时间：2023-03-16 16:34:36
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中图分类号：G424 文献标识码：A
1 省内外相关研究现状分析
“卓越人才培养计划”要求学校培养出基础扎实、知识面宽、创新实践能力强、具有社会责任感、团队合作精神和卓越人才培养潜质的优秀学生。对于我校电信、电科专业学生而言，最好的平台之一就是利用好每一年一度的电子设计竞赛和物理创新大赛。而要想在各类大型竞赛中获得成绩，学生必需要有扎实的理论知识。其中电磁场与电磁波是高等院校通信工程、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。如何上好这门基础课，给同学们提供扎实的理论指导，是卓越人才培养计划必然要求。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，当代教育技术的发展，给电磁场与电磁波课程的学习带来新的春天。在新的教育理念下，探索信息技术与学科课程整合成为当前教育研究的一个热点内容。研究信息技术与电磁场与电磁波课程整合，对于整体优化教学过程，深化高等教育改革，增进学生的专业知识学习效果，提高学生的信息技术能力，培养学生的合作意识和创新精神具有重大的现实意义。作为一门探究性课程。我们将如何信息技术与电磁场与电磁波课程整合方面进行了初步的探讨。将“知识、能力、人格”的培养理念落实到具体教学环节中。推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式，将创新实践能力训练贯穿于课程教学之中。
2 课程教学改革研究对促进教学工作、提高教学质量的作用和意义探究
（1）作为一门探究性课程，电磁场与电磁波课程是通信工程、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。它以麦克斯韦方程为根本基础构建电磁理论的知识体系，它研究自然界中电磁现象和电磁过程。近年来材料、光子晶体等领域的理论研究和材料研发的突破给经典电磁理论带来了勃勃生机。
（2）另一方面，电磁场与电磁波课程对于学生的动手创造能力的培养遗迹从事相关科学研究都具有基础性的重要意义，对于学习其它相关专业（如通信技术、电力系统、电子技术、激光技术、光学工程等）的课程也有重要影响。
（3）以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术在教育领域中的应用是教育信息化的重要标志。通过电磁场与电磁波课程的探究教学与当代信息技术的整合与深化，使学生掌握电磁场与电磁波课程知识所涉及的相关科学方法，有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生知识拓展能力和自我学习能力。
3 课程教学探究的实施方案
3.1 具体研究对象和内容
（1）我们将采用传统板书、电子课件、网络和视频多种手段结合。课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合，基本理论训练与科研实践训练相结合。（2）针对电磁场与电磁波是理论基础课的特点，课堂教学主要采用探究式课堂教学法：即每节课突出一个主题，讲清论透；每个主题，通过多种形式的师生互动，及时了解学生的疑难问题和创造欲望。（3）鼓励和指导有能力的学生提早进入科研实践训练、参加各类科技竞赛。将学生撰写课程小论文融入教学全过程，从中选出有质量的项目进入科研实践训练。构建多样化应用型人才，培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力；完成本课的预期目的。（4）电磁场与电磁波也是一门实践性很强的课程，其研究对象——场是区别于实物的物质形态，具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化，我们将充分应用当代信息技术的优势，比如说应用视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力，同时反过来应用于当代信息技术，充分发展学生的物理思维和物理探究能力。（5）我们将充分利用好点子竞赛等创新平台，促进电磁场与电磁波的教学。
3.2 课堂教学改革研究拟达到的目标
在课堂教学中，突出学生的参与性，使他们主动获取而不是被动接受科学结论，强调思维互动，使学生感觉电磁场与电磁波发人深思，不难入门。作为电磁理论基础的麦克斯韦方程是从大量个体电磁实验总结而得的“共性”规律。同时，电磁场与电磁波与其他物理学分支也具有“共性”和“个性”的关系。针对这一特点，教学中注意引导学生“相似性形象思维”，开展“抽象思维”，促成“顿悟思维”。学生感觉电磁场与电磁波思路清晰，容易理解。激发学生学习兴趣，经常采用课堂讨论，由学生提问，在教师引导下大家讨论，总结得出准确认识。由于分析“电磁场和电磁波”要在多维时空中抽象思维，课堂教学充分使用多媒体，尽力使用图像和色彩搭配，使学生建立正确的物理图像。
3.3 课堂教学改革研究拟解决的主要问题
（1）突出科学性和探究性。电磁场与电磁波探究式教学，强调学生能力的培养。教学中遵循“物理现象的发现—物理现象的描述—物理过程的分析—结果验证与实验测量”，再现科学研究过程，突出物理学实验性的特征。教学中注意知识拓展，充分联系实际应用和现代科技发展，提高了学生学习兴趣和毕业生就业的适应性。（2）重视物理思维和学生能力培养。课程教学中锻炼“相似性形象思维”，提高“抽象思维”，促成“顿悟思维”。采用多媒体手段、有效使用图示，帮助学生正确建立物理图像，认识物理过程。提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。培养他们的科学创新能力。（3）推进个性化教育。探究式教学可以使具有不同基础的学生各有所获。课程网站的建立和电磁场与电磁波论坛的开通，也将有效推动个性化教育的实施。
4 课堂教学改革研究的特色和应用价值及推广
4.1 特色
（1）通过网络解答学生的问题，及时了解学生的创造欲望。（2）通过课外阅读、讨论与讲座扩展学生视野，引导学生了解学科前沿发展动态，将有些问题安排给学生进行课外阅读和讨论，提高学生独立分析问题的能力。
4.2 创新点
（1）网络与视频教学可以扩展学生自主学习空间，有些问题通过播放视频，让学生可以直观地理解电磁现象基本规律的内涵。（2）多种形式的师生互动，可以了解学生的学习与创造欲望。（3）科研实践训练培养学生的探索精神和创新能力，从学生课程论文中，挑选有质量的项目进入科研实践训练。 鼓励和指导有能力的学生参加各级科研训练项目与科技竞赛。
4.3 应用价值及推广
（1）当代教育技术中网络视频教学提供了传统教学中所没有的优势。通过播放演示实验中的与电磁场与电磁波现象相关的视频资料，学生可以直观地理解这些现象及其物理内涵。（2）任课教师通过课后答疑和讨论、电子邮件、学生QQ群，解答学生的问题，了解学生的创造欲望，指导有能力的学生开展科研实践训练、参加各类科技竞赛。这种教学方式不仅对提高学生的理解能力、动手能力、创新能力都有相当好的效果，同时也可以促进本课程的教学改进也很有益。（3）同时这种教学模式还可以推广到其他物理类基础学科，对于改变传统的教学模式，增强教学效果以及学生的动手能力和知识理解都有很好的借鉴作用。
电磁场与电磁波是物理学发展比较成熟的一门学科，从电磁理论发展史看，章章节节中渗透着科学家的成功思想和方法，让学生了解并学习这一点，对于培养学生学习方法，培养学生的物理直觉和科学素质是十分有益的，这也是本课程教学的一个目的。本课程教学的基本要求是：使学生系统而深入地掌握静电场和静磁场理论，掌握电磁波的传播和电磁场辐射规律，并能够熟练运用知识分析和解决相关电磁问题。
参考文献
[1] 吴海江.科学原创与科学积累[J].自然辩证法研究，2002.18（5）：42-50.
[2] 孙秀英.全国科技创新大会在京举行[N].人民日报，2012-07-08.
[3] 姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报，2009（1）.
关键字：Mathematica，电动力学，课堂教学
中图分类号：G423.07 文献标识码：A文章编号：1674-098X（2015）05（a）-0000-00
引言
大学高等教育通常致力于培养专业基础扎实、有较强实践能力和拓展潜力、富有创新精神的本科人才。其中理工科专业要求学生系统掌握专业基础理论、基本实验方法和实验技能，并具有较强的数理基础。近些年，大学普遍扩招，生源质量下降，学生数学基础不够扎实，冷门专业情况更是严重，不少学生往往因专业知识在数学计算上的复杂及相关定理、概念和过程的抽象等问题而失去学习兴趣，导致专业课的教学学习效果不够理想[1]。
基于此种情况，已有不少人把多种现代教育技术如Matlab，Java，Mathematica等软件应用到课堂教学中[2， 3]，使现代教学技术在提高学生学习积极性、优化课堂、提高课堂效率等方面取得了较好的效果。Mathematica是一款科学计算软件，其很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统以及与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位，截至2014年，它也是世界上使用最广泛的数学软件之一。普遍认为Mathematica的标志着现代科技计算的开始，它是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988以来，它已经对科技和其它领域中计算机的运用方式产生了深刻的影响，并且在国外教学工作中获得了广泛的应用[4， 5]。从google学术搜索中搜寻Mathematica以及Education相关条目，有近十万条结果。从高中到研究生数以百计的课程都使用它，并有多本关于Mathematica教学的图书出版，涵盖多门专业教学。Karim等人[5]甚至还基于Mathematica软件开展了远程教学。而在我国，虽然教师们对于现代化手段在教学中的应用很早就开展了研究，但是一直以来不够重视，特别是Mathematica软件在教学中的应用和国际相比还处于初级阶段，还没有得到广大教师的足够重视和普遍使用。这从google学术检索中就可以发现，Mathematica与教育教学等词条相关的论文搜索结果还不到三千条。相关教学论文数量不够充分，内容也还很不深入，相关中文教材也处于缺乏状态，并且这些研究主要分布于大学物理以及数学分析这两门课程[2， 3， 6]。对于Mathematica在数学、物理等数学要求较高的大学各专业核心课程教学中的应用工作还未深入展开，而物理、电子等系核心专业课之一――电动力学的数学要求远比普通理工科专业高，因此本文欲在前人研究基础上，以电动力学部分难点的教学工作为例，展开深入分析，力图引入Mathematica软件辅助教学，消除学生对复杂公式的畏惧感，直观准确地展示各种物理图像，使学生对课程的学习有良好的进步。
1 应用
本文研究目的旨在借助于Mathematica软件将学生从复杂的微分偏微分方程求解过程中解放出来，并用图形和动画直观展示各重点难点，从而降低专业课的学习难度，达到提高学生学习积极性的目的，并使学生初步掌握Mathematica软件的使用方法，提高他们学习新事物的能力。
电动力学是很多大学专业的主干课程之一，如电子、信息、通信、物理等学科。其主要内容就是麦克斯韦方程组的来由及其在各种条件下的具体应用。此处我们以电磁波的传播为例，在瞬变条件下，变化的电场和磁场相互激发，形成在空间传播的电磁波。单从字面描述以及电磁波方程来看，较为抽象。学生一般很难理解。通过使用Mathematica软件，我们可以将平面电磁波的传播用图1展示。从图1中可以清晰看出平面电磁波的几个特性：1，平面电磁波是横波；2，电场、磁场以及传播方向三者是相互垂直的； 3，电场和磁场是同位相。
图1是静态图，实际上，通过图2所示代码，我们还可以用动画演示电磁波的传播。图2所示代码形式简洁，接近于自然语言，这样就让学生无须较高的编程水平即可自行编写代码，容易激发学生的学习兴趣。图2所示代码会生成一个简洁易懂，易于操作的界面，可以通过设置循环播放，良好地演示电磁波的传播。通过“waves”按钮可以分别演示不同个数的完整波形，时间轴可以快速或慢速地动态演示电磁波的传播过程，让学生轻松理解电磁波传播过程。
除了平面电磁波在无界空间的自由传播之外，平面电磁波在两块平行板之间的传播，也能形象清晰地展示。如图3所示，此图可以大大加深学生对电磁波传播的理解，便于学生学习。诚然此图所需代码较为复杂，不仅需要相关的电动力学知识，还必须熟悉偏微分方程求解理论，此外对Mathematica软件的使用熟悉程度也有要求，学生难以短时间内独立完成，需要进一步的训练之后才可能完成。类似的内容可以让学生课后完成，作为考核内容，这样可避免学生过于依赖该软件而忽视数学学习的重要性。
总而言之，Mathematica应用到电动力学课堂教学中，能让教学过程更生动，促进学生学习理解。
2 结束语
当前我国大学专业课教学中，数学分析软件的使用还处于初级阶段。学生薄弱的数学基础与专业课较高的数学分析要求是专业课学习过程中的主要矛盾之一。本文着力于解决由学生薄弱的数学基础和抽象的专业概念所引起的在专业课学习上的困难，让学生开阔视野，并培养学生利用工具软件的能力。从而可以将专业课学习过程中的复杂数学问题交给专业数学分析软件Mathematica来进行，学生只需掌握基本的数学原理，了解相关知识，配合Mathematica丰富的互动界面和图形显示功能，就能达到更充分更深层次理解内容本质的目的。本文重点有机衔接了电动力学与Mathematica软件，通过Mathematica在电动力学课堂教学上的使用，达到加强基本理论教学，扩展学生视野，引导学生关注科学前沿的发展动态，并训练学生的创新精神，而且避免了学生过于依赖该软件而置数学于不顾的情况。对于电动力学课程中的主要内容，可以建立一系列相应的数值程序，进而开发一个系统性的课件，辅助课堂教学，这将会对教学效果产生很大的促进作用。
参考文献
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[2] 郝艳莉， 张滨燕. 数学软件 Mathematica 在高等数学教学中的应用[J]. 南通航运职业技术学院学报. 2009， 8（3）： 120-123.
[3] 孙晓玲， 王宁. 利用 Mathematica 实验教学融入数学思想的研究与实践[J]. 合肥师范学院学报. 2009， （3）： 32-34.
[4] N.F. Britton. Essential mathematical biology[M]. Springer， 2003.
（长江师范学院数学与统计学院，中国 重庆 408100）
【摘 要】柱函数是数学物理方法中的一个重要内容，它包括贝赛尔函数、诺伊曼函数和汉克尔函数。这些函数表达复杂、性质众多、计算过程繁琐，学生在学习过程中感到很困惑。特别是柱函数积分计算比微积分中的积分要困难得多，通常使用洛梅尔积分教学计算。它的特点是只涉及同类柱函数乘积的积分。而在同轴谐振腔和同轴波导教学中，我们经常要涉及不同种类柱函数乘积的积分。因此，对这类积分进行研究，得到一般公式并应用于教学。
关键词 柱函数；洛梅尔公式；积分
Discussion on Cylindrical Function Teaching
HOU Shen－yong ZHAO Bo
(Institute of mathematical statistics, Yangtze Normal University, Chongqing 408100, China)
【Abstract】Cylindrical function is an important content of methods of mathematical physics. It includes Bessel function, Neumann function and Hankel function. Since these functions have complex expressions, lot of properties and the complicated process of calculation, students feel difficult to master them. In particular, the integral of cylindrical function by Lomel integral is more difficult than it in higher mathematics, which is usually the integral of same kind cylindrical function. However, the integral of different kind cylindrical function will appears in the teaching process of coaxial resonator and coaxial waveguide. Hence, this integral will be studied in teaching process.
【Key words】Column; Function; Lommel formula; Integration
作者简介：侯慎勇（1964.03—），男，汉族，重庆人，博士，长江师范学院，副教授，研究方向为高功率微波器件，在国内外公开刊物上发表了20余篇论文。
赵博（1979.05—），男，汉族，重庆人，硕士，长江师范学院，讲师，研究方向为数学教育，在国内外公开刊物上发表了10余篇论文。
0 引言
在柱坐标系里对拉普拉斯方程进行分离变量，人们得到了贝塞尔方程。它的解可由贝塞尔函数、诺伊曼函数和汉克尔函数表示[1-2]。在一般的数学物理方法的教材都给对它们的许多性质进行了详细的介绍。通过教师的讲解，学生都能够有效的掌握这些函数的性质和并且灵活的应用它们。但是，数学物理方法对柱函数的积分讲解不多，一般只介绍了贝塞尔函数的有关的积分，这对学生的后继课程的学习会带来不利的影响。因为在电动力学、电磁场与电磁波、微波工程课程中，经常会出现柱函数的积分，因此，在数学物理方法的教学中介绍一些柱函数的积分方法有助于学生对该课程学习。
本文针对这一问题，在柱函数积分的计算方面进行一些探讨。
1 柱函数的性质
在电动力学、电磁场与电磁波、微波工程的教学中，常常会出现在如图1所示的同轴圆。
Tmn（x）=AmnJm（x）+BmnYm（x）（4）
Jm（x）和Ym（x）分别是贝赛尔函数和诺伊曼函数，Amn和Bmn是与x无关的常数，Tmn（x）是贝赛尔函数和诺伊曼函数的线性组合。通常称Tmn（x）是同轴波导的柱函数。在以下的讨论中，我们介绍柱函数Tmn（x）的一些性质：
通过matlab软件画出Tmn（x）与Jm（x）和Ym（x）随x变化的图形，如图2。图中m=3，A=B=1。
从图2中，可以看到Tmn（x）与Jm（x）和Ym（x）和一样都是准周期振荡函数，而且Tmn（x）的零点在Jm（x）和Ym（x）的零点之间。这样可以帮助学生了解柱函数零点的性质。
在贝塞尔方程的教学过程中，学生都知道贝赛尔函数、诺伊曼函数和汉克尔函数都有以下的公式：
然而，柱函数Tmn（x）是否具有相似的性质? 在教学中引导学生证明了Tmn（x）对（5）~（7）也同样成立。
关于贝赛尔函数的积分，经常应用到的积分是洛梅尔积分公式[4]：
它主要出现在于圆波导中的相关计算中。但是，在同轴圆波导中，由于电磁场是通过（1）~（3）表示，因此，在电磁场的功率和不同模式的耦合的计算中，往往需要计算。但是，（8）~（9）式不能有效的解决这一积分的计算。为此，我们引导学生推导该积分公式：
式（10）~（11）是对洛梅尔积分公式的推广。
从式（6）~（11），我们可以发现贝塞尔函数、诺伊曼函数、汉克尔函数和柱函数Tmn（x）存在相似的性质，这些关系能够加深学生对贝赛尔函数、诺伊曼函数和汉克尔函数的认识，提高他们在后继课程对这些积分的计算能力。
2 柱函数的应用
在这里，通过事例说明（10）~（11）的应用。
例1 计算
解: 这个积分在同轴圆柱波导的教学中经常出现，无法使用公式（8）~（9）计算，而使用（10）~（11）可以方便的计算出个积分：
例2 在同轴圆波导和同轴谐振腔计算电磁场的功率时，会出现计算的两个积分
其中：vmn、R0是常数。
解：如果不采用公式（8）和（9），这两个积分是很困难的，而采用公式（10）和（11）时，过程就显得很简单。我们可以直接得到该积分
通过以上的推导，发现使用公式（10）和（11）能够贝塞尔函数与诺伊曼函数的乘积的积分和柱函数的积分变得容易简单。这给教学带来极大的方便，在学生后继课程的学习中对它们的学习提供一定的帮助。
3 结论
本文对柱函数的性质进行了研究，发现它与贝塞尔函数、诺伊曼函数、汉克尔函数存在相似的性质。这将有助于提高学生学习积极性，增加它们对贝塞尔函数的认识，有助于学生的后继课程的学习。
参考文献
［1］梁昆淼.数学物理方法[M].3版.北京:高等教育出版社,1998.
［2］胡崇斌.数学物理方法[M].2版.北京:高等教育出版社,北京大学出版社,2002.
［3］刘盛纲.相对论电子学[M].北京:高等教育出版社,2006.
CDMA与3G技术、移动通信系统与工程这二门课是目前广泛使用的通信网、通信系统及相应的技术，理论教学与实际应用的结合.在课程群内部，各课程之间即有纵向知识的联系，又有横向内容的关联.利用现代教学手段提高教学效果充分利用信息资源，利用丰富的多媒体课件形象地展现课程内容和移动通信系统流程，提供丰富的网络资源进行课程内容的跟踪和复习，对一些比较复杂的通信过程，用nash的形式辅助进行讲解，从而极大地激发学生的学习兴趣，使学生能够主动学习，了解更多的知识.
采用类比方式优化学习效果移动通信课程内容更新快，基本理论和关键技术理解难度大，但是该课程和前期的通信原理等课程内容衔接紧密，很多内容有相似性.在教学过程中，以前期课程的知识点为例进行类比，加强课程内容的融合.在讲解TD一SCDMA同步过程等具体系统知识点时，以教师为基站，以学生为终端进行上下行同步过程的讲解.在进行移动通信呼叫流程和物理层过程讲解中，以学生日常拨打手机和被叫等过程为例进行现场讲解，同时结合手机终端和系统基站的具体结构进行类比和实例分析.
以完成项目的方式引导学生独立思考在整个课程中规定两次“Proect’’作为课下作业，该部分内容由学生主动完成，上交时间不作硬性要求.教师确定“Project”的方向和实现的大致目标，题目和具体内容由学生确定.学生大部分以科研论文的形式上交，通过“Project’’方式培养学生对具体工程和对象的整体把握能力.为达到目标，学生需要查阅大量的文献，并且进行整理和分析，给出自己的方案和实现步骤，提高了学生独立思考能力和综合分析能力.
论文关键词：建构主义学习理论；建构主义学习理论；电动力学
1．引言
《电动力学》课程是物理本科专业的一门重要专业课，也是理论物理的第一门基础课。它是在学生学习了高等数学、数学物理方法和电磁学等基础课程之后开设的。分析整个电动力学教材的内容体系，我们不难看出，矢量分析和数学物理方法好比电动力学的双腿，电磁学的实验、定义、公式、方法和应用则是它的躯干，而物理概念、物理思想、物理图像和物理思维方式是它的灵魂。
由此可见，学生的数学基础特别是对矢量、张量分析的掌握是学好整个课程的关键，没有这个基础，学生就无法领会电动力学的定义、公式和方法。电动力学本身是一门较难也比较枯燥的理论课程，如果此时教师不注意对学生进行学习方法和学习自主性的引导，就很容易滋生厌学清晰，从而影响教学质量。本文利用建构主义理论针对电动力学中如何处理一些知识的教学做了一些探讨，希望达到抛砖引玉的目的。
2．建构主义理论
建构主义是当代教育心理学的一场革命，代表人物是著名心理学家皮亚杰(．Piaget)。建构主义理论的核心内容可以用一句话来概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现对知识意义的主动建构]。建构主义理论内容丰富、流派纷呈，本文只对建构主义理论中对学习及教学的认识加以浅析。
2．1建构主义理论对学习的认识
建构主义理论认为学习是学生在原有经验基础上主动进行意义建构的过程，这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间的反复相互作用而建构而成。在此过程中学生依靠同化和顺应来组建自己的知识结构。同化是指把外来的信息纳入已有的知识结构中，以丰富和加强原有的思维取向和行为模式；顺应是通过学生原有的知识结构与新的信息产生冲突，调整原有认识结构，从而建立新的认知结构。通过不断地同化——顺应——同化——顺应……循环往复，相互交替，将新知识转化、组织和重新组织，并纳入到自己的知识体系中。这就是学习的过程。
2．2建构主义理论对教学的认识
建构主义认为教学是学生在教师设置的情景中通过交流和协作对知识进行主动加工的过程。它不是知识的传递，而是对知识的处理和转换。学生对知识的处理和转换，只能由学生自己来建构完成，所以在教学中不能把教师对知识的理解传递给学生，而要从学生原有的知识经验出发，引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。即教学的关键其实是向学生展示这些结论是如何得到的，而不是去熟记这些结论。
3．建构主义理论对指导电动力学教学的启示
3．1学生基础现状分析
学生经过对经典物理学力学、热学、光学和电磁学的学习，已经有了一定的物理基础知识和分析、解决物理问题的能力，并且已经形成自己的学习．方法和习惯。但目前的基本现状是：数学基础知识特别是矢量计算基础较差、先行课程电磁学的知识有很多已经生疏或遗忘、学生习惯接受教师“咀嚼”好的知识和方法，不愿意也不会自己去思考和总结，在学习的主动性和积极性方面还存在很多不足。
上述问题在班上是普遍存在的，它为电动力学的正常教学提出了了刻不容缓的难题，如果不运用适当的手段搞清楚学生的知识状况，并能及时调整知识的讲授方式以便能适当与先行课程做好衔接，就势必给学生学习电动力学造成很大的困难，对教师的教学也是一个很大的障碍。
3．2建构主义对教学的指导——两个案例的分析
(1)“位移电流”的教学
‘位移电流假说是麦克斯韦为了将稳恒情况下电磁场所满足的麦克斯韦方程 (积分形式为推广到普遍情况(包括稳恒和非稳恒)而引入的一个定义。这是一个很重要的新概念，也是一个比较抽象的概念。学生的思维里可能比较熟悉的是传导电流的性质。
稳恒情况下，磁场的安培环路定理的积分那么在非稳恒情况下，磁场的环流这个地方，书上的阐述是由麦克斯韦方程与电荷守恒定律之间的矛盾来引入这个概念的口。这是用理论来讲授理论，当然推理严密，讲解简单。但在教学中，我觉得可以从大家熟悉的含有平行板电容器的充、放电电路(图1)来讲述，学生会更领会“位移电流”的本质。
现考虑以L为边界作曲面S1和S2，其中曲面S1通过导线的横截面，有自由电子穿过S1;而曲面S2通过电容器的两极板之间，没有自由电子穿过S2. 这说明，尽管两个曲面的边界L是相同的，但穿过曲面的传导电流并不一样，也就是说这个方程不能推广到非稳恒电流的情况。
为了解决这个矛盾，麦克斯韦提出了“位移电流”的假设，将方程稍做修改为就代表“位移电流”的贡献。下面再来计算的表示式。利用 ×)所以直接比较得出：由此式我们就很容易看出：位移电流的本质是变化的电场，它和传导电流一样都能激发磁场。引入位移电流以后，上述电路的全电流可表示为：这个全电流在整个电路中是连续的。对上式取散度(并用到 这样一来，平板电容器充、放电电路中出现的矛盾就得到解决：在电容器两极之间随时间变化的电场形成了位移电流它把电容器极板中间断的电流．厂连接起来，使全电流．Jr具有闭合的性质。
(2)“谐振腔”的教学
第四章四、五节讨论的是有界空间的电磁波的传播问题，以矩形波导和谐振腔为例，研究了高频电磁波的传播的驻留行为。从知识的角度来看，本章属于运用理论解决实际问题的类型，在前面，先给学生回顾和讲解分离变量法求解亥姆霍兹方程中的定解问题，同时让学生学会分析理想导体的边界条件。有了这两个基础以后，后面介绍的具体例子——谐振腔和波导问题的求解就应该不是重点，学生只需要针对具体情况分析好边界条件就没有困难。
我们知道谐振腔是储存某一特定频率的电磁能量的器件，常用于选择并发射某一频率的电磁波。我觉得作为一种光学的应用器件，讲授它的功能、用途以及为何具备这样的功用是很有必要的。在教学中可以从复习学生比较熟悉的LC振荡回路的知识来过渡到对谐振腔的讲解。我们知道，低频电磁波是利用
如图(2)所示的LC振荡回路激发的，首先用外电源给电容器充电至U，合上开关k以后，储存在电容器内的电场能与电感中的磁场能在不停地相互转换，形成电磁振荡。LC回路振荡频率为
【关键词】遥感技术 中学地理教学 课程资源
一、现代遥感技术的发展
《遥感导论》是作为一名地理专业的学生需要在大学学习的基础课程。在高中的课程学习中，我们就已经知道地球上的物体都在不停发射、反射和吸收电磁波，而且不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。而遥感（Remote sensing，简称RS）就是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征和性质及其变化的综合探测技术。[1]
遥感技术是在20世纪60年代兴起的一门技术。人类从古代就向往着“顺风耳”、“千里眼”，随着这一技术的产生，它就像人类的另一双眼睛，能够从另一个高度感知地球。但是在以前这是一门处于高科技领域的技术，普通人很难接触到，当然也很难运用到。但是随着社会的发展、科学的进步，这一门以前“高高在上”的技术在生活中的运用也越来越普遍，各种遥感软件平台大众化，普通群众也能够很容易地在某些网站下载遥感影像。
另一方面，遥感技术会被广泛应用，也正是因为它的功能十分强大。现代遥感技术视域广阔，检测范围大，可覆盖整个地球。能够瞬时成像、实时传输、快速处理，迅速获取信息和实施动态监测，在自然灾害监测、环境监测、遗产保护及可持续发展等多个领域都能够发挥其作用。例如在08年汶川地震震后、10年玉树地震震后以及13年庐山县震后，航空影像图都起到了关键作用。强烈地震往往会造成一些地区交通和通信中断，严重影响外界对受灾情况的判断和相应决策。如何尽快获取受灾信息，成为指导救灾工作的关键。而高分辨率遥感观测技术，正是精确获取灾区数据的最重要的手段之一。遥感地球所将地震后获取的遥感数据，共享给参与救灾的国家有关部门和灾区政府，并将卫星数据上传到网站上供社会免费使用，为精确判断灾情和救灾指导发挥了重要参考作用。
二、遥感技术在中学地理教学中的应用
由此可见，遥感技术已不再高深莫测，它逐步走进我们的生活并为我们所用。作为一名地理师范生，我们将来更多地会参与到中学地理教学当中，虽然偶尔会有部分教师在教学中也运用到了一些遥感影像，但总的来说这种趋势还并不明显。那到底遥感技术能不能运用到中学地理教学中呢？我认为是能的。
比如在人教版高中地理必修一第四章第三节《河流地貌的发育》中，就有讲述黄河三角洲的发育。教材当中只用到了一张黄河三角洲的卫星影像图，但是为了让学生能够更清楚地感知到黄河三角洲的发育速度十分迅速，我们可以采用多张不同时期的卫星影像图来进行对比教学。现代黄河三角洲是1855年以来，黄河冲积作用形成的，从那时至今卫星影像的数量有很多，教师也很容易获取。
除了在必修一自然地理的教学中运用到遥感技术，必修二人文地理也同样可以大量的运用到遥感技术。例如城市内部的空间结构、城市化、农业地域与工业地域类型、交通运输的布局以及人类与地理环境的协调发展都可以通过加入遥感影像丰富课堂素材，提升教学质量。以高中地理必修二第二章第三节的《城市化》为例，教材上使用了大量的图片，但都是一些地图或者图表，学生们只能抽象的去理解城市化的进程，却难以有一个具体的印象。然而遥感影像却能够很好地解决这个问题。从不同时期的遥感影像上我们能够很清楚地看出一个城市城市化进程地快慢与程度。学生也能够从影像上清晰地找出一个区域的房屋、河流、植被等等，从而通过自主学习得出《城市化》这一节内容的知识点，打破了以往的传统教学。
当然，遥感技术不仅可以运用到中学地理教学当中，也应该运用到其中。一方面是遥感技术可以丰富地理教学的课程资源。地理重在观察，学生们习惯了看各种地图、图表，而遥感影像看得却并不多。事实上遥感图像可以真实、客观的观察到广阔的地域空间和地物，实时性强。且信息丰富，具有综合性的特点，因此打破了传统教学中图片信息过时、图片范围太小的缺点，进一步充实课堂。另一方面遥感技术也能够培养学生从影像中获取信息的能力。在遥感影像上有许许多多的信息，它们有的是直接的，有的是间接的。直接信息能够提升学生的读图看图能力，而间接信息能够增强学生间接获取信息的综合能力，同时还能让学生明白“眼见不一定为实”，很多知识是隐藏在事件背后的，我们需要去思考、去挖掘，探索求真的精神是科学创新与进步的原动力。并且要间接获取隐藏的信息需要用到数学、物理、计算机等学科的知识，从而也培养了学生的综合实践能力。
虽然，现如今遥感技术在中学地理教学中的应用多数是使用了一些遥感影像，但是我相信遥感技术作为地理教学的一项课程资源，还有很多潜在的价值等待我们去挖掘。在未来的中学课堂上，必定还会有更多的形式、更多的机会运用到遥感技术！
一、光信息科学与技术国家一类特色专业
我校光信息科学与技术专业历史悠久、办学基础好、生源质量高、专业方向应用性强。为适应国家对激光科学与技术及光信息技术高素质人才的需求，发挥我校光信息科学与技术专业应用性强的优势，围绕“特色教育，服务社会”的宗旨，2009年申报成功了光信息科学与技术国家第一类特色专业，目标是建设一个以激光科学与技术和光信息技术两个专业方向为优势方向，特色鲜明的名牌专业，使之在培养质量方面达到或接近国内一流水平。在专业边缘领域，大胆开拓，不断扩展研究内容，使该专业成为国内激光科学与技术和光信息技术方向高级人才的培养基地，满足社会发展需要，为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。电动力学作为该专业重要的一门专业基础课程，需进行教学内容和教学方式的改革，以适应特色专业的建设和培养高质量毕业生要求。
二、电动力学课程教学现状及课程特点
电动力学课程内容，对大多数学生来说感觉到比较难学。原因是知识点较多，抽象难懂。数学推导复杂，要求有较强的数理基础。虽然有些电动力学问题接近实际，比如波导问题、天线问题，但学生要理解和解决这些问题，需要一定的过程，由于上述问题的存在，使初学者常常感到电动力学课枯燥无味、难以入门；上课听讲似懂非懂，下课做题无从下手。并且,由于招生数量的增加,极大降低了师生比,降低了学生与老师交流的几率。同时，现代大学生与80年代大学生比，缺乏主动思考意识和能力，都严重影响电动力学课程的教学效果。
三、教学改革设想及实施
我校光信息科学技术专业本科生的培养中,激光器及技术是一个重要的专业方向。因此在电动力学课程教学中,如何将与专业基础相关教学内容更扎实、有效地贯穿教学，并激发学习兴趣，采取以下教学改革设想及措施：3.1教学内容改革根据专业特点，对教学内容进行调整，并适当引申，为学生后续的平台课如物理光学、激光原理，以及专业课如激光器件、导波光学等奠定良好基础。比如，对电磁波传播的相关内容重点讲解并结合教师的科研等背景进行引申及拓展。其中关于模式及其形成条件，结合导波光学及物理光学内容，概念交待清楚，条件讲解透彻，为后续课程的学习奠定良好基础。在亥姆霍兹方程的讲解中，引入前沿热点问题如“负折射率”问题，使学生了解其理论基础。在教材中作为选学内容的高斯光束问题，对该专业的学生交待清晰，为后续的激光原理奠定基础。凡此不再赘述，总之，对教学内容的制定，以为学生更好学习后续课程及激发学习兴趣为原则。3.2教学方式改革在电动力学课程的教学中，改变以往单纯板书、课件的教学模式。尝试使用讨论式教学、课程小论文及结合教师科研讲座与板书、课件相结合的教学方式。传统板书教学方法对公式的推导及其有利，也符合学习的学习习惯。但在涉及较抽象问题时，使用课件教学更直观、形象，有利于学生对具体问题的理解。如涉及形成模式的条件———驻波问题，以及偶极子天线的辐射问题，利用课件的动画演示，极大提高了教学效果。在课程的讲解中，穿插讨论式教学，实现教师和学生的互动，调动学生学习的主动性。教师结合课程中不同章节的内容及特点，设置具体问题在课堂上展开讨论是一种形式。对于课程小论文及教师科研讲座，安排在电磁波的传播内容讲解之后，有利于培养学生的兴趣和创造性。我们的教师梯队均为博士毕业，涉及光学、物理电子学、光学工程、凝聚态物理、计算电磁学五个学科，且承担包括国家自然基金、“863”、“973”及工程类项目，为结合不同的学科开展前沿问题讲座，并将研究成果引入课堂，激发学生学习兴趣提供了良好条件。为此，在课程教学中穿插了与课程相关的前沿问题讲座。比如全固态激光器的研究进展、光子晶体及ZnO纳米材料研究进展等，通过前沿问题讲座的尝试，学生积极性很高，取得了预期效果。关于课程小论文，我们安排在了讲座之后，教师根据专业特点和学生基础，给出题目和时间节点，其间学生与教师有交流，教师进行指导，使学生更好地完成小论文，只是这个环节需要的时间较长，需要教师后续跟踪并总结。通过科研讲座及小论的尝试，以初步取得成效，所教授的学生据此参加了全国大学生创新大赛并获奖，所研究结果也在相关刊物发表文章。这种教学模式的探索，极大提高了学生学习的能动性，有利于培养学生的学习兴趣及提高培养质量。
关键词：电磁场与微波技术；工程实际；考核制度
作者简介：张具琴（1980-），女，河南信阳人，黄河科技学院电子信息工程学院，讲师；贾洁（1982-），女，河南安阳人，黄河科技学院电子信息工程学院，助教。（河南郑州450063）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）17-0054-02
随着信息时代的发展，作为信息主要载体发展方向的高频电磁波—微波，不仅在卫星通信、计算机通信、移动通信、雷达等高科技领域得到了广泛的应用，而且已经深入到了各行各业中，在人们的日常生活也扮演着重要角色。因此对于电子信息专业的学生来说，电磁场、微波技术与天线类课程在目前及今后都是不可缺少的主干专业课程。[1，2]但由于该课程的自身特点及对于该课程教学的一些传统认识，使得学生对该课程的知识和技能的学习和掌握不能满足国内对电磁场与微波技术及其相关专业人才的需求。为提高该课程教学质量和人才培养质量，尤其是针对三本院校的应用型人才培养目标，笔者认真分析了该课程教学中的问题，结合课程特点和“三本院校”学生的实际情况，对该课程进行了一系列的改革和实践探索，并取得了一定的成果。
一、“教”“学”中的主要问题
该课程传统的教学方法是以事实性知识传授为教学目标，即课程内容是介绍“是什么”“为什么”，而缺乏“怎么做”“怎么用”，过分强调理论，而缺乏对知识的实际应用。
目前该类课程所用教材多为一本学校编著，这些教材整体突出课程内容的完整性和理论分析的严密性。对于理论基础一般也较为薄弱、更注重实际应用能力的三本学生来说算是“天书一部”，学习起来也“味同嚼蜡”，教师授课也是事倍功半，教学效果很不理想，很多三本学校对该课程的开设是“形同虚设”。
该类课程的教学模式仍是以理论教学为主的，教学方法和内容很少涉及该课程的实际知识应用和人才就业的方向指导，结果学生学完后除了知道有很多公式推导外，对该课程其他方面相关内容知之甚少，所以缺乏学习动力，教学效果不佳。
对于该课程的考核制度多为“一刀切”模式，即“考试分数定高低”，未能考虑学生的个体差异，忽视学生学习能力、学习过程、学习方式差别，不能很好调动学生的积极性和主动性。
二、改革方法和措施
1.改革传统的事实性知识传授的教学目标，更注重对实际应用能力的培养
在教学内容中，增加具体理论的应用实例分析，[3]使学生对电磁场和微波的实用性有较好的认识；增加微波技术在新科技和社会生产生活中的实际应用的一些例子，使学生有更强的学习兴趣和学习动力；课程中很多知识点的引入，都以思考题和小的科研课题的形式提出，使学生应用所学的理论知识分析解决实际问题的能力与创新、研究能力得到相应的锻炼。
增开相应的微波实验项目，使学生的实际动手能力得到很好提高，考虑到实验室建设的成本的问题，可以通过先引入微波的仿真实验项目或者引入与现有的大学物理实验、通信原理实验等成熟实验项目相结合的实验项目。[4]
2.突破传统的一本院校所编教材的限制，使学生在有限的时间内掌握具有生命力的知识基础和必要技能，以满足高素质应用人才知识结构和素质结构的需求
在实际授课过程中注重将“电磁场与电磁波”、“微波技术”和“天线理论”有机结合，采用电磁场与微波技术结合的自编的简本教材为授课教材，把天线及应用作为扩展补充教材，将三者精要贯穿于教学中。这大大节约了理论教学时间，使学生有更多的时间参与到实践中去，有利于培养学生应具有的实践能力。
具体教学内容方面：加强了该课程中的最基本的电磁场的概念、定理的讲解，力求夯实该门课程的基础；增加了微波在新科技中的应用和微波的发展前景的介绍和大量的网络理论应用实例分析等，有利于学生学习目标、学习兴趣的建立和实际应用能力的提高；针对该门课程涉及知识面广、理论性较强的特点，对于只是涉及而非重点内容大胆删减或者采用增加附录的形式直接给出，这样有利于学生有针对性地学习；对于课程中的概念采用“量纲分析法”，使学生对概念的物理意义有更深地理解，应用起来能够更加娴熟；对于其他新知识的引入采用“概念—方程—新概念”教学模式，顺着学生的理解思路，水到渠成；更加注重了理论与实践的结合，每个具体的理论讲完后，立即有相应的实例分析，既有利于提高学生的实际分析问题的能力又有利于提高其学习兴趣。
3.改革传统的理论教学为主的教学方法，开展“以应用为基本出发点”的理论教学方法研究
（1）以应用为本，确定理论教学的研究方法。在教学大纲和简本教材中，弱化理论讲解，重视实际解决问题能力的提高，主要采用“用什么理论，讲什么理论”和选学、自学内容相结合的模式，即让大多数学生学到了本课程的主要内容，又让学有富余的学生得到更深层次的提高。
（2）注重对学生进行思维能力与应用能力的训练。改变传统的纯理论讲解、缺少实际应用实例的情况，在教学过程中注重理论讲解、实例分析、习题课相结合；以思考题和小的科研课题的形式，对学生进行有效的思维能力与应用能力训练。
（3）具体教学方法中，采用多种方法相结合，尤其是板书和多媒体相结合教学。对于主要理论、公式的推导，以板书教学为主，有利于学生的理解和接受；而对于一些介绍性知识、实例讲解和仿真实验方面，可辅以多媒体教学和动画演示，丰富学生的感性认识和知识量。
（4）注重案例教学。例如，以往年学生的毕业设计为案例，阐明微波是如何用来解决实际问题的；提出目前理论应用于实际的方向和技术瓶颈，鼓励同学们探索和研究，力争做到理论与实践相互联系，相互穿插，相辅相成，使学生真正从这门课程中学到“实惠”，即掌握了具体知识的应用，也为其以后的就业指明了方向。
（5）开设“第二课堂”教学法。针对学生层次的差异，可以采用课堂教学与网络教学相结合的方式、给出小型科研调研题目等方式，[5，6]使每个学生的潜能都能得到最大的发挥。充分利用黄河科技学院（以下简称“我校”）的校企业合作平台，让学生利用半年左右的时间充分参与到微波天线企业一线的科研和生产中，在理解整机工作原理的基础上，研究实际的产品部件；通过在学生与学生之间、学生与老师之间、工程技术人员之间对出现问题的讨论，使学生更全面地思考和理解问题，另一方面也能使学生掌握和了解最新的知识，适应科技高速发展的需要，实现与时俱进。
4.改革传统的考核制度“一刀切”模式，开辟“多样化的柔性”考核制度
结合“因材施教”的指导方针，认真考虑学生的个体差异，增强“第二课堂”的作用，开设“老生研讨课”，加重过程考核，提出开卷考试制度等方案，极大地调动了学生的积极性和主动性，提高了教学效果。传统的终结性考核以理论知识、标准答案、闭卷形式为主。改革后的考核方式更加注重过程考核，加入调研报告成绩，课程小结成绩实，实践环节成绩；考试试卷上增设选做题目、课程设想等，给学生充足的学习空间，有利于激发学生的学习自主性，提高学习的自觉性和自学能力；考试采用开卷形式，重视知识的应用而弱化死记硬背，加强学生的应用能力的考核。
另外，本课程的教学中也广泛利用网上电子教案、习题库等教学资源，为学生的自学和课后复习提供了一定的空间，随着课程网络资源的建设，教学中可利用校园网实现网络教学、在线测试、在线答疑。
三、改革实践的效果
课程教学目标和教学内容的调整，理顺并抓住了根本，节省了时间，避免了枯燥繁冗的数学推导过程，使学生接触更多的工程实践，适应了三本学校的应用型人才目标；教学方法、教学手段的改革，加强了理论与实际的联系，避免了学生对该课程中一些难而无用的知识纠结，侧重工程实际应用，使他们的实践能力大大提高；考核方式的改革，使学生的学习积极性得到了全面地调动，学生能够主动参与到学习过程中，学习方式灵活、学习兴趣也有了很大的提高。
改革后学生能够积极主动地参与到“电磁场与微波技术”的学习中，通过亲身体验和相关内容的学习，积累和丰富直接经验，促进学生掌握了该课程的基本知识和基本技能，培养了学生的创新精神、实践能力和终身学习的能力。具体表现在以下几个方面：本课程的合格率达到了95％以上，优秀率将近40％；有近50％的学生投入到该课程的研讨式学习和科研课题研究中，6名同学在科技期刊上发表了科研论文；三届毕业设计有13名学生做了该方向的课题，[7]其中3名同学取得了优秀毕业设计的成绩；在两届全国大学生电子设计大赛中，2名同学选择了该方向的创新设计并取得了优异成绩；该方向的就业率和考研率都有很大提高，2005级以来三届近400名毕业生中就有15名学生从事该方向工作，实现了我校该方向就业的零的突破，有近30名毕业生选择该方向为研究生报考方向。
四、结束语
该课程的教学改革和实践在教学质量和人才培养方面取得了一定的成绩，但教学改革任重道远，要培养出既具有理论知识基础又具有较强实践能力的适应时代的高素质应用人才，必须与时俱进地调整和充实教学的各个环节，协调和配合好教学体制和机制的多方面才能达到最佳效果。
参考文献：
[1]盛振华.电磁场微波技术与天线[M].西安:西安电子科技大学出版社,
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[3]陈帝伊,刘淑琴,许景辉,等.“电磁场理论”课程的教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2009,(4):116-117.
[4]杨再旺,张淑娥.谈《电磁场与微波技术》实验方法改革[J].中国电力教育,2005,(S1):147-150.
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【关键词】中职物理；机电专业；课程优化
我校是机电类中职学校，开设有数控、机制、电子、模具、机械等专业，在各专业中开设中职物理这门基础课，目的是在初中物理的基础上，进一步学习和掌握运动学、力学、几何光学、热学、电磁学及原子能等相关知识，为专业学习打下基础。如何实现这一目标使之有效地服务于机电各专业成为课程改革的的关键，本文认为应从以下几个方面着手。
一、立足岗位，面向专业，优化课程结构
物理是机电类专业的基础课程，必须立足于机电类岗位，服务于机电类专业课程。机电类中职培养机电技术及应用方面的操作维护使用及管理技能型人才,面向制造业各岗位。制造业为国民经济各部门，包括国防和科学技术的进步提供先进的手段和装配，其技术装备是数控机床（CNC）、柔性制造单元（FMC）和柔性生产线，这些装备的操作使用、维护管理要求高，需求复合型人才，并且随着科技和生产的发展，机电产品生产工艺及装备技术水平在不断提高，对机电设备操作使用维护要求也提高，制造类各岗位如机械制造、数控加工编程、汽车维修、模具加工与修理、电子产品装配、机电维修、机电产品质量检验、机电设备营销等等都需要多门课程知识的综合，需要扎实的专业基础知识，强调基础及对岗位的适应能力和以后的扩展能力。中职生在短短三年间掌握机电类某一岗位群所需的全部知识和技能是不可能的，只能是掌握该岗位群所需的基本知识与基本技能，只有夯实基础，拓宽基础，才能提高社会的适应能力。专业基础课是为专业岗位服务的，而物理课在提高学生的科学素养、为机电类专业基础课程打基础方面起着无可替代的作用，所以物理是机电类专业基础的基础，其内容与结构必须满足专业与岗位的需求。
考虑到机电类各专业后继课的特点，将物理分为I、II两类：I类包括知识模块有：直线运动，牛顿运动定律，冲量与动量，功与能，曲线运动、万有引力定律，机械振动与机械波，分子运动论、理想气体，热量与功，静电场，恒定电流，磁场，电磁感应，电磁振荡和电磁波，几何光学，光的本性，原子和原子核。II类是将I类中的静电场，恒定电流，磁场，电磁感应，电磁振荡和电磁波内容合并到电工基础中。II类是面向电子、计算机等专业，对物理、电工、电子等课程的要求相对较高。在第一学期开设《物理》，而第二学期起就依次开设《电工基础》、《模拟电子》和《数字电子》三门课程。I类是面向机械、机械制造、模具等专业。另外，增加选修模块，如自制物理实验、创新制作内容。各个不同专业学时数亦不相同。
二、做学合一，培养创新能力
物理课教学中的学主要是指理论知识学习；做是做实验、做习题和课外活动，主要是实践过程，无论是学还是做，都是为了理解基本概念与定律，分析物理现象与自然规律，掌握物理科学方法与知识。由于各种原因，中职生入学的实际情况是基础差、底子薄，文化素质相对较低，但其思维能力和智力水平并不低。按照职业教育观点[1]，他们只是智力类型的不同，而非智力水平的高低。中职生的培养目标是技能型人才，注重实际应用与操作。鉴于上述情况，中职物理教学首先要调动学生主动参与学习过程，发挥其主体能动作用，发掘其能力与潜力；其次加强技能培养。为此采取如下措施：（1）在学的方面，降低理论知识的难度，强调实用性和实践性，注重培养学生的学习能力和分析问题、解决问题的能力，淡化理论推导，突出物理概念的理解，注重计算能力的培养，并将部分概念与定律内容实验化，转化为可以做的内容，加大课堂演示内容及份量；同时采用多样化教学手段，充分运用投影、幻灯、录象、计算机辅助教学软件（CAI）等现代化手段进行教学，注重形的视觉作用，加深对物理概念与定律的理解。对于每个章节，明确目标任务，以任务为驱动，教师指导学生主动思考，学生带着思考的头脑进入课堂。理论联系实际，联系生产生活实际，联系专业实际，联系学生实际，循序渐进，由浅入深。（2）做的方面，充分利用习题、实验与课外活动。这样在学中做、在做中学，做学合一，发挥学生的学习积极性、主动性，增强学生的主体意识，提高学生的动手能力，掌握科学方法，提高科学素养。
创新能力的培养是深化教育体制和结构改革、全面推进素质教育的重点，创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法，而不仅仅是知识的本身。在中职物理教学过程中，培养学生的创新能力应从以下三个方面进行：（1）在理论课教学中训练学生的创新能力，设计提问，激发学生问题意识，引入课题；指导学生发现，启发学生思考、交流、探究；引导学生独立学习，启发学生大胆质疑；注重挖掘物理教材中的研究问题的方法，培养学生的创新能力。（2）在习题教学中培养中学生创新能力，一题多解，训练学生的发散思维；一题多变，训练学生思维的灵活性。（3）在物理实验教学过程中培养创新能力，在规定学生完成一定的实验计划和要求的前提下，可以鼓励、引导学生不拘泥于教材中的做法，进行一些创新改进，或自己另外设计不同的方案或者自己提出实验研究课题，设计开放性实验，设计实验方案，独立或与同学合作进行实验。（4）在课外活动中培养学生创新能力，举办“异想天开”发明创造“金点子”方案竞赛；举办发明创造讲座、科普知识讲座、发明创造作品展览；开展“小发明、小创造、小制作、科学小论文”等竞赛，以激发学生的创新意识，增强创造能力。
三、对教师的要求
物理理论与实验教学设计与实施，需要高素质的教师队伍。教学过程设计、教学情景设计、学生情况分析、创新能力培养都对教师提出了很高的要求，不仅要求教师具有丰富的相关专业知识与娴熟的实践技能，而且要具有灵活的教（下转第149页）（上接第145页）学方法、较强教学情景设计能力和现场调控能力和创新教学能力。为此，教师必须经常收集资料、补充自己的专业知识、了解最新科技动态，及时掌握科技方面的新技术、新工艺、新设备及岗位所需技能；钻研教学艺术，深入学生调查研究分析，做到因材施教。如教学过程设计中每个章节找出恰当的切入点，“万有引力定律”以“人造卫星、黑洞例子”切入；“机械波”以“地震、超声波和次声波”切入；“能量守恒”以“长江三峡”切入；“电场中的导体”以“静电的防止和利用”切入；“电阻定律”以“超导”切入；“磁场”以“磁悬浮列车”切入；“原子核”以“核武器”切入等。引入这些例子，不仅可以引出问题，激发学生学习兴趣，还可增强学生对科学的崇尚。
总之，机电类中职物理教学面对新的形势，必须坚持知识与技能并重原则，面向专业，立足岗位，打好基础。
