关于电动力学课程教学方法的探讨

电动力学对本科生来说是一门相对较为难学的课程,采用突出难点(散度和旋度)和重点(麦克斯韦方程组)、通俗形象、循序渐进、层层铺垫等方法进行教学,将其化难为易,实践的效果很好。

第 27 卷第 4期 20 10年 7月

安徽工业大学学报 (会科学版 )社J u n l fAn u ie s y o e h oo y( o il ce c s o r a h i o Un v r i fT c n lg S ca S i e ) t n

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关于电动力学课程教学方法的探讨胡锦莲孙文斌。,(. 1安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山 2 30;. 40 22安徽工业大学数理学院，安徽马鞍山 2 3 0 ) 4 02摘要：电动力学对本科生来说是一门相对较为难学的课程，用突出难点 (度和旋度 )重点 (采散和麦克斯韦方程

组 )通俗形象、、循序渐进、层铺垫等方法进行教学，层将其化难为易，践的效果很好。实 关键词：电动力学；点；点；学方法重难教中图分类号： 6 2 0 G 4.文献标识码： A文章编号：6 19 4 ( 0 0 0—1 20 1 7—2 7 2 1 ) 40 1— 2 Pr b n o t e T a h n e h d f Elc r d n mis o e i t h e c i g M t o s o e to y a cHU Jn l n, U We - i z i-i￣ S N n bn a( J c o l fMa eil ce c n n ie rn:2 c h o fMa h ma i n h sc, 1 S h o tra S in ea d E gn ei g .S o 1 t e t s a d P y is o o c

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电动力学作为四大力学之一综合了经典电磁学的最高成就，从稳恒的电磁场到变化的电磁场，再到电磁波的传播和辐射，完善学生的知识体系具有重要的对意义，对指导生产实践同样具有十分重要的价值。 然而，电动力学授课过程中，生对学习电动力在学学感到吃力，其主要原因是：教材中大量频繁地使用了抽象的数学符号及数学符号的运算，理公式繁多且物抽象难记。笔者在电动力学课程教学中运用综合了以下的几种教学方法，效果很好，学生普遍觉得学起来很轻松。一

s 苔一j d d - V s A旋度定义式的积分变换形式

f - 一』× ) dS g d s — (掌握散度和旋度定义式及它们的积分变换形式， 有助于理解包括麦克斯韦方程组在内的众多方程的两种形式 (微分形式和积分形式 )。因为这是整个电动力学符号的难点部分，要讲解细致些，需从定义式推导积分形式更需要讲解清楚，学生心神领会。将散度和让旋度真正弄清楚了，他符号或符号运算就迎刃而解其了，在数学符号的教学上，务必突出这一个难点。 在电动力学众多物理公式中，心问题是麦克斯核韦程组，它是经典电磁学的最高成就，有积分和微分两种形式。其他物理公式或者被包含在麦克斯韦方程组中，或者由麦克斯韦方程组演绎推导而来。我们在本课程中始终把麦克斯韦方程组作为主线，反复突出它的核心地位。麦克斯韦方程组的积分形式，常用来通进行电磁场和感生电动势的计算，而其微分形式常用来推导某些方程 (波动方程 )如。学好了麦克斯韦方程组就学好了电动力学。麦克斯韦方程组是核心和主干问题，其他知识问题都是枝节问题。 突出一个难点 (散度、旋度)一个重点 (,麦克斯韦方程组)使学生知道本课程难在什么地方，点在什么，重地方，掌握了麦克斯韦方程组，就能学好电动力学，学生有了这个核心认识后，习方向也就明确了学

、

突出一个数学难点，出一个物理重点突

电动力学课程中大量使用了拉普拉斯算符、旋度、 散度、梯度，点乘、叉乘，而且这些符号之间又有着众多复杂的运算公式。首先告诉学生，引进这些抽象符号的目的就是使公式变得形式简单。就像几何证明中用辅助线一样，使证明变得简单。在电动力学中，得最用多的是旋度和散度符号。许多公式当中有着旋度和散度，生感到非常抽象，难理解具体的物理意义。因学很此让学生轻松熟练掌握散度和旋度是教学关键，我们把它作为电动力学的数学难点和突破口。 首先，准确掌握散度和旋度的概念。因此我们要抓住下面的散度和旋度定义式：-

散度定义式 l二二 i m△ V一 0

2. dV.

一 A一一一

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旋度定义式△1 0二 l0 i . _ m二厶 S

: 一 A

二、采用通俗形象的教学法

特别需要注意的是，在散度定义式中有对小闭合还引进了电场的辅助参量和和磁场育的辅助参“曲面”的积分，而旋度定义式中有对小闭合“曲线”的积外，分。这是散度和旋度重要区别的地方。 量。首先要说明的是，引入两个辅助参量的目的就是其次，要掌握散度和旋度定义式的积分变化形式。 使方程或表达式的形式变得简单。如，入了和例引 散度定义式的积分变换形式收稿日期：0 00— 0 2 1 -52

在电动力学中除了有电场强度和磁感应强度育

作者简介：锦莲 (92 )女，徽桐城人，徽工业大学材料科学与工程学院副教授，士。胡 17一，安安博

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