在专业课的学时学分减少了，但其教学主要内容几乎没有删减。这就要求我们必须对专业课程进行教学内容上的调整。以本专业的电动力学课程为例，针对该课程存在的以上问题、专业培养和就业方向上的差异，在教学重难点、学时分配方面进行教学改革，下表为本门课程改革前后的教学内容、重难点、学时分配的比较。
从表可以看出，改革前电动力学更注重各个知识点、基本方法、例题、习题的讲解，总学时为56学时（学校培养目标不同，总学时有所区别）;改革后更注重基本物理概念、物理性质、物理现象和物理意义的讲解（建议总学时为40学时），同时也注重对学生自学能力、动手能力、创新能力的培养。因此，改革后的教学内容更适合新《国标》下物理学、应用物理学专业培养方案新的要求，也充分体现了数学工具在解决电动力学相关问题中的重要性，是物理与数学有效结合的一种方式。
（二）教学方法的改革
从表电动力学课程教学内容的改革可以看出，新《国标》下本门课程教学内容、重难点均有了较大的变化，更重要的是总学时有所减少。因此，这就要求我们必须对本门课程采用多元化的教学方法。
为本门课程改革前后的教学内容、重难点、学时分配的比较
1.板书多样化
电动力学课程公式多，物理过程复杂，传统板书虽然能有效地引导学生对基本原理的掌握和公式过程的推导，但是由于新《国标》下本门课程的学时有一定减少，教师没有时间对电磁理论公式逐一推导;电子版书虽然能把公式的推导过程清晰地显现出来，减少了教师写黑板的时间，但是电子板书每一页PPT内容有限，不能把一堂课的主要知识点全部展示在一页上，不利于学生做笔记和重难点的把握。因此，要在有限时间内把知识点传达给学生，板书应多样化，把传统板书与电子板书有效地结合起来，把基本定义、概念、基本原理等主要知识点写在黑板上，一些重要的理论公式的推导用多媒体展示。并且对重要知识点和物理模型用彩色字体、动画等方式来表示，增强学生对本堂课的兴趣。另外，电子白板、小班教学、未来课堂也是一种很好的教学方式。
2.双语教学
教育部出台的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案（试行）》（高教司函[2002]6号）文件规定，双语教学要求外语授课课时达到总课时50%及以上的课程教学。从表可以看出，改革后的教学更注重对基本原理和定理的讲解，而不是逐个知识点的讲解。因此，采用多种语言的教学模式，既能夠加深学生对基本物理概念及其物理意义的理解，也能培养学生的学习兴趣。
3.课后辅导
新《国标》下改革后的电动力学课程，只有对经典例题的讲解，没有安排相应的习题课。教师在课堂上的主要任务是对知识点的讲授，而课后作业的讲解则需要另外安排课后辅导，每周一次的集中辅导，不仅可以及时巩固学生对当前知识点的学习和理解，还能充分掌握学生对所学知识点的了解情况。
4.第二课堂
正如前面的分析，电动力学理论性极强，繁琐的数学公式推导和复杂的物理模型会让学生产生抵触情绪。因此，为了让学生更喜欢这门课，在一定范围内开设第二课堂，即通过开展与本门课程有关的物理知识竞赛、讲座、辩论赛、讨论会等。把学生所学知识点与具体实例结合起来，并用电磁场基本规律的物理意义与物理性质来解释生活中的电磁现象，培养学生的学习兴趣和加深学生对知识点的理解。
总之，新《国标》下电动力学课程有了较大的变化，教学方法的改革势在必行。因此，采用多样化的教学方法，不仅能在有限时间内完成教学任务，也能有效地培养学生的自学能力、动手能力和创新实践能力。
四、结束语
电动力学是一门理论性极强的课程，公式多、复杂、物理模型具有一般性。新《国标》下电动力学课程的总学时又有所减少。因此，必须对本门课程进行教学内容和教学方法上的改革。该课程改革后在教学内容、教学大纲、教学重难点、学时分配等方面有了较大的变化。因此，只有基于新《国标》下电动力学课程的特点采取多样化的教学方法，才能在有限时间内完成教学工作、才能有效地提高教学质量和培养优秀本科人才，
参考文献：
[1]郭硕鸿.电动力学[M].北京：高等教育出版社，2008.
[2]教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准[M].北京：高等教育出版社，2018.
编辑 武生智
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