电磁场理论教学中的课程评价方式研究

赵煦+周龙+陈为真+牟怿

摘要：针对电磁场理论教学中，学生高度依赖课堂讲授的问题，建立以教学过程为重心的课程评价方式，引导学生积极参与课堂教学互动，达到提升课程教学效果的目的。该方法加大了教师对学生学习情况的抽样频率和反馈力度，通过教学尝试，证明了该方法的有效性。

关键词：电磁场；理论教学；课程评价

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0222-02

一、教学现状

“电磁场原理”作为电气类专业开设的一门专业选修课，旨在将电路、信号与系统、通信原理等课程的内在联系用数学物理方程的形式进行理论整合。并通过教学活动，培养学生的科学思维能力和理论推导能力[1]。

学生和教师在教学交互过程中最集中的矛盾点在于，学生认为课程抽象难懂、高度依赖课堂的讲授过程、没有课后的相应预习与反馈，导致课堂教学活动以后，学生对电磁理论知识的理解处于一种似懂非懂的状态，不能灵活运用现有知识解释实践中遇到的电磁现象。一般认为，合适的教学方法，以及适当的教学手段是激发学生学习兴趣的最有效方法[2]。为了解决这一矛盾，提高教学的趣味性、直观性，提升学生对教学活动的关注度，在课堂上引入了多媒体教学手段[3-4]，并使用各种工程软件[4]将试验结论图表化。事实上，这在很大程度上降低了理论教学的要求，侧重于简单、应用、结论性的内容，而对理论推导过程中的技巧性和逻辑演绎部分却是一带而过，而这些往往是这门课程的精华所在，体现的是前人对已有知识的创造性应用，而这些正是当代大学生所缺乏的。因此，通常采用多媒体技术与板书教学相结合[5]的授课形式。

所以，在激发学生学习兴趣的同时，如何让学生对电磁场理论体系理解得更深刻、掌握得更充分，并能催生出学生的自主学习能力就是一个值得研究的课题。当代大学生对课程分数异常敏感，因此，通过对课程学习评价方式进行改革，在理论教学活动中适度给予学生“自主学习”的灵活度，让学生在课程实施框架内进行理论、实践的自由发挥，不仅可以激发学生的学习热情，同时可以培养学生掌握知识、应用知识的能力，从而达到加深学生对课程内容理解的目的。

二、“自主学习”的评价原则

课程评价方式的改变不仅要适应学校的教学现状，充分考虑到生源质量（学生的基础知识、分析问题的能力[6]，特别是微积分和矢量几何知识）等因素，同时也要考虑电磁场原理这门课程在校内的发展沿革，适应电气类专业的当前需求，在学校的要求、专业的需求、教学的成果三者之间取得平衡。通过教学内容的整合、教学方法的改变[7]，达到提高学生理论素养和实践能力的教学目的。武汉轻工大学《关于课程学习评价方式改革的指导性意见》明确提出，要改变课程学习评价方式单一、重结果轻过程的现象，采用多次、不同形式的评价方式，综合评定学生成绩及学习效果。

“自主学习”的目的在于促进学生的课外阅读和工程实践；评价的原则是以过程考核和能力考核作为学生知识掌握的评价依据，因此在教学评价的时效性和针对性上与以往的评价方式有很大不同。电磁设备和无线通讯技术的大范围普及，也为“自主学习”评价方式的建立提供了良好的支撑，在学习了位移电流和坡印亭方程的数学模型后，学生可以在课堂的小组讨论和课后的小论文作业中举出相关的应用实例，解释移动设备无线充电、手机工作时会发热的原理，使抽象理论和具体应用无缝对接，培养学生理论联系实际的思考能力，同时也考查学生对某一知识点的掌握情况。通过教学过程中的“自主学习”评价，做到对重要知识点的全覆盖。

“自主学习”评价方式是以培养能力为导向的评价机制，弱化了期末考试的评分比重，加大了对每个知识点的考查力度，强化了对学生的课后阅读及思考、工程实践能力的成绩评价。

三、“自主学习”的评价内容

“自主学习”评价的目的是为了提高学生对知识点理解的深度以及应用理论知识到实际工程问题中的能力。因此，在教学开始的第一堂课，就要清楚地向学生阐明“自主学习”的评价内容，并在发放给学生的“课程教学实施方案”中进行文字说明。在教学过程中，针对知识要点进行的测评前，须告知学生采用的评价方式和时段，需要阅读的参考文献资料和需要准备的其他辅助器材。在评价完成后，及时向学生反馈评价分数和评语，让学生了解自己的知识掌握情况。评价内容一般包括以下6个方面。

评价内容（1）：课后作业（占平时成绩30%）。①每一章节课堂学习完成后，要求学生能够自主推导这一章节中具有结论意义的数学物理方程，并解释这一（组）方程的适用条件和物理意义，加强学生对知识点的记忆，作为课后作业的第一部分；②任课教师出一道典型应用题，要求学生能够根据已知条件模拟计算实际工作中可能遇到的问题，并给出具体的数值结果，考查学生应用知识解决实际问题的能力。

评价内容（2）：分组讨论（占平时成绩30%）。①对于电磁场（包括静电场、稳恒电场、恒定磁场、时谐场等），要求学生以5—6人为一个小组，在学习完课程内容后，任选其中一项作为题目，以多媒体报告的形式用课堂知识解释一种观测到的物理现象或者提出一种新型应用技术的可能性；②每个报告的時间不超过5分钟，总的耗时不超过两节课。

评价内容（3）：小论文（占平时成绩30%）。①每个讨论小组根据分组讨论的结果，结合多媒体报告的内容，在参考近五年外文相关文献的基础上形成小论文；②小论文应该有明确的结论性陈述，对涉及到的电磁理论模型有详细说明，要求字数不少于2000字，内容理论结合实际，引用的外文文献和多媒体报告内容相关。

评价内容（4）：加分环节（占总成绩的10%）。如果学生能够根据电磁理论，设计并自主动手制作一种已有（如电刷）或者某种新型传感器，则予以加分鼓励。

评价内容（5）：处罚。对于在作业、分组讨论、小论文环节明显应付或者抄袭、舞弊的记零分，不予成绩。

評价内容（6）：平时成绩的构成。课后作业30%、分组讨论30%、小论文30%、考勤10%；平时成绩占总成绩的50%；加分环节的10分为总成绩的10%。

“自主学习”的评价内容可以针对某一个知识点、也可以针对一个章节来进行，总体上覆盖课程体系中的所有知识点，鼓励学生在教学大纲的所列部分进行自由发挥，也支持学生依据兴趣，针对诸如高压输电线电磁辐射、室内WIFI电磁辐射屏蔽等现象进行科学分析、构想解决方案，培养学生独立思考和探索的能力。通过这种评价方式，教师掌握学生每一阶段的知识掌握情况，学生则通过评价的反馈分数，了解自己的当前学习状况。评价内容既体现了学生个体的学习成果，也反映了学生团队的分工协作能力。

四、“自主学习”的评价效果

在电气专业的电磁场原理教学中，尝试进行“自主学习”的课程评价，并通过平行班的对比发现，进行“自主学习”的班级不及格学生非常少，高分学生增加；学生总评成绩的分布也更加科学合理，趋于正态分布；而平行班的成绩分布则趋于梯形；学生在教务系统中对教师的评价也较平行班的要高，学生对这种教学方式持积极肯定的态度，认为通过课程学习，掌握了电磁理论的基础性、原理性的知识，并能够对实际问题进行分析和解释。总体而言，“自主学习”评价体系的教学效果是积极的。

五、结语

通过实施“自主学习”评价的方案，缓解了学生对理论教学的畏惧情绪，在不降低理论教学要求的前提下，让学生积极参与到教学互动中，引导学生进行知识的搜集、整理、分析和逻辑推演，将抽象的电磁理论和具体的工业产品、物理现象、实验结论紧密的联系起来，在激发学生自主学习热情的同时，培养学生分析问题的能力，提升学生的创新意识，实现学生综合素质的提高。

六、致谢

本文的研究内容得到了武汉轻工大学“课程评价方式改革试点”项目的资助，编号为2016088。

参考文献

[1]孙贤明，王海华，刘万强.“电磁场与电磁波”课程教学研究[D].中国光学学会光学大学，2010.

[2]程莉，徐春梅.《电磁场与电磁波》课程教学改革新思路[J].科学研究，2010，（35）.

[3]照日格图.浅析多媒体技术在电磁学教学中的应用[J].兰州教育学院学报，2014，（09）.

[4]林志立.基于Mathematica的“电磁场与电磁波”课程辅助教学改革研究[J].教育教学论坛，2016，（01）.

[5]周宏威，张少如，等.电磁场课程理论及实践教学改革[J].实验室研究与探索，2013，32（08）.

[6]张起晶，孙桂芝，等.电磁场与电磁波课程教学改革研究[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2011，（10）.

[7]李雪萍，张瑜.基于CDIO的电磁场与电磁波课程教学改革探讨[J].求知导刊，2016，（02）.

Abstract： According to the problem that students are highly dependent on classroomlecture in theory teaching of electromagnetic field， establish an evaluation method focusing on the teaching process. Aim to guide the students to participate in the teaching processactively， to enhance the purpose forimproving courses teaching effectiveness. This method increases the sampling frequency and feedback intensity for teachers to understand students' learning situation. The effectiveness of this method is proved through teaching experiment.

Key words： electromagnetic field； theory teaching； curriculum evaluation