全国高等学校电磁学研究会及河北大学电磁学课程建设简介

1、河北大学电磁学与文科演示物理课程建设简介,丁振瑞 赵亚军 丁学成,（河北大学物理科学与技术学院）,河北大学电磁学课程建设简介,1. 课程建设的主要历史沿革,河北大学电磁学课程作为物理类各专业的重要基础课程，其课程建设工作在上世纪80年代由原物理系主任、全国高等学校电磁学研究会第二届理事长谢苏龄教授主持。在老教师传帮带作用下，中青年教师继承和发扬老教师的优良传统，以大量时间和精力投入到教学和课程建设中。在校、院的支持和课程组全体教师的刻苦努力下，经历以下建设过程和主要业绩于2010年建设成为省级精品课程。,谢老师与中青年教师进行教研活动,1985年开始谢苏龄教授编写出版了电磁学复习指导（报考硕士

2、研究生参考丛书之一）等三部教材和教学参考书,1997年4月河北省教委在我校举办了电磁学教学成果观摩展览,2009年应用电磁学与电磁兼容译著出版,2. 结构优化的教学团队与教师培训,实验师,我校教师在2008年12月电磁学国家精品课程教师培训班上听赵凯华教授授课,研究会副理事长北京大学王稼军教授讲精品课程建设,电磁学国家精品课程培训班全体合影,3. 课程设计和教学内容,教材：电磁学赵凯华、陈熙谋编著（高等教育出版社，1985年6月第2版）；新概念物理教程 电磁学赵凯华、陈熙谋编著（高等教育出版社，2006年12第2版）。 学时：物理类专业理论课68学时，实验34学时。,为增加电磁学前沿及其在高新

3、技术产业中的应用方面的教学内容，在相应知识模块后共增加4次专题讲座；为加强实践性教学环节，与理论课同步开设开放性演示实验，学生自选内容、自行操作。,4. 教学方法与教学手段建设,4.1 综合运用传统教学方法并有所创新 在教学过程中综合运用“启发式”、“讨论式”、“案例式”、“情景式”等教学方法。此外，我们还进行了以下创新尝试：精心挑选某些相对容易的节次内容，提前向学生布置自学，届时随机指定几名学生上讲台各讲一部分，然后由教师点评并总结知识要点。,4.2 现代化教学手段的应用 1) 从2009年开始引入多媒体教学方式，先后使用和自行制作多媒体课件两套，进一步优化了教学效果。 2) 依托校园网教学

4、平台，完善了网站上教学资源，如教学大纲、教学日历、授课教案、多媒体教学课件、参考书目和讨论区，便于师生之间、学生之间进行交流与讨论。,5. 实践性教学条件建设,5.1 实验室和校内演示实习基地的建设与功能拓展 电磁学实验室作为省级“物理实验教学示范中心”的一个重要组成部分，仪器设备齐全、师资力量雄厚。电磁学实验课程共34学时，6个单项实验，4个综合性设计性实验，由普通物理实验室教师单独开设。此外还可根据学生需要开出较高水平的选作实验。 经过多年的建设，实践教学场所已拓展成为设施相对完备的物理演示实习基地。实习基地的教学由专职教师负责，其他主讲教师课余时间参加，对学生全面开放。同时指导有兴趣的学

5、生设计制作电磁演示仪器。近几年来由学生设计制作的演示实验仪器已有四十余台件，用于实践教学，使用效果良好。,5.2 校企合作共建校外实习基地培养创新人才 我院与金迪公司的合作达到了校企双赢的目标，既为企业培养了创新人才，有解决了毕业生就业问题。目前我校毕业生已有王雪静、张军胖等多人成为金迪公司的研发主力和高层管理人才。,校企创新人才培养座谈交流会,师生与企业科技人员现场交流,6.学生参加教师的科研项目，以科研促教学,例如，在一项省自然科学基金项目中，需要用到磁化水，而市场上现有的磁化水设备不符合要求，必须自行设计制作。于是我在电磁学课上说明了这一设想，号召有兴趣且学有余力的同学报名参加，从中挑选

6、了三名优秀本科生，要求他们在电磁学理论的基础上学习有关磁化装置设计理论和制作技术，查阅资料，并完成初步设计。然后在教师指导下修改完善，最后，教师带领学生到合作单位天威集团保定变压器厂，会同技术人员一起确定设计方案，并委托厂家为我们制作铁芯，装置的绕组、电源、主电路、控制电路和辅助设备均由学生和教师共同完成。经安装调试和测试表明，达到设计指标要求，装置运行可靠，可用于磁化水的实验。,在上述磁化装置设计制作过程中，学生在教师指导下作了大量的探索性实验，从中比较得出最佳方案。比如: 电源是用直流还是交流，电容和电感线圈是串联还是并联等，最有实际意义的一个实验结果是在调试中，发生了并联谐振，出现了支路

7、中的电流大于干路中电流的现象，学生们感到很惊奇，因为达到12A电流的实验课堂上是没有的，他们感到收获很大，学到了许多实验技术，提高了科学思维能力和动手能力。 后来的磁化水实验，又有两名研究生参加，作了大量的实验，对磁化水的磁化机理这一悬而未决的问题，提出来我们新的观点，发表论文两篇，其中一篇在物理学报2011年第6期。,5.3 教学与科研相结合以科研促教学 2008年在我负责的一项科研子项目中需要自行设计制作一台专门用于磁化水的大功率磁化装置，当时从正在讲授电磁学课程的班级中选了3名优秀本科生参加这项工作，要求他们结合课程学习进行初步设计，最后师生会同技术人员一起确定最终设计方案，并由天威集团

8、制作铁芯，装置的绕组、绝缘、电路、控制、冷却等其它部分均由教师和学生共同完成。装置经安装、调试并长时间运行表明达到设计要求，工作安全可靠 。为此，该项目获河北大学2009年自制仪器设备成果奖。 在安装调试以及后来磁化水的实验中，有一名研究生参加，教师、本科生和研究生共同完成了子项目研究工作，发表论文两篇，其中一篇发表在2011年物理学报第6期。 ,7. 相关教学成果和教学奖励,7.1 近五年承担的教改项目 1、“电磁学”，河北大学精品课建设项目（2003-至今），（郝忠秀、丁振瑞、丁文革等）； 2、“面向21世纪电磁学精品课程建设的研究与实践”，河北大学第六批教育教学改革研究项目（2009-2

9、011），（丁振瑞、丁文革、赵亚军等）； 3、“开放性物理演示实验教学对素质能力培养作用的研究”，河北大学第五批教育教学改革研究项目（2006-2008重点），（丁振瑞、丁文革、郝忠秀、赵亚军等）； 4、“地方综合性大学普通物理课程分层次教学的探索与实践”，河北大学第六批教育教学改革研究项目（2009-2011），（丁文革、丁振瑞、丁学成、赵亚军等）； 5、“面向文理科演示物理公共选修课的建设”，河北大学第四批教学改革项目（20042006），（郝忠秀、丁振瑞、赵亚军等）； 6、物理素材库建设，河北大学第四批教育教学改革研究项目（2004-2006），（丁文革等）； 7、“光学试卷库建设”，河

10、北大学题（卷）库改革项目（20072008），（丁文革等）； 8、河北省“光学工程”强势特色学科建设项目（2005）（丁文革、王淑芳为骨干成员）。 9、“河北省物理实验教学示范中心”河北省教育厅教改项目（2006）（丁文革、王淑芳、郝忠秀为骨干教师）； 10、河北省“光电信息物理与技术”创新高地建设项目（2007）（丁文革、王淑芳为骨干成员）； 11、国家级“光信息科学与技术”特色专业建设项目（2008）（丁文革为骨干员）；,7.2 发表的教改论文 1、 丁文革等，非均匀介质薄膜反射率的角度依赖特性，河北大学学报，2009，29：137； 2、 丁文革等，具有粗糙表面的氮化硅薄膜光热偏折谱分析

11、，河北大学学报，2006，26：362； 3、 丁文革等，Energy transfer to polymer materials by microwave radiation, IEEE. Proc. ICMMT.2000年9月（ISTP)； 4、 丁文革等，有源区体积对微腔半导体激光器电流调制带宽的影响，河北大学学报，2002，22:13； 5、 丁振瑞郝忠秀赵亚军等，声光显示多用电磁演示实验装置的研制与应用，大学物理，2006年第12期； 6、 丁振瑞等，导体旋转椭球电学量的一种计算方法，大学物理，2003年第8期； 7、 丁振瑞等，阻尼振荡电路中的能量转换与耗散问题分析，南昌大学学报理

12、科版，2006年8月总第117期； 8、 赵亚军丁振瑞丁文革等，自制热机能量转化演示仪，物理通报，2010年第3期； 9、 丁振瑞等，钡星S-元素丰度的研究，河北大学学报自然科学版，2009年第3期； 10、丁振瑞等，柱面弹簧拉伸弹力的协变性,河北农业大学学报, 2004年第3期； 11、郝忠秀，面向文科专业开设实验物理选修课的探索与实践，南昌大学学报，2006年8月总第117期； 12、郝忠秀赵亚军丁文革等，基于MATLAB的矩孔夫琅和费衍射场模拟计算，河北大学学报，2009年第3期； 13、刘素玲等，静电放电模拟器电路建模分析，电波科学学报，2009年第5期； 14、丁学成、丁振瑞等，有限

13、长密绕螺线管空间磁场分布模拟，物理通报，2014第3期。,7.3 教学荣誉称号： 1、“河北大学教学名师奖”，2008年，（丁文革）； 2、“河北大学首届中青年教师课堂教学大奖赛”二等奖，2003年（丁文革）； 3、“河北大学首届中青年教师课堂教学大奖赛”三等奖，2003年（丁振瑞）； 4、河北大学“三育人”先进教职工荣誉称号，2006年（郝忠秀）； 5、“河北大学第二届青年教师课堂教学大奖赛”二等奖，2003年（刘素玲）； 6、“保定市第三届大中专院校青年教师说课比赛”，三等奖，2009年（丁学成）； 7、“河北大学第四届青年教师课堂教学大奖赛”一等奖，2006年（丁学成）； 8、“河北大学

14、首届中青年教师课堂教学大奖赛”优秀奖，2003年（丁学成）； 9、“物理学院最受学生欢迎的青年教师”称号（2003年丁学成、2007年刘富成）； 10、2006-2007学年教学质量考核优秀，（丁振瑞、刘素玲、丁学成）； 11、2007-2008学年教学质量考核优秀，（丁文革、郝忠秀、丁学成）； 12、2008-2009学年教学质量考核优秀，（丁文革、丁振瑞、郝忠秀、王淑芳、刘素玲）；,6.4 教学成果奖： 1、“以创新精神全方位建设电磁学课程”，河北省优秀教学成果三等奖， 2003年（郝忠秀、丁振瑞、丁文革等）； 2、“立体化教学模式的研究与实践”，河北大学教学成果一等奖， 2003年（丁文

15、革等）； 3、“理论物理平台建设的研究与实践”，河北省优秀教学成果三等奖， 2003年（刘素玲等）； 4、“物理积件与电子黑板”，第五届全国计算机多媒体与网络物理教学成果大奖赛，二等奖， 2004年（丁文革等）； 5、“物理演示实习基地的建设与功能拓展”，河北大学优秀教学成果一等奖， 2008年（郝忠秀、丁振瑞、丁文革、赵亚军）； 6、“开放性物理演示实验教学对素质能力培养作用的研究”，河北大学优秀教学成果三等奖， 2009年(丁振瑞、郝忠秀、丁文革、赵亚军） ； 7、“地方综合性大学普通物理课程分层次教学的探索与实践”，河北大学高等教育教学成果二等奖 ，2013年，（丁文革、丁振瑞、丁学成、

16、赵亚军等） 。 6.5 自制仪器奖： 1、“热机能量转化演示装置”，河北大学自制仪器设备成果奖，2008年（郝忠秀、赵亚军）； 2、“电磁悬浮演示仪”河北大学自制仪器设备成果奖，2009年（赵亚军等）； 3、“大功率磁化装置的研制”，河北大学自制仪器设备成果奖， 2009年（丁振瑞等）。,8. 课程特色和主要创新点,1）课堂理论教学与开放性演示实验相结合、校内实训与校外实习相结合，注重培养学生的综合素质和创新能力 。 2）教学与科研相结合、以科研促教学 3）学生在学期中登讲台试讲简单内容；期末写一篇电磁学理论或应用技术方面的“小论文”。 4）学生在教师指导下，自行设计制作演示实验仪器。,河北大

17、学文科演示物理课程建设简介,1. 课程开设的背景,河北大学作为一所综合大学，文科学生约占一半，科技和社会的发展要求文科学生也必须掌握一定的物理知识，对文科开设系统的物理课程，一是学时不够，再就是由于数学基础等原因，都存在一定困难。鉴于以上原因，同时考虑到文科学生的特点，以及我们早在1996年开始一些本科毕业生设计制作物理演示实验仪器，到2005年已达100余件，加上学校从吉林大学、北京交通大学等处购置的100余件演示仪器，具备了面向全校各专业学生开设一门演示物理课程的条件。经学校批准，从2005年开始，开设了文科演示物理选修课，课程为34学时，2学分。,2.课程简介与教学目标,文科演示物理是为

18、文科专业学生开设的一门公共选修课。本课程通过大量的物理演示实验与物理学的基本理论知识相结合，并辅以介绍物理学的发展历史以及物理学在现代生产生活中的广泛应用。将物理知识概念、演示实验操作、发展历史及前沿应用融于一体，面向学生多方位多角度的传授物理学基本知识。,本课程要求学生学习和掌握一定的物理学的基本概念和基本规律,能够动手操作物理演示实验仪器，观察和分析实验中的物理现象。激发学生对物理知识的兴趣，使学生建立起鲜明的物理图像，培养理论联系实际的意识，让学生体会到利用物理知识去分析日常生活中实际问题的乐趣。通过本课程的教学，使文科专业类学生能够更多的了解和获得物理学基本原理和基本知识，拓展学生的知识面，培养学生的科学思维方法和研究方法，帮助文科学生建立科学的唯物主义世界观和提高自然科学素养。,3. 教学方式与方法,本课程以一种开放和灵活的概念式教学方式开展教学，在理论教学上并不