電磁學(xué)和電動(dòng)力學(xué)的教學(xué)改革實(shí)踐

電磁學(xué)和電動(dòng)力學(xué)

的教學(xué)改革實(shí)踐黃迺本劉小偉陳敏方奕忠司徒樹平孫國耀王鋼中山大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院電磁學(xué),國家理科基地創(chuàng)建名牌課程項(xiàng)目電動(dòng)力學(xué),省級(jí)重點(diǎn)課程(理論物理課程體系)2004,8,22—24,于重慶大學(xué)調(diào)整電磁學(xué)與電動(dòng)力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容探索教學(xué)方法為學(xué)生開講座改革考核方式教材建設(shè)青年教師培養(yǎng)問題1.調(diào)整電磁學(xué)與電動(dòng)力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

我們面對的問題本科教育,已從窄知識(shí)結(jié)構(gòu)的“專業(yè)”教育向?qū)捴R(shí)結(jié)構(gòu)的“專業(yè)+多學(xué)科知識(shí)”教育轉(zhuǎn)變學(xué)生必修和選修課程增多,每門課程實(shí)際教學(xué)時(shí)數(shù)減少.傳統(tǒng)的電磁學(xué)課程對基本理論知識(shí)過分追求“大而全”有些內(nèi)容實(shí)際上已超越了基礎(chǔ)物理本來的教學(xué)目標(biāo)與電動(dòng)力學(xué)重復(fù),如邊值問題,相對論,等

加重了低年級(jí)學(xué)生負(fù)擔(dān),效果并不見得好.學(xué)生需要擴(kuò)大視野

,提高主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、知識(shí)應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí).電磁學(xué)——基本理論知識(shí)力求精練第一章電荷與靜電場第二章穩(wěn)恒電流的磁場第三章電磁感應(yīng)與麥克斯韋方程組第四章介質(zhì)的電磁性質(zhì)前三章著重于引導(dǎo)學(xué)生:了解前人如何通過對具體的電磁現(xiàn)象的觀察、猜想、測量和歸納，從中建立或發(fā)展物理概念，發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律,掌握概念和規(guī)律的物理內(nèi)涵.第四章主要討論:經(jīng)典電磁理論對介質(zhì)導(dǎo)電、極化與磁化的宏觀唯象描述，以及重要電磁效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用.電動(dòng)力學(xué)——從已知的基本規(guī)律到系統(tǒng)理論,

了解經(jīng)典電磁理論的局限性電磁相互作用的對稱性和守恒律靜電場及其邊值問題靜磁場及其邊值問題電磁波的輻射與傳播狹義相對論電磁場與帶電粒子的相互作用近代電磁學(xué)和光學(xué)中的若干問題

將已知的電磁相互作用規(guī)律與各種數(shù)學(xué)手段結(jié)合，形成解決各種具體問題的理論方法.對于較復(fù)雜的問題,鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測____

事實(shí)上,許多物理概念/模型和物理規(guī)律,都是在觀察與思考的基礎(chǔ)上,猜想出來,并經(jīng)實(shí)踐的反復(fù)檢驗(yàn),而建立和發(fā)展的.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到只有在廣泛而高層次上的應(yīng)用、研究與探索中，才能發(fā)現(xiàn)已有認(rèn)識(shí)和理論的局限性.

如:原子結(jié)構(gòu)與輻射問題、勢的量子效應(yīng)問題、超導(dǎo)問題、介質(zhì)散射/輻射頻譜問題、色散問題,相對論的發(fā)現(xiàn)等.

從經(jīng)典物理到近代物理引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)展的眼光看待一切事物.2.探索教學(xué)方法

提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力盡力創(chuàng)造生動(dòng)活潑的課堂教學(xué)氣氛，隨時(shí)開展課堂討論.開放物理演示實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn).

通過課程小論文和講座,引導(dǎo)學(xué)生

了解重要的電磁效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用.

關(guān)注磁電子學(xué)、光電子學(xué)、電子信息/量子信息學(xué),電磁學(xué)在生物與醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,等前沿課題.

課程小論文融入教學(xué)全過程要求一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成

引導(dǎo)學(xué)生廣泛涉獵、擴(kuò)大視野、尋找興趣.

了解電磁學(xué),電動(dòng)力學(xué)乃至物理學(xué)在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展.3.為學(xué)生作講座利用課外時(shí)間先后給學(xué)生作一些講座:“物理學(xué)與高技術(shù)”“展望未來的物理學(xué)與高技術(shù)”還為家電維修小組的學(xué)生作過“電視原理”,“家電維修”講座.4.改革考核方式實(shí)踐已經(jīng)證明:僅憑閉卷考試無法全面衡量人的真實(shí)水平與能力.

從1997年起，我們對考核方式進(jìn)行了改革:

閉卷考試與平時(shí)成績,占課程總成績的70%左右，

課程論文占總成績的30%左右，有獨(dú)到見解者成績另計(jì).在我們的鼓勵(lì)下,有些學(xué)生從三年級(jí)起,主動(dòng)要求進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,在導(dǎo)師和研究生帶領(lǐng)下,從事科研實(shí)踐.但是,真正肯花大功夫把物理學(xué)好的學(xué)生,

還不是很多.其它學(xué)校是否也存在這個(gè)問題?5.教材建設(shè)2001年初,《電磁學(xué)》電子課件,已放上校園網(wǎng).編寫了《電動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)書》,高等教育出版社.《電磁學(xué)》,《電動(dòng)力學(xué)》教材在整理之中.6.青年教師培養(yǎng)問題