Matlab绘图在电动力学教学中的应用探索

刘思平+朱力强+郑贤洋+郑义姚

摘要：根据电动力学的特点，在教学中引入Matlab软件，使用其绘图功能把抽象的物理知识和物理现象用形象、直观的图形表示，帮助学生对知识的理解和掌握，提高了教学质量，值得进一步的推广应用。

关键词：Matlab；电动力学；教学改革

1.电动力学教学现状分析及Matlab的引入

电动力学是高校物理专业及相关专业学生在电磁学基础上继续深入学习的一门重要的理论基础课。我院选的教材是高等教育出版社郭硕鸿先生编写的电动力学第三版，教学主要内容可以分为五个部分：电磁场的基本方程、静电场、静磁场、电磁波和狭义相对论。调查显示[1]，在教学内容上，教师都相当重视基础内容，教学方法仍趋于传统的教学方法，讲清基础知识、基本概念，渗透科学方法，强调物理概念和数学描述的统一，体现物理学知识的整体性。虽然已有一部分教师采用了一些研究生学习的方式和引入英语教学等手段来进行教学方式的改革，但并未引起广泛的重视，特别是在电动力学中引入计算机软件辅助教学方面更加少有人问津。

Matlab是国际上公认的最优秀的科技应用软件之一，Matlab软件易于操作，简单易懂，已逐渐被用于大学物理、电磁学等本科院校的教学当中[2-4]。对于理工科院校本科教学来说，采用Matlab软件比较合适。我院学生在前期已开设了Matlab基础课程，再结合电动力学内容生涩难懂，物理知识、物理现象不能形象直观的描述等因素，我们在教学中引入了Matlab强大的绘图功能，要求每一位学生针对某一个知识点或者物理现象画出Matlab图形，并形成M文件。……