研究電磁的對“電磁場理論”這門課都不陌生。 需要大量的高等數(shù)學(xué)、高等物理的基礎(chǔ)。從矢量分析到靜電場到電磁波傳播。

學(xué)校選擇的教材是謝處方教授和饒克謹(jǐn)教授1979年編著,2006年出到第四版的《電磁場與電磁波》:基于物理電磁學(xué),以三大實驗定律和兩個基本假說為基礎(chǔ),歸納總結(jié)出宏觀電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律——麥克斯韋方程組,然后再討論靜電場、時變電磁場以及電磁波的傳播與輻射特性。
告別大學(xué)課程已經(jīng)很多年了,再次有這樣的機會坐在教室里,以教師的身份去參與這門課,學(xué)習(xí)如何當(dāng)一名好的老師,我真的很開心(除了現(xiàn)在是在太胖了感覺自己都羞于見人這點)。更開心的是主講教師T教授有十幾年的本門課上課經(jīng)驗,從T教授身上,我能學(xué)到很多課本以外,專業(yè)以內(nèi)的知識!
讓我們來把第一堂課過一遍!緒論課
48學(xué)時的課程,緒論課占2學(xué)時(90分鐘),總體來說就是對這門課的一個簡要介紹,不涉及具體知識點。電磁場理論對基礎(chǔ)要求多,涉及的內(nèi)容多為非現(xiàn)實現(xiàn)象,需要通過大量數(shù)字、想象去學(xué)習(xí)。很多學(xué)生對于電磁學(xué)的認(rèn)知理解都停留在高中的電磁感應(yīng)階段,那時候的課程在我印象中,就已經(jīng)相當(dāng)難以理解了。所以想讓學(xué)生們?nèi)ダ斫膺@門課程并不容易,更別提我們希望的是他們好好聽課,認(rèn)真聽、仔細聽,聽懂這門課,做會課后習(xí)題甚至能基于理論知識完成實驗部分的內(nèi)容。
0-15分鐘
學(xué)生和老師的第一次見面,自我介紹必不可少。簡短的幾句話后直入主題:成績評定標(biāo)準(zhǔn)!? 這恐怕是所有學(xué)生最關(guān)心的問題。
課程考核評分標(biāo)準(zhǔn):
48學(xué)時的必修考查課,對于平時上課是有要求的,而不僅僅是期末成績??吹降絋教授的考核方式,我聯(lián)想到了最近在讀的一本書:《認(rèn)知天性》書里有一部分內(nèi)容對于學(xué)生如何才能更有效地學(xué)懂授課內(nèi)容進行了實驗分析,最后得出學(xué)生學(xué)習(xí)效率最好的結(jié)果是:在上課的時候穿插9次小測驗,并在第一節(jié)課時候告知每次測驗的時間和相關(guān)內(nèi)容。因為告知了測驗的時間,所以不會存在簽到?jīng)]來的情況,因為是在課程中間穿插的,所以達到了及時反饋的目的。因為告知了測驗內(nèi)容,并且是隨堂測驗,所以達到了學(xué)生好好聽課并自主學(xué)習(xí)的目的。

不知道T教授是個人經(jīng)驗設(shè)置的考核模式還是也看過相關(guān)書籍,但是考核標(biāo)準(zhǔn)的確是我所知道最適合的。9次取樣占平時成績45分,兩門實驗占15分,期末考試占40分。
當(dāng)了老師我才知道,當(dāng)老師要考慮的問題有很多。比如考核標(biāo)準(zhǔn)并不像大家想象的那么簡單,在這里我要先對曾經(jīng)教過我的老師致敬!? 一門課程從大綱編寫到授課內(nèi)容,這是大家都可以知道的“麻煩事”,課后批作業(yè),對雷同作業(yè)進行處理,統(tǒng)計成績也要耗費大量時間。期末出卷子,如何才能對得起努力學(xué)習(xí)的學(xué)生,也很重要。卷子簡單了沒有區(qū)分度,卷子難了掛科的人多了,大家只能說是老師教的不好。更別提期末考完試后教師們都在默默的進行成績分析,是否符合正態(tài)分布,學(xué)的好學(xué)生為什么沒考好,掛科的人數(shù)為什么這么多,以后怎么講課,如果一個學(xué)生壓根不在乎成績,怎么鞭策他學(xué)習(xí)等。
一門課程的成績不能成為衡量一個學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn),但卻是我們能看到的一個標(biāo)準(zhǔn),要力求公平公正。

強調(diào)課堂紀(jì)律,表揚學(xué)生此次課都帶書了,T教授的幽默讓課堂氛圍很輕松。(在這里T教授還鼓勵學(xué)生自己上臺“講課”,這個是我在碩士和博士階段常會接觸到的一種模式,因為聽懂的知識,只能說明講的人懂了,自己給別人講懂的知識,才是自己真的懂了。這就是知識輸入和輸出的區(qū)別。)
15分鐘-25分鐘? 學(xué)習(xí)方法
對于一門枯燥乏味的電磁學(xué)課程,如何才能激發(fā)學(xué)生的興趣,如何才能讓喜歡學(xué)習(xí)的學(xué)生學(xué)得更好,T教授在“天道酬勤”的兩個例子后分析了近年的考研情況。實例講解,更易激勵學(xué)生去努力?。ㄟ@個階段我被打了雞血)

25-40分鐘? 電磁場理論的性質(zhì)和任務(wù)、教材介紹、課程內(nèi)容
看過很多書,上過很多課,都會告訴我們,拿到一本書第一件事是要看目錄。知道這本書講了什么,在自己印象中形成一個圖,之后再根據(jù)看到的內(nèi)容進行關(guān)聯(lián)。T教授簡要介紹了電磁場理論是什么,并系統(tǒng)的告知學(xué)生本課程將會講什么,什么內(nèi)容會講幾節(jié)課。并展示了結(jié)構(gòu)化的課程導(dǎo)圖,以圖表形式加深學(xué)生對于課程體系的理解。并列、遞減或者是包含,一目了然。?
一本書并不能滿足求知的學(xué)生們,T教授在這部分推薦了幾本電磁學(xué)相關(guān)圖書還有一本經(jīng)典但我買不起的書:《Time-Harmonic Electromagnetic Fields》以及一個華人如何靠做會這本書的課后習(xí)題在美國某高校謀得一職位的故事 。
40-70分鐘? 研究對象、目的、方法以及電磁學(xué)發(fā)展
如果一開始就知道這東西很難,學(xué)生就會從心里抵觸一門課,最終導(dǎo)致明明可以學(xué)好的卻沒學(xué)好。 T教授在這部分自然輕松的介紹了電磁學(xué),分析了電磁環(huán)境,以微波爐和現(xiàn)在手機發(fā)展切入,貼合生活的讓學(xué)生知道電磁學(xué)在我們的生活中多么重要。T教授說:不要對著微波爐看不要對著微波爐看!5G手機咱國很先進。 “下課的時候至少50%的學(xué)生都拿著手機,看視頻的,看小說的,看美女的”? ? (沒有電磁波,就不能上網(wǎng)了,大概是這個意思)? 電磁波無處不在!

任何的科學(xué)研究都會從研究現(xiàn)狀切入,從起源到發(fā)展,一門科學(xué)的產(chǎn)生到現(xiàn)在的發(fā)展程度。所以T教授在這部分引入了法拉第電磁感應(yīng)定律和我做夢都能夢到的麥克斯韋方程組。完全不涉及到理論知識,只是告訴大家包含了什么,還挺好玩的。
在這里可以推薦給大家一個關(guān)于我聽過的一個付費音頻,是得到APP “萬維鋼精英日課第三季-相對論2:英雄與危機”的內(nèi)容,整篇都是講解麥克斯韋如何統(tǒng)一電磁學(xué)的。
麥克斯韋干的這件事,可以吹好幾輩子。今天我把這個事兒給你講一講,我都感覺與有榮焉。你如果能把這個工作聽懂,你也會有一種自豪感。這件事直接導(dǎo)致了愛因斯坦相對論的創(chuàng)立。整個過程好像是一個奇觀電影。一開始大家本來過著尋常的日子,突然就有人弄了個大事件。因為這個大事件,人們就意識到這個世界有點不太對。你抓住這一點點不對,仔細追究下去,你就打開了一扇大門。這扇大門一大開,尋常的日子就不存在了,影片從此進入奇幻世界......然后你就期待續(xù)集吧。看!電磁學(xué)就是這么不尋常(我要是有這個講故事上課的能力就好了,學(xué)了這門課簡直就是秒懂科幻的世界,走進頂級先進的領(lǐng)域,讓別人追不上只能默默崇拜!哈哈! )
我們崇拜完電磁學(xué)之父也不能少了國內(nèi)對電磁學(xué)有重大貢獻的科學(xué)家們,T教授如數(shù)家珍的介紹了看似生活在我們周邊不普通的普通人,介紹了他們對于電磁學(xué)各個方面的貢獻,最后一句話以概括之:我國的電磁學(xué)還是很強的(偷笑)。
70分鐘-90分鐘? 電磁學(xué)工程應(yīng)用、電磁波對人體的影響,電磁兼容問題等
工程應(yīng)用,實例講解,從民用到軍用,從天上的到海里的,從物體到人體。電磁無處不在。(所以這門課是多么有用?。。。。。?/p>
90分鐘的兩堂課過的超級快,作為好學(xué)的我,偷偷的統(tǒng)計了一下,學(xué)生總共笑了6次,小騷動了5次(對講課內(nèi)容有共鳴,在小聲討論)。 一門枯燥的電磁學(xué)課程,學(xué)生產(chǎn)生共鳴互動了不下10次!這就是我要學(xué)習(xí)的“如何當(dāng)一名合格的老師!”。? 讓學(xué)生在輕松的氛圍中學(xué)好學(xué)懂一門枯燥課。
最后感謝T教授的授課!
只是站在教師的角度上課的一點心得,所有內(nèi)容均為個人觀點,如有不妥之處,請多包涵。
注:斜體字為書中原話
參考書目:《電磁場與電磁波》、《認(rèn)知天性》
關(guān)于萬維鋼精英日課的內(nèi)容因為是付費課程,網(wǎng)上并沒有,所以文章中無法附鏈接。感興趣的可以聯(lián)系我,我有總結(jié)版本。