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高職院校電磁學教學改革
高職院校電磁學教學改革【1】
摘要:電磁學是普通物理學課程中的一部分,是重要的基礎課之一。
是高職院校課程組成中的重要部分,但由于種種原因,教學中存在太多的問題,阻礙高職院校中電磁學教學的發展。
本文通過分析學生在學習電磁學課程中出現的問題,進而提出具體的教學實踐和方法,改革電磁學的教學,收到明顯的效果。
關鍵詞:高職教育;電磁學;教學改革;實踐;探索
由于城鎮化進程的不斷推進,國家對小微企業的大力扶持,中小型企業如雨后春筍般不斷涌現,各類技術人才成為各個企業的"搶手貨"。
近年來,國家高度重視發展高職教育,再加上職業技術人才的緊缺,高職院校招生規模迅速擴張,許多在高考中沒有選擇物理的理科考生和文科考生,也在這樣的形式下,到了高職院校的應用電子專業。
而這些進入應用電子專業的學生都有一個共同的問題,就是沒有學習過高中階段的物理電磁學內容,或學得很不好。
這樣,學生學習電磁學課程時沒有基礎,或基礎很差,就會遇到較多的困難,如,當學生遇到問題的時候,不能形成一個整體的思路,不知從哪里著手開始思考;對問題進行分析、綜合、解決的能力不夠;還有很多學生,由于學習不認真,學校硬件設施不足,沒有經常性開展實驗教學等因素的影響,學生親自參與物理實驗的機會不多,缺乏基本實驗操作知識,實驗操作技能,能力較差。
電磁學是高職院校中的一門必修課,是一門重要的基礎課程。
課程體現"一強四多"的特點:"一強"是理論性較強,"四多"是指概念多,原理多,定律多,高等數學知識用的多。
針對以上分析的高職院校學生在學習電磁學課程中的問題,以及電磁學課程的特點,我們在電磁學課程教學上進行了大刀闊斧的改革,對電磁學課程教學進行了大量有益的實踐和探索,收效顯著。
1 降低課程理論要求、簡化推導過程
就目前而言,專供高職院校選用的電磁學教材比較少,大學物理電磁書方面的教材倒是較多,也各有自己的特點,但大都是本科教材,難度高,內容多,對于高職學生來說就根本不適用,因此,我們也只能盡量選擇適合高職學生實際的教材。
并在電磁學課程教學中,盡量做到降低課程理論要求,簡化電磁學教材中涉及高等數學公式的推導過程。
高職學生本來就是高考中成績較為一般的學生,與高考撥尖的理工科本科生基本沒有可比性,他們在學習高等數學的基礎上非常薄弱,因此學校在應用電子專業上,只排了一個學期的高等數學課,學生通過學習可以掌握導數、一元函數微積分等基本的知識。
不過,高職的學生又不進行科學研究,也沒必要學習多元函數微積分,微分法、二重積分、三重積分相關知識。
高職院校的性質就決定了,高職院校學生學習電磁學的目的是應用,會用這些公式解決生活中,生活中的實際問題,為他們的工作奠定基礎,就根本沒有必要對電磁學有關定理的數學公式了解得一清二楚,沒有必要對其中的來龍去脈象搞得明明白白。
2 突出高職教育性質、注重理論聯系實際
高職教育培養的學生不是精英式的人才,不是科研型的人才,我們不需要他們精、深、尖,只需要他們熟、通、廣。
培養出來的是有一定理論知識,熟練掌握企業、公司等生產一線的技能熟練應用型人才。
因此,對于應用電子專業學生的課程講授,技能培訓,就需要結合學生具體的專業實際,改革現有教材的教學內容,突出高職教育性質、注重理論聯系實際。
在教學中,我們就結合相關理論向學生介紹了與工程技術、與現代科技、與現實生活密切相關的教學內容,如靜電的危害、靜電的防治與清除、電磁輻射污染的產生與危害、電磁輻射污染的防治、超導技術原理及應用、新能源電池的原理與運用和磁懸浮列車等方面的內容。
3 變單一的"填鴨式"為現代多種教學方法
高職學生由于知識基礎,認知能力等方面與本科生相比,在知識接受能力上有較大差距,他們早就厭倦了以往課堂教學中的"滿堂灌"、"填鴨式"的教學方法,這種教學方法是教師講,學生聽,教師寫,學生記,給學生的感覺是在被動接受知識,不僅調動不了學生積極性與主動性,還會讓學生在心理上產生厭學情緒,甚至抵觸情緒,這樣的結果是教師在講臺上講得津津有味,學生在講臺下卻感覺枯燥無味,根本提不起學習的興趣與激情。
基于這樣的情況,就要求教師在課堂上要運用"啟發式"、"提問式"、" 案例式"等多種教學方法,變換教學方式方法,調動學生學習主動性,營造師生互動的氛圍,讓學生參與到課堂教學中來,讓學生有表現自己的欲望,樂于表現自己。
這樣就變被動地要我學為學生主動的我要學,激發學生主動思考、吸收新知識。
4 營造創造性學習環境、引導學生積極開展討論
電磁學學習過程中,不僅要引導學生認真學習電磁學理論知識,掌握電磁學技能,還要定期開展課堂討論,營造創造性學習環境,培養高職院校學生獨立思考的能力,教學中,教師對電磁學知識點不能講得太深講得太透,要在教學中留有空白,突出重點,讓學生有思考的空間。
教師可以全面系統地深入研究電磁學整個教材內容,然后根據各個單元的學習內容,重點和難點問題,結合學生實際情況,擬定適合學生思考的討論題目,當然這些討論的題目還可以讓學生自行提出,讓學生自行質疑,自主解決。
總的來說,由于高中物理基礎知識參差不齊,進入高職院校的學生,會在學習電磁學課程中遇到較多的問題。
在高職院校的電磁學課程教學改革中,只有不斷地積累經驗,積極創新,讓這門應用廣泛、作用巨大、科技含量高的電磁學課程,發揮活力,放出光彩,只有積極的實踐與探索,才會取得良好的效果。
參考文獻
[1] 黃乃本,陳敏,孫國耀,王鋼,電磁學教材與教學改革的研究[J],大學物理,2001
[2] 陶力沛,電磁學教學改革探討[J]青島大學學報,2001
[3] J,S布魯納,教育過程[J]上海,上海人民出版社,1973
高職電磁學教學改革的實踐【2】
摘 要:針對學生在學習電磁學課程中出現的問題,在教學內容、教學方法和手段以及實踐教學方面進行了教學改革,收效顯著。
關鍵詞:高職教育;電磁學;教學改革;實踐;探索
最近幾年,國家重視發展高職教育,高職院校招生規模擴張很快,許多高考沒有選物理的理科考生和文科考生被錄取到高職院校的應用電子專業。
這些學生在高中階段物理電磁學內容沒有學過,在學習電磁學課程時遇到困難較多。
電磁學是高職院校應用電子專業的重要基礎課,理論性較強,概念多,原理和定律多,高等數學知識用的多。
從教學中發現學生遇到問題不知如何思考,分析問題、解決問題能力較差,還有很多學生在高中學習期間做物理實驗很少,缺少基本的實驗技能訓練和動手能力培養,實驗能力較差。
針對學生在學習電磁學課程中出現的問題,我們在電磁學課程教學改革方面的,做了積極的實踐與探索,收效顯著。
一、教學內容的改革
(一)降低理論要求、精簡數學推導
目前大學物理電磁學教材版本較多,各有特點,大都是本科教材,供高職院校選用的教材比較少。
我們盡量選用適合高職學生實際的教材,降低理論要求 ,精簡高等數學公式和推導。
高職學生與理工科本科生相比,高等數學基礎較薄弱,我們所教的應用電子專業學生只開了一學期的高等數學課,只具備導數、一元函數微積分的基本知識。
學生沒有學過多元函數微積分,不具備多元函數的微分法、二重積分、三重積分的基本知識。
高職院校的培養目標,決定了高職院校學生不必對電磁學有關定理的數學公式的來龍去脈象理工科本科生那樣搞的一清二楚,而是重在應用,會用這些公式解決實際問題。
例如:電磁學中靜電場和磁場的高斯定理的推導要用到二重積分、三重積分,麥克斯韋方程組給出要用到偏導數。
我們在講授這部分內容時,降低理論要求,簡精高等數學公式證明和推導過程,把用于推導公式的時間省下來,讓學生多利用公式做練習,精講多練,如學會用高斯定理求帶電體的場強、電勢、磁通量等,解決更多的實際問題。
這樣做,減小了學生的學習困難,培養了學生分析問題、解決實際問題的能力,提高了學生的積極性,收到了事半功倍的效果。
(二)突出高職教育特色、注重理論聯系實際
高職教育培養的是掌握一定理論知識,服務于生產一線的高技能應用型人才, 其知識的講授是以“能用為度、實用為本”。
我們的授課對象是應用電子專業的學生,這就需要結合專業實際在現用教材上改革教學內容,突出高職教育特色、注重理論聯系實際。
在教學中,結合相關理論向學生介紹了靜電危害的防治與清除、超導技術、磁約束原理、加速器技術、磁懸浮列車、核磁共振技術、磁記錄技術、新能源電池、電磁輻射污染、核能發電與核泄漏等方面的內容。
教學內容與工程技術、與現代科技、與現實生活密切聯系。
例如:在介紹新能源電池時,例舉了國家正在大力發展電動汽車,它具有節能低炭環保的優點。
但是如何把電能高效而安全的儲存是一個瓶頸,它制約著電動汽車的發展。
把各種能源如:太陽能,水力,風能,沼氣,地熱等等發電設備并入電網,建立電網的充電站終端,并在每個終端都有相應的儲存設備,類似于加油站。
電動汽車使用通用的蓄電池,電動汽車經過充電站時,只要把蓄電池換了就可以。
然后換下的蓄電池在充電站充電。
這一方案獲得成功,保證電動汽車充電的快捷、高效,電動汽車必將進入一個快速發展時期。
讓同學們知道:物理學是有用的,克服了過去教學中教學內容枯藻無味, 理論脫離實際的現象,有利于提高學生的科學素養,提高電磁學的教學質量。
二、教學方法和手段的改革
(一)變“填鴨式”為“啟發式”、“提問式”、 “案例式”等多種教學方法
高職學生跟本科生在接收能力上有差距,大都不喜歡教師上課用滿堂灌的“填鴨式”教學方法,這種教學方法讓學生感覺是在被動接受知識,心理上容易產生厭學情緒,教師講得津津有味,學生感覺是枯燥無味,提不起興趣。
教師在課堂改用“啟發式”、“提問式”、“ 案例式”等教學方法,讓學生參與到教師的教學中來,讓學生有發表自己見解的機會。
這樣可以使學生變被動接受知識為主動思考、吸收新知識,把學生學習的積極性調動起來了,課堂氣氛活躍。
在講核能發電時,例舉了今年3月11日日本東北部發生的9級特大地震和大海嘯,接著福島第一核電站多個機組先后爆炸或起火,引發舉世震驚的核泄漏危機。
引導學生進行思考:從受損的燃料棒中噴出的放射性碘-131和銫-137等這些物質對民眾有哪些傷害?同時提出,核能發電具有穩定、燃料體積小、運輸與儲存都很方便等許多優點,但是,核電站的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害。
變枯燥的“填鴨式”教學為案例教學的方法,結合生活中發生的實際問題進行講授,既能提高學生學習物理的興趣,又有利于培養和提高他們分析和解決實際問題的能力,使學生看到物理原理的實用性,增強學生學好物理的信心。
(二)開展課堂討論、營造創造性學習環境
為了使同學們在電磁學學習過程中,培養獨立思考的能力,我們定期開展課堂討論,營造創造性學習環境。
對高職學生教學中不應片面追求講深講透,而應突出重點,給學生留有思考的余地。
具體做法是:根據電磁學各個單元的學習內容,確定相關的討論題目,討論的題目可以由老師布置,也可以是學生自己提出的問題。
例如:庫侖定律與萬有引力的對比;點電荷與電流元模型的認識;靜電場和穩恒磁場性質的比較;感生電動勢與動生電動勢的認識;電磁波輻射的危害等等。
由同學們自己上網查資料、到圖書館找參考資料,做好充分的準備,然后定期舉行課堂討論會。
討論會由同學們輪流擔任主講,回答問題,同學們互相討論。
通過對一些問題的討論,澄清一些模糊的概念,加深對物理概念和定律的理解。
開展課堂討論活躍了課堂氣氛,有利于學生綜合素質的提高,培養了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力,給同學創造了更多的語言表述和與他人交流的鍛煉機會。
電磁學實驗教學改革【3】
摘要:通過調整電磁學實驗教學內容,改進教學環節,加強實驗考核方面的改革,激發學生的學習熱情和求知欲,促進學生實踐能力,創新能力等綜合素質的培養和提高。
關鍵詞:電磁學實驗 開放實驗室 實驗考核
電磁學實驗作為一門基礎實驗課,教學質量的高低將直接影響學生理論聯系實際的能力,動手能力和創新能力的培養。
近幾年來,我們結合學生的實際情況,對這門實驗課進行了一些有益的探索,具體做法為以下幾點。
1 貫徹循序漸進,逐步提高的原則,安排具有階段性的教學內容
由于大部分學生在中學階段,接觸實驗儀器較少,獨立實驗的能力較差。
針對這種情況,我們將實驗題目加以調整,安排為具有階段性,層次性的教學內容。
開始階段作為基礎實驗部分,讓學生了解和掌握電學實驗中常用儀器,儀表的原理,性能,使用方法以及電學實驗的基本規則,使學生掌握基本的實驗規范和方法,培養學生基本的實驗操作能力。
開設的實驗為:①電學實驗基礎知識;②優先預測二極管的伏安特性曲線;③電表的擴程和校準;④萬用表,示波器的使用等等,在這一階段,由教師加以引導學生實驗,以某一個具體實驗為例,對實驗的原理,方法,步驟和儀器的使用,進行講解,目的在于使學生掌握基本的實驗規范和方法,由教師的精講引導學生實驗,從而過渡到教師對學生的實驗進行監督,逐步培養學生獨立實驗的能力。
實驗教學的第二階段為提高階段。
為了培養學生的實驗意識,實驗方法和實驗技能,在基礎實驗階段向提高階段過渡過程中,將實驗的內容安排為:①直流單臂電橋 ,雙臂電橋,②電位差計測電動勢,③電場的描繪,④磁場強度的測定等。
為了使水平不同的學生學有收獲,我們還增加了選做實驗和綜合設計性實驗,如控制電路的安排,弱電流的放大等,目的是在學生已具備一定的實驗知識和技能的基礎上,培養學生運用知識分析問題,解決問題的能力。
實踐證明,由于我們貫徹循序漸進,逐步提高的原則,分階段安排相應的教學內容,由淺入深,使學生的動手能力得到了提高,教學效果非常好。
2 實行一人一組做實驗,培養學生獨立實驗的能力
以往做實驗時,兩人或三人一組,學生之間有互相依賴的思想,有的同學實驗前不預習,實驗過程中,有人做,有人看,實驗后,有的同學照抄別人的實驗報告。
經改革后,我們實行一人一組做實驗,保證了人人動手,達到了實驗的基本訓練目的。
有利于大面積提高實驗教學的質量,也有利于指導教師了解學生,因材施教。
在實驗教學過程中,我們還注重培養學生獨立分析問題,解決問題的能力。
如電橋,電位差計實驗中,往往出現檢流計指針不偏轉或總向一邊偏轉的現象,過去每當出現這種情況,學生總是讓老師幫助解決,而自己不去動腦筋分析原因。
改革后,我們要求學生自己想辦法,分析原因,查找故障,解決問題,從而逐步提高了學生檢查和排除故障的能力。
3 開放實驗室,為提高學生的動手能力創造條件
為了完成對學生進行系統的實驗方法和實驗技能的基本訓練,并為后續課打好基礎,我們力爭在實驗課內,精講多練,以達到預期的目的。
但是,由于學生水平,能力上的差異,在實驗課規定的時間內,要求每個學生完成相同的內容,達到同樣的效果,顯然是不現實的,所以,為了全面提高學生的動手能力,我們主動為學生開放實驗室。
這樣學生可以對照儀器進行實驗預習,對未弄懂的問題可以做進一步的探討。
有的同學利用開放實驗室的機會,多做一些選做實驗和綜合設計性實驗,我們吸收了一部分實驗能力較強,有責任心的同學加入到開放實驗室的工作中來,幫助實驗教師加強實驗室管理。
實踐證明開放實驗室是提高教學質量的有效途徑之一。
它不僅滿足了不同水平學生的需要,同時也為教師提供了充分了解學生的機會。
開放實驗室,為提高學生的動手能力創造了條件。
4 實驗考核方面的改革
在實驗考核方面,我們一改過去僅憑實驗報告評定實驗成績的做法,而將考核貫穿于實驗的各個環節中。
這門實驗課一開始,我們就向學生宣布考核辦法,說明考核分期末考核與平時考核兩部分,且各占總成績的一半,期末考核,除筆試外,還將采取抽簽的方式,即由學生從做過的實驗題目中抽簽,在規定的時間內獨立完成實驗,寫出實驗報告,并回答實驗中的一些問題。
對于平時考核,除要求認真完成實驗報告以外,我們主要抓住以下幾個環節。
第一,課前預習。
在每次實驗課前,我們都檢查學生的預習報告,并隨機提問與實驗有關的問題,根據學生的回答情況,了解是否認真預習了。
第二,實驗操作的考核。
主要考查學生是否掌握儀器的使用方法,實驗步驟,實驗方法是否規范合理。
第三,實驗結果的認定。
實驗結束時,教師對學生的實驗結果進行認定并簽字,對不合理的結果,要求找出原因,屬于實驗不認真,要扣除部分實驗成績。
由于加強了平時的考核,使學生養成了認真做實驗的好習慣。
5 結語
通過調整實驗教學內容,改進教學環節,加強實驗考核方面的改革,激發了學生的學習熱情和求知欲,也促進了學生實踐能力,創新能力等綜合素質的培養和提高。
幾年來,我們一直搞實驗教學改革,收到了比較好的教學效果,今后我們將朝更高的目標努力。
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