关于高职电磁学教学改革的实践

□邢江勇

最近几年，国家重视发展高职教育，高职院校招生规模扩张很快，许多高考没有选物理的理科考生和文科考生被录取到高职院校的应用电子专业。这些学生在高中阶段物理电磁学内容没有学过，在学习电磁学课程时遇到困难较多。电磁学是高职院校应用电子专业的重要基础课，理论性较强，概念多，原理和定律多，高等数学知识用的多。从教学中发现学生遇到问题不知如何思考，分析问题、解决问题能力较差，还有很多学生在高中学习期间做物理实验很少，缺少基本的实验技能训练和动手能力培养，实验能力较差。 针对学生在学习电磁学课程中出现的问题，我们在电磁学课程教学改革方面的，做了积极的实践与探索，收效显著。

一、教学内容的改革

（一）降低理论要求、精简数学推导

目前大学物理电磁学教材版本较多，各有特点，大都是本科教材，供高职院校选用的教材比较少。我们尽量选用适合高职学生实际的教材，降低理论要求 ，精简高等数学公式和推导。高职学生与理工科本科生相比，高等数学基础较薄弱，我们所教的应用电子专业学生只开了一学期的高等数学课，只具备导数、一元函数微积分的基本知识。学生没有学过多元函数微积分，不具备多元函数的微分法、二重积分、三重积分的基本知识。高职院校的培养目标，决定了高职院校学生不必对电磁学有关定理的数学公式的来龙去脉象理工科本科生那样搞的一清二楚，而是重在应用，会用这些公式解决实际问题。例如：电磁学中静电场和磁场的高斯定理的推导要用到二重积分、三重积分，麦克斯韦方程组给出要用到偏导数。我们在讲授这部分内容时，降低理论要求，简精高等数学公式证明和推导过程，把用于推导公式的时间省下来，让学生多利用公式做练习，精讲多练，如学会用高斯定理求带电体的场强、电势、磁通量等，解决更多的实际问题。这样做，减小了学生的学习困难，培养了学生分析问题、解决实际问题的能力，提高了学生的积极性，收到了事半功倍的效果。

（二）突出高职教育特色、注重理论联系实际

高职教育培养的是掌握一定理论知识,服务于生产一线的高技能应用型人才,其知识的讲授是以“能用为度、实用为本”。我们的授课对象是应用电子专业的学生，这就需要结合专业实际在现用教材上改革教学内容，突出高职教育特色、注重理论联系实际。在教学中，结合相关理论向学生介绍了静电危害的防治与清除、超导技术、磁约束原理、加速器技术、磁悬浮列车、核磁共振技术、磁记录技术、新能源电池、电磁辐射污染、核能发电与核泄漏等方面的内容。教学内容与工程技术、与现代科技、与现实生活密切联系。例如：在介绍新能源电池时，例举了国家正在大力发展电动汽车，它具有节能低炭环保的优点。但是如何把电能高效而安全的储存是一个瓶颈，它制约着电动汽车的发展。把各种能源如：太阳能，水力，风能，沼气，地热等等发电设备并入电网，建立电网的充电站终端，并在每个终端都有相应的储存设备，类似于加油站。电动汽车使用通用的蓄电池，电动汽车经过充电站时，只要把蓄电池换了就可以。然后换下的蓄电池在充电站充电。这一方案获得成功，保证电动汽车充电的快捷、高效，电动汽车必将进入一个快速发展时期。让同学们知道：物理学是有用的，克服了过去教学中教学内容枯藻无味，理论脱离实际的现象,有利于提高学生的科学素养,提高电磁学的教学质量。

二、教学方法和手段的改革

（一）变“填鸭式”为“启发式”、“提问式”、“案例式”等多种教学方法

高职学生跟本科生在接收能力上有差距，大都不喜欢教师上课用满堂灌的“填鸭式”教学方法，这种教学方法让学生感觉是在被动接受知识，心理上容易产生厌学情绪，教师讲得津津有味，学生感觉是枯燥无味，提不起兴趣。教师在课堂改用“启发式”、“提问式”、“案例式”等教学方法，让学生参与到教师的教学中来，让学生有发表自己见解的机会。这样可以使学生变被动接受知识为主动思考、吸收新知识，把学生学习的积极性调动起来了，课堂气氛活跃。

在讲核能发电时，例举了今年3月11日日本东北部发生的9级特大地震和大海啸，接着福岛第一核电站多个机组先后爆炸或起火，引发举世震惊的核泄漏危机。引导学生进行思考：从受损的燃料棒中喷出的放射性碘-131和铯-137等这些物质对民众有哪些伤害?同时提出，核能发电具有稳定、燃料体积小、运输与储存都很方便等许多优点，但是，核电站的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。变枯燥的“填鸭式”教学为案例教学的方法，结合生活中发生的实际问题进行讲授，既能提高学生学习物理的兴趣，又有利于培养和提高他们分析和解决实际问题的能力，使学生看到物理原理的实用性，增强学生学好物理的信心。

（二）开展课堂讨论、营造创造性学习环境

为了使同学们在电磁学学习过程中，培养独立思考的能力，我们定期开展课堂讨论，营造创造性学习环境。对高职学生教学中不应片面追求讲深讲透，而应突出重点，给学生留有思考的余地。具体做法是：根据电磁学各个单元的学习内容，确定相关的讨论题目，讨论的题目可以由老师布置，也可以是学生自己提出的问题。例如：库仑定律与万有引力的对比；点电荷与电流元模型的认识；静电场和稳恒磁场性质的比较；感生电动势与动生电动势的认识；电磁波辐射的危害等等。由同学们自己上网查资料、到图书馆找参考资料，做好充分的准备，然后定期举行课堂讨论会。讨论会由同学们轮流担任主讲，回答问题，同学们互相讨论。通过对一些问题的讨论，澄清一些模糊的概念，加深对物理概念和定律的理解。开展课堂讨论活跃了课堂气氛，有利于学生综合素质的提高，培养了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，给同学创造了更多的语言表述和与他人交流的锻炼机会。

（三）运用现代化教学手段，攻克教学难点

电磁学有些内容比较抽象，微观过程比较复杂，如静电屏蔽、电介质极化、铁磁物质的磁化、涡电流、磁聚焦、磁透镜等,这些概念用语言难以表达清楚，学生普遍反映这部分容难学。运用现代化教学手段，是攻克教学难点的有利武器。我们把这些难点细分出，制作成多媒体课件，通过图形的三维动画或模拟实验，展现出它们的物理现象和规律，一目了然。在教学中，通过多种媒体配合使用，计算机、投影仪、DVD各显其能，声、光、电、图、文并举,充分发挥现代化教学手段的不可替代的作用,吸引学生的注意力。教师在课堂抓住难点耐心讲授，各个击破，注意和学生互动交流，多提问题让学生回答，解答学生提出的难点问题，攻克这些教学难点。

运用现代化教学手段不仅加大了信息量，提高了课堂教学效率，而且将电磁学中的一些无法观察的复杂微观过程通过多媒体模拟、仿真，形象地展示出来，克服了粉笔+黑板的传统教学手段的弊端，有效解决了教学中的难点问题。

三、实践教学的改革

（一）做好实验前的预习

高职院校的学生，很多学生在高中学习期间做物理实验很少，实验能力较查，这种现象在全国高职院校都很普遍。我们加强基本的实验技能训练和能力培养，要求学生首先做好实验前的预习工作，实验前的预习好坏将直接影响实验教学的进程和效果。每次做实验前，在理论课上用5-10分钟上都对该次实验提出具体的预习要求：包括实验目的、实验主要仪器和设备、实验方法、实验内容与注意事项，布置2—3道实验预习思考题，做好实验预习报告书。明确要求学生没有预习，不能进实验室做实验。每次做实验前，参加实验指导的两位老师都检查学生的实验预习情况，发现实验预习做的好的学生及时给于表扬，没有达到要求的及时指出，这样坚持下来，效果显著。学生在实验前，对本次实验有了充分的了解和准备，实验则能顺利进行，按时完成，对实验中可能出现的问题，有思想准备，从容应对，杜绝了到实验室忙于抄实验报告、做实验马虎的现象，也大大减少了做实验发生意外，损害仪器的现象。

（二）加强实验指导、改革实验考核方式

高职院的学生刚开始实验技能较差，有许多学生串、并联等基本的电路不会联接，不会使用电源、万用表和示波器。我们加强教师的指导力量，理论课教师、实验教师共同参加指导，对实验操作能力教差的学生具体多加指导。我们还添置了新实验仪器，将以往的4人一组改为2人一组，创造条件，让学生多实验。通过实验和指导，使学生熟练了电路的联接，学会能排除电路常见的故障，掌握数据处理方法和常用仪器的使用方法，提高了实验技能。

过去的电磁学实验考核主要由实验报告和考勤确定实验成绩，占20%计入理论考试总成绩。一部分学生认为，只要实验报告抄的好，也能取得好成绩，或者认为只占20%无所谓。为了调动学生的做实验积极性，使学生重视实验，我们改革考核方式，将实验单独进行考试。实验考试前，实验室对学生开放，学生可以到实验室进行复习。实验考试项目以本学期的所做实验项目为主，增加一些综合性、设计性实验的的项目。学生抽题进行操作考试，主要考查学生操作的正确及熟练程度，对实验数据的处理，误差分析及写出实验报告的能力。实验考试、成绩单列，对实验教学有积极推动作用，使学生平时重视实验课，认真做好每次实验。

（三）增加实训周、加强实践性教学环节

高职教育强调以就业为导向、以职业能力为本位，高职教育必须重视学生实践能力的培养。为此，我们在电磁学课程教学改革中，在制定教学计划时专门增加了实训周，加强实践性教学环节，使实践教学学时数与理论教学学时数接近1：1。在实训教学计划中，我们安排了焊接基本技能训练、万用表的安装与校准、电表改装与校准、电子射线的电偏转与磁偏转、电子射线的电聚焦与磁聚焦等。我们培养的学生毕业后绝大多数在电子企业一线从事产品的装配、检验、测试、校准等工作，实训内容尽量做到与生产实际接轨，使学生感到对今后工作有用。一周的实训,每天都有不同项目可做，学生感到新鲜，兴趣很高，当学生学会了按装万用表，校准后和实验室使用的也不差，爱不释手，喜悦心情难以言表。通过实训，强化了学生的实践技能训练，加强知识的综合运用，确实学到了许多课堂上学不到的东西，有利于提高职业素质，养成严谨的工作作风，同时培养了团队合作精神。

四、结语

最近几年，考入高职院校的学生由于高中物理基础参差不齐，在电磁学课程教学中遇到的问题较多。我们在电磁学课程的教学改革中，做了积极的实践与探索，取得了良好的效果。我们将不断地积累经验，努力创新，让电磁学这门经典的、应用广泛、科技含量高的课程，发挥活力，放出光彩，为高职教育应用电子人才培养做出贡献。

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