教学改革思路(2)——内容调整
发布时间: 2009-09-02   浏览次数: 78

在内容调整上,我们首先考虑结合国际研究前沿,“镕”入新的知识(用这个“镕”字以强调与既有内容丝丝入扣,不显得游离),这包括:

(1)负折射,附属于Snell’s Law,强调因果关系的重要性;
(2)阻抗概念,附属于Fresnel's Law,使对电、磁介质具有统一形式);
(3)光力,属于电磁波动量、Maxwell张量的具体应用;
(4)电磁流变液,在静电、静磁学部分提及;
(5)金属的介电常数的统一模型,在电磁波传播一章中涉及;
(6)纳米颗粒Plasmon共振,与准静极限下的Maxwell方程有关……

而对前沿内容的讲授方式是灵活多变的,避免材料堆砌式的生硬传授,而且如果只是介绍性地展示材料,本身对这些问题没有研究,碰到学生的问题无法引导,那么效果也会打折扣。

讲授方式包括系统严谨地讲授其中的一部分(如负折射、阻抗、Drude模型等),再以“课上介绍思路+思考题、习题”的方式介绍另一部分,如电磁流变液、光力、纳米金属颗粒的Plasmon共振等很多现代科学的问题,将背景介绍清楚之后,完全可以将问题降低到本科生电动力学可以解决的水平。

内容调整的另外一方面,是因课时有限,削减了部分“传统内容”:这包括:

(1)数学繁杂,物理味道不足的内容,比如矢势法计算三维电流分布下的磁场,静磁场相关的定理推导时全都用电流管道代替电流密度,格林函数方法计算静电边值问题,多极矩辐射中的电四极辐射等;
(2)相对论力学部分;
(3)运动带电粒子的辐射;
(4)电磁场的拉格朗日形式,电磁波的散射和绕射等。

总之,内容尽量不要太多,而选取的内容都尽量讲解透彻。