薛霆

摘 要：文章針對(duì)現(xiàn)今的時(shí)代特點(diǎn)，分析了大學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境和《電磁學(xué)》課程的特殊性，對(duì)課程的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)手段提出改革建議。特別提出在教學(xué)過程中，應(yīng)該結(jié)合自然科學(xué)史和哲學(xué)專題進(jìn)行講解，改變一味地灌輸式教學(xué)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從多個(gè)角度提高學(xué)生求知欲。教學(xué)方式應(yīng)該利用學(xué)生樂于使用的移動(dòng)通訊等工具，教師和學(xué)生通過“提問式”、“專題式”和學(xué)生互動(dòng)，提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電磁學(xué)；教學(xué)效果；教學(xué)方式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）12-0083-03

Abstract： In view of the characteristics of the present time， we analyze the learning environment of college students and the particularity of the course "Electromagnetism"， and we give some suggestions on the teaching ideas， teaching methods of this course. In particular， we propose that in the teaching process， we should combine the history of natural science and the topic of philosophy to explain， change the blindly instilled teaching， enhance students' interest in learning， and improve students' thirst for knowledge from multiple perspectives. In addition， we should take advantage of mobile communication tools which students are willing to use， and teachers and students can enhance their teaching effect through the interaction such as "questioning"， "special topic"， etc.

Keywords： Electromagnetism； teaching effect； teaching method

一、時(shí)代的困惑

20世紀(jì)末以來(lái)，隨著電子技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，特別是個(gè)人電腦、智能手機(jī)的發(fā)展、普及，拉近了彼此間的距離，方便了人們之間的溝通，人們更容易獲取各方面的知識(shí)；但是與此同時(shí)，這些技術(shù)也提供了各種各樣的娛樂方式，極大轉(zhuǎn)移了人們的學(xué)習(xí)興趣和生活樂趣，甚至對(duì)人們的幸福觀念也產(chǎn)生了潛移默化地影響。到處可以看到“低頭族”們翻閱著手機(jī)屏幕，電腦屏幕面前的“游戲族”們興奮地敲打著鍵盤和鼠標(biāo)，電視面前少男少女們看著韓劇滿面淚流；與此同時(shí)，缺少了校園中朗朗地讀書聲，冷清的圖書館和自習(xí)室鮮少有人出入。

課堂教學(xué)上也可以窺見一斑，即使是上午3、4節(jié)課，不少大學(xué)生們拎著早餐，打著哈欠，走進(jìn)教室，入座之后，醉眼朦朧地聽著教師在宣講，下課鈴剛響，便喚醒手機(jī)，迫不及待地看視頻，掃網(wǎng)頁(yè)?；氐綄嬍遥處煵贾玫淖鳂I(yè)和課本扔在一旁，打開電腦，在虛擬的游戲世界、感情電視劇中獲得快感和滿足。

面對(duì)這樣一幅幅場(chǎng)景，大學(xué)教師該做些什么改進(jìn)，才能重新讓學(xué)子們愛上我們的課堂，愛上我們的教學(xué)，愛上我們的科學(xué)知識(shí)？這是擺在我們教師面前的世紀(jì)性的挑戰(zhàn)。

二、《電磁學(xué)》教學(xué)改革創(chuàng)新的必要性

《電磁學(xué)》是很多理工科必修的一門基礎(chǔ)課程，也是很多專業(yè)課的基礎(chǔ)。而《電磁學(xué)》課程本身有著和其他課程不同的特點(diǎn)[1]。《電磁學(xué)》是一門物理課程，但是學(xué)習(xí)本課程，需要一定的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，是公認(rèn)的難教難學(xué)的一門課程。在“快餐”時(shí)代的沖擊下，要較好地學(xué)好這一門課實(shí)屬不易。因此，有必要對(duì)這門課進(jìn)行必要的教學(xué)改革，以適應(yīng)新時(shí)代的特點(diǎn)。

三、《電磁學(xué)》教學(xué)改革創(chuàng)新的途徑

和社會(huì)科學(xué)一樣，理工科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都不是憑空產(chǎn)生的，都有其歷史背景和當(dāng)時(shí)科學(xué)或者生產(chǎn)的需求，而這一點(diǎn)在已有教材上體現(xiàn)不多，教師在課堂上往往也不涉及這一點(diǎn)，會(huì)給學(xué)生產(chǎn)生兩個(gè)感覺：首先，學(xué)生不知道知識(shí)點(diǎn)從何而來(lái)，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)起什么作用，為什么要學(xué)習(xí)；再有，給學(xué)生感覺“填鴨式”地灌輸，會(huì)使很多學(xué)生被動(dòng)地接受，體會(huì)不到學(xué)習(xí)的樂趣和必要，因此逐漸產(chǎn)生不愉快地感受，慢慢對(duì)所學(xué)課程失去興趣。一旦失去對(duì)課程的興趣，教師再賣力，都不會(huì)產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。針對(duì)在教學(xué)過程中遇到的這些問題，我們覺得應(yīng)該在以下兩方面做一些改革。

（一）本課程教學(xué)理念的改革

本人認(rèn)為課程的教學(xué)不能只以知識(shí)點(diǎn)的傳授為主，學(xué)生也不能只為了獲得知識(shí)，把通過課程考試、獲得畢業(yè)證書、找工作作為學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)。這些雖說都是必要的，但是教學(xué)的主要目的并不在此，而理工科的教學(xué)，特別是本課程內(nèi)容屬于基礎(chǔ)理論，應(yīng)該提倡學(xué)生對(duì)于自然的熱愛，對(duì)于自然規(guī)律和奧秘的理解和追求[2，3]?；仡欁匀豢茖W(xué)的科學(xué)史，所謂的“創(chuàng)新”本身的動(dòng)機(jī)往往不是為了創(chuàng)新，而是好奇心和對(duì)自然規(guī)律、哲學(xué)意義的追求。如果忽視這種動(dòng)機(jī)，科研和教學(xué)都將失去活力和動(dòng)力。

作為基礎(chǔ)課的《電磁學(xué)》來(lái)說，本課程不僅是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是數(shù)理專業(yè)的基礎(chǔ)課。但是，因?yàn)樯婕按罅康奈锢砗蛿?shù)學(xué)知識(shí)和技巧，需要較強(qiáng)的抽象思維能力和數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)，因此難教難學(xué)。以往的教學(xué)，往往從頭至尾給學(xué)生灌輸理論知識(shí)和較多的習(xí)題，學(xué)生要么失去興趣，要么忙于應(yīng)付，更不要說有興趣。但是，本學(xué)科涉及較多的科學(xué)大師和哲學(xué)大師，他們也不是一開始就能有如此發(fā)現(xiàn)，而是經(jīng)過長(zhǎng)期思考和實(shí)驗(yàn)后，才逐步建立起現(xiàn)在的理論大廈。因此，有必要向?qū)W生們介紹理論發(fā)展的歷史背景和發(fā)展過程。

比如電磁學(xué)中的麥克斯韋理論，包括了四個(gè)非常優(yōu)美的公式，完美地給出了電磁場(chǎng)的規(guī)律[1，4]。里面包含了極為豐富的物理思想和哲學(xué)內(nèi)涵，被愛因斯坦贊為“牛頓之后，物理學(xué)史上的最重大的發(fā)現(xiàn)”。如果能給學(xué)生清晰地講解這一理論，不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的愛好，也能激發(fā)學(xué)生對(duì)于自然哲學(xué)的愛好和思考。麥克斯韋總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了兩個(gè)推廣，兩個(gè)假設(shè)，得到了兩個(gè)預(yù)言（預(yù)言了電磁波的存在，也預(yù)言了“光”就是一種電磁波）。對(duì)于“光”的本質(zhì)，從古至今，科學(xué)家和哲學(xué)家都進(jìn)行過研究和思考[5]，而真正對(duì)“光”的本質(zhì)正確認(rèn)識(shí)是麥克斯韋。因此，教學(xué)過程中，可以展開對(duì)于“光”的本質(zhì)的調(diào)研和探討，讓學(xué)生在調(diào)研和探討過程中，逐步培養(yǎng)對(duì)自然的熱愛，對(duì)自然規(guī)律的追求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。也讓學(xué)生課后有事可做，自由建立研究小組，搜索資料，整合資料，總結(jié)資料，并對(duì)研究成果進(jìn)行宣講和討論，培養(yǎng)理工科學(xué)生對(duì)科學(xué)研究和哲學(xué)研究的興趣。

（二）教學(xué)方法和手段的改革

根據(jù)近年來(lái)的教學(xué)經(jīng)歷來(lái)看，很多學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，而且缺乏對(duì)自然科學(xué)的熱愛，加之本課程涉及到一些較難理解、抽象的概念，也需要一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。如果一味地采用“灌輸式”地教學(xué)方式，不能激發(fā)學(xué)生興趣，勢(shì)必得不到好的教學(xué)效果。而且課程連續(xù)性較強(qiáng)，如果前面的知識(shí)點(diǎn)沒有掌握，就會(huì)嚴(yán)重影響后面的學(xué)習(xí)。因此，教師的教學(xué)方式應(yīng)該多樣化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。課堂上，可以采用“提問式”、“專題式”和“應(yīng)用式”等等教學(xué)方法，切忌“填鴨式”教學(xué)。下面各舉一例說明。

1. “提問式”：比如對(duì)于“場(chǎng)”的概念，可以采用提問學(xué)生“大家的概念中什么是物質(zhì)？“場(chǎng)”是什么？讓學(xué)生進(jìn)行哲學(xué)性思考，逐漸讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到摸不到看不見的“場(chǎng)”也是一種物質(zhì)存在的形式[6-8]，并且介紹從古至今，人類對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)不斷提升的科學(xué)史。讓學(xué)生覺得思考這些問題很有意義，而不全是枯燥的理論。

2. “應(yīng)用式”：本課程中大量知識(shí)在近現(xiàn)代都得到廣泛應(yīng)用，因此在課堂中可以知識(shí)點(diǎn)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行教學(xué)。比如宣講有導(dǎo)體存在時(shí)的電場(chǎng)這一知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合靜電復(fù)印機(jī)、避雷針這些應(yīng)用[1]；宣講渦旋電場(chǎng)時(shí)，結(jié)合電磁爐的原理；介紹麥克斯韋電場(chǎng)理論時(shí)，結(jié)合現(xiàn)代無(wú)線電通訊產(chǎn)物電視、無(wú)線電話，wifi等等宣講。讓學(xué)生覺得這些知識(shí)非常有實(shí)用價(jià)值。

3. “專題式”：為了激發(fā)學(xué)生興趣，對(duì)某些適合的內(nèi)容可以用“專題式”和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)。比如在講解麥克斯韋電磁理論時(shí)，可以引入麥克斯韋如何預(yù)言電磁波的科學(xué)史，后來(lái)如何證明電磁波的存在，此后，麥克斯韋通過計(jì)算電磁波的速度與光速一致，從而預(yù)言“光”也是一種電磁波，后來(lái)如何證實(shí)這一結(jié)論的過程。這樣層層遞進(jìn)，層層深入，逐漸吸引學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣。

此外，可以對(duì)課后作業(yè)做一些改革嘗試?，F(xiàn)在的大學(xué)生電腦、智能手機(jī)已經(jīng)普及，而且QQ、微信的交流方式也很普遍。因此除了布置一些傳統(tǒng)習(xí)題供學(xué)生練習(xí)外，教師們可以加入學(xué)生班級(jí)QQ群、微信群或者朋友圈，適時(shí)提一些問題讓大家參與思考，然后各個(gè)同學(xué)可以加以評(píng)論，闡述自己對(duì)某一問題和習(xí)題的看法。大家的評(píng)論也可以作為平時(shí)成績(jī)的依據(jù)。通過這種方式對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)程度的掌握，在某種程度上，這種方式比從作業(yè)本獲取的各學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和平時(shí)表現(xiàn)更為真實(shí)。而且，這種互動(dòng)方式，師生之間互不見面，可以讓平時(shí)不太愿意和教師交流的學(xué)生也能參與討論。

（三）成績(jī)?cè)u(píng)定和考核方式的改革

成績(jī)?cè)u(píng)定除了學(xué)期末的考試，平時(shí)可以展開其他方式的考核。對(duì)課程中遇到的一些知識(shí)點(diǎn)，選擇特定的專題，比如“光的本質(zhì)”專題，展開討論，給學(xué)生布置“小論文”作業(yè)，開課堂學(xué)術(shù)會(huì)議，現(xiàn)場(chǎng)打分?；蛘呓M隊(duì)進(jìn)行演講，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的深刻認(rèn)識(shí)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，結(jié)合自然科學(xué)史和哲學(xué)專題，從多方位入手，改革《電磁學(xué)》的教與學(xué)，適應(yīng)社會(huì)的變遷和時(shí)代的需求，推動(dòng)高?；A(chǔ)物理教學(xué)的改革創(chuàng)新，是很有必要的。不但能夠使學(xué)生愛好學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)效果，而且逐漸擺脫庸俗的、有害的興趣愛好。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡友秋，程福臻，葉邦角.電磁學(xué)與電動(dòng)力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2017.

[2]曹天元.量子物理史話[M].沈陽(yáng)：遼寧教育出版社，2011.

[3]約翰·塔巴克.數(shù)學(xué)與自然法則[M].上海：商務(wù)印書館，2007.

[4]費(fèi)恩曼.費(fèi)恩曼物理學(xué)講義[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013.

[5]霍金.時(shí)間簡(jiǎn)史[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2016.

[6]約翰·塔巴克.數(shù)[M].上海：商務(wù)印書館，2007.

[7]約翰·塔巴克.代數(shù)學(xué)[M].上海：商務(wù)印書館，2007.

[8]彼得·柯文尼，羅杰·海菲爾德.時(shí)間之箭[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2018.