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摘 要：电磁学课程是高校中物理学专业的一门重要必修课，在民族院校讲授该课程面临重要的挑战。根据现代民族高等教育发展的现状，以内蒙古民族大学为例，对提高蒙古族学生电磁学课程的教学进行了改革初探，针对我校的实际情况，结合具体的例子给出了一些教学内容和方法的改革建议，以促进民族高校中电磁学学科建设的健康持续发展。
关键词：民族院校；电磁学；教学改革
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）04-0135-02
Abstract： Electromagnetism is a required core course for physics majors， the teaching of which faces great challenge in ethnic universities and colleges. Based on the current situation of modern ethnic higher education， and taking Inner Mongolia University for the Nationalities as an example， this paper puts forward some suggestions for the reform of teaching contents and methods to promote the development of the disciplinary construction of Electromagnetism in ethnic universities.
Keywords： ethnic universities and colleges； electromagnetic； teaching reform
电磁学课程是大学物理学专业的一门重要必修课[1-3]，在民族院校讲授该课程面临重要的挑战。以内蒙古民族大学为例，物理专业有汉班和蒙班两个班级，所使用的教材和教学大纲是相同的。但由于入学的基础不同以及语言的差异，导致蒙班在该课程的教学方面比汉班困难得多。我们以此现状为基础，对如何提高蒙古族学生电磁学课程的教学效果进行了改革初探。
一、使用对比法进行教学
对于民族学生来说，学习一个完全陌生的概念或定律等内容是比较困难的。但如果能与已经学过的知识联系起来（比如对比着进行学习），则学习起来就容易得多了。以毕奥萨法尔定律的讲授为例，介绍对比法在电磁学教学中的使用。毕奥萨法尔定律是一个电磁学教学中的一个重要定律，并且是一个很难理解的内容，如果想让学生对这个知识点深刻掌握，讲授的难度很大。在具体的教学中，采用对比法进行讲授，既增强了学生对于该定律的认识，又加深了他们对整个电磁学课程知识体系的理解和把握，教学效果良好。
在讲授毕奥萨法尔定律之前，已经对电学方面的知识进行了较为系统的讲授，学生也已经对电场有了较为深刻的理解。在求任意一个带电体在空间某点产生的电场强度时，我们的做法是把带电体分成许多无限小的体积元-称为电荷元，每个电荷元所带的电量为dq，体积元因为是无限小，可以看成是点电荷。根据库伦定律，点电荷dq在真空中任一点P（距离点电荷为r）处产生的电场强度dE为：
其中r0为r方向由dq指向P点的单位矢量。通过场强叠加原理得到P点处总的电场强度为：
这个过程可以简单地表示为：
在引入毕奥萨法尔定律时就可以对比着进行讲解。在求任意一段载流导线（电流为I）在空间某点P处产生的磁感应强 时，与带电体相似，我们也可以将载流导线分成许多长度为 的无限小段，称为电流元，用 来表示。我们知道对于电场，点电荷的元电场可以用库伦定律来求，那么电流元的元磁场是多少呢？是不是也有一个相应的定律可以进行求解呢？毕奥和萨法尔两位科学家进行了大量的实验，测量了很多不同形状的载流导线产生的磁场后，进行了分析和抽象，数学家拉普拉斯又进行了一些数学上的加工，最后得到了电流元激发磁场的公式-毕奥萨法尔定律。
的方向为 的方向，大小与电流元 的大小成
正比，与距离的平方成反比，比例系数为■。这与库伦定律中 的大小与电荷元dq成正比，与电荷元到场点距离的平方成反比是类似的，但比例系数是不同的。再根据磁感应强度叠加原理，得到P点处总的磁感应强度为：
这个过程可以简单地表示为：
写板书时可以把两个过程对比着写在黑板上，以加深学生的印象。毕奥萨法尔定律对于稳恒磁场来说是一个非常基本的定律，但学生在高中没有接触过该定律，对于该定律比较陌生。我们通过对比，把该定律与大家非常熟悉的库伦定律联系起来，使学生更容易理解和记忆该定律，为随后的学习打下来一个良好的基础。
二、注重知识结构体系的整体把握
在讲解电磁学课程的绪论部分时就可以把整个课程的知识体系结构向学生清晰的描绘出来。整个电磁学主要内容可分为三个部分：关于“场”：包括电场和磁场；关于“路”：包括直流电路和交流电路；关于场与物质之间的相互作用。讲各章时再介绍每一章的知识结构体系。例如对于静电场，主要的内容包括三条基本定律：电荷守恒定律、场叠加原理和库伦定律，两个基本的物理量：电场强度 和电势U，以及反映静电场性质的两个基本定理：高斯定理和安培环路定理。对于稳恒磁场（恒定电流产生的磁场），基本定律為毕奥萨法尔定律，基本的物理量为磁感应强度 ，以及反映磁场性质的两个基本定理：高斯定理和安培环路定理。对于电磁感应现象（出现感应电流），基本定律包括法拉第电磁感应定律和楞次定律，基本的物理量包括感应电动势（动生电动势和感生电动势）、涡旋电场、自感、互感等。其中库伦定律、毕奥萨法尔定律和电磁感应定律可以称作是电磁学发展史上的三个里程碑。最后，麦克斯韦提出了两个基本假设：涡旋电场假说和位移电流假说，建立起来了麦克斯韦方程组，完成了电磁学的统一。如果民族学生能把握好整个课程的知识结构体系，才能更好、更有针对性地深入学习各部分内容。 三、对解题步骤进行概括
在进行典型例题的讲解时，可以对解题步骤进行概括，使学生清楚一些典型题目的求解过程。如用库伦定律和场强叠加原理求场强时，我们总结出12字的解题步骤：坐标系、电荷元、元电场、求积分。
如例1：求均匀带电细棒在P处产生的场强（已知棒长L，电量为q，距离P点的垂直距离为a，P至棒两端连线与棒夹角分别为？兹1和？兹2）。
解：（1）建立坐标系（以棒的方向为y方向，P点与棒垂直的方向为x方向，交棒于O点，O为坐标原点）；（2）取电荷元
dq=？姿dl；（3）写出元电场 。按x、y方向分解
得：dEx=dEcos？兹，dEy=sin？兹；（4）求积分：
统一积分变量
（2）式带入（1）式得：
同样的，如果用毕奥萨法尔定律和磁感应强度叠加原理求磁感应强度时，我们也是用12字的解题步骤：坐标系、电流元、元磁场、求积分。
如例2：求载流直导线在P处产生的场强（已知导线长L，电流为I，距离P点的垂直距离为a，P至导线两端连线与导线夹角分别为？兹1和？兹2）。
解：（1）建立坐标系（以导线的方向为y方向，P点与导线垂直的方向为x方向，交棒于O点，O为坐标原点）；（2）取电流元 ；
方向垂直纸面向里；（4）求积分。由于dB方向均相同，只需对dB求代数和。
统一积分变量：
将（4）式带入（2）式得：
通过这12字，我們就能记住求场强和磁感应强度的解题步骤，上课时也可幽默地和学生说是12字“真言”，适时多说几遍，以增加学生的记忆，这样学生就容易地掌握两类非常重要题型的求解。
四、增加演示实验
由于语言交流的困难，民族学生通过老师的描述很难建立起对实验的直观印象，势必会影响他们对实验的理解以及兴趣，从而影响对课程理论的理解。因此，增加相应的演示实验是非常必要且有效的。我们学院建有一个专门的演示实验室，在给蒙班上电磁学课程的那一学期，会中途带学生去实验室，让学生亲自感受、观察电磁学实验，从而增加了学生对于电磁学课程的学习兴趣。学院的这一措施已经执行了几个学期，目前来看效果良好。
总之，我们对内蒙古民族大学的电磁学课程的教学内容及教学方法上已经进行了一些改革方面的探索，针对蒙古族学生的实际特点，我们会继续进行多方面的改革尝试，比如编写蒙文教材、考试方法多元化、调整教学大纲、增加微积分方面的前置课程等，以期达到更加满意的教学效果，增强学生的学习兴趣及效率，让学生真正学好该课程，能为后续课程打好坚实的基础，为社会多培养优秀的高科技创新性人才。
参考文献
[1]梁灿彬，秦光戎.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]赵凯华.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2011.
[3]赵凯华.新概念物理教程——电磁学[M].北京：高等教育出版社，2006.
关键词：民族院校；电磁学；教学改革
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）04-0135-02
Abstract： Electromagnetism is a required core course for physics majors， the teaching of which faces great challenge in ethnic universities and colleges. Based on the current situation of modern ethnic higher education， and taking Inner Mongolia University for the Nationalities as an example， this paper puts forward some suggestions for the reform of teaching contents and methods to promote the development of the disciplinary construction of Electromagnetism in ethnic universities.
Keywords： ethnic universities and colleges； electromagnetic； teaching reform
电磁学课程是大学物理学专业的一门重要必修课[1-3]，在民族院校讲授该课程面临重要的挑战。以内蒙古民族大学为例，物理专业有汉班和蒙班两个班级，所使用的教材和教学大纲是相同的。但由于入学的基础不同以及语言的差异，导致蒙班在该课程的教学方面比汉班困难得多。我们以此现状为基础，对如何提高蒙古族学生电磁学课程的教学效果进行了改革初探。
一、使用对比法进行教学
对于民族学生来说，学习一个完全陌生的概念或定律等内容是比较困难的。但如果能与已经学过的知识联系起来（比如对比着进行学习），则学习起来就容易得多了。以毕奥萨法尔定律的讲授为例，介绍对比法在电磁学教学中的使用。毕奥萨法尔定律是一个电磁学教学中的一个重要定律，并且是一个很难理解的内容，如果想让学生对这个知识点深刻掌握，讲授的难度很大。在具体的教学中，采用对比法进行讲授，既增强了学生对于该定律的认识，又加深了他们对整个电磁学课程知识体系的理解和把握，教学效果良好。
在讲授毕奥萨法尔定律之前，已经对电学方面的知识进行了较为系统的讲授，学生也已经对电场有了较为深刻的理解。在求任意一个带电体在空间某点产生的电场强度时，我们的做法是把带电体分成许多无限小的体积元-称为电荷元，每个电荷元所带的电量为dq，体积元因为是无限小，可以看成是点电荷。根据库伦定律，点电荷dq在真空中任一点P（距离点电荷为r）处产生的电场强度dE为：
其中r0为r方向由dq指向P点的单位矢量。通过场强叠加原理得到P点处总的电场强度为：
这个过程可以简单地表示为：
在引入毕奥萨法尔定律时就可以对比着进行讲解。在求任意一段载流导线（电流为I）在空间某点P处产生的磁感应强 时，与带电体相似，我们也可以将载流导线分成许多长度为 的无限小段，称为电流元，用 来表示。我们知道对于电场，点电荷的元电场可以用库伦定律来求，那么电流元的元磁场是多少呢？是不是也有一个相应的定律可以进行求解呢？毕奥和萨法尔两位科学家进行了大量的实验，测量了很多不同形状的载流导线产生的磁场后，进行了分析和抽象，数学家拉普拉斯又进行了一些数学上的加工，最后得到了电流元激发磁场的公式-毕奥萨法尔定律。
的方向为 的方向，大小与电流元 的大小成
正比，与距离的平方成反比，比例系数为■。这与库伦定律中 的大小与电荷元dq成正比，与电荷元到场点距离的平方成反比是类似的，但比例系数是不同的。再根据磁感应强度叠加原理，得到P点处总的磁感应强度为：
这个过程可以简单地表示为：
写板书时可以把两个过程对比着写在黑板上，以加深学生的印象。毕奥萨法尔定律对于稳恒磁场来说是一个非常基本的定律，但学生在高中没有接触过该定律，对于该定律比较陌生。我们通过对比，把该定律与大家非常熟悉的库伦定律联系起来，使学生更容易理解和记忆该定律，为随后的学习打下来一个良好的基础。
二、注重知识结构体系的整体把握
在讲解电磁学课程的绪论部分时就可以把整个课程的知识体系结构向学生清晰的描绘出来。整个电磁学主要内容可分为三个部分：关于“场”：包括电场和磁场；关于“路”：包括直流电路和交流电路；关于场与物质之间的相互作用。讲各章时再介绍每一章的知识结构体系。例如对于静电场，主要的内容包括三条基本定律：电荷守恒定律、场叠加原理和库伦定律，两个基本的物理量：电场强度 和电势U，以及反映静电场性质的两个基本定理：高斯定理和安培环路定理。对于稳恒磁场（恒定电流产生的磁场），基本定律為毕奥萨法尔定律，基本的物理量为磁感应强度 ，以及反映磁场性质的两个基本定理：高斯定理和安培环路定理。对于电磁感应现象（出现感应电流），基本定律包括法拉第电磁感应定律和楞次定律，基本的物理量包括感应电动势（动生电动势和感生电动势）、涡旋电场、自感、互感等。其中库伦定律、毕奥萨法尔定律和电磁感应定律可以称作是电磁学发展史上的三个里程碑。最后，麦克斯韦提出了两个基本假设：涡旋电场假说和位移电流假说，建立起来了麦克斯韦方程组，完成了电磁学的统一。如果民族学生能把握好整个课程的知识结构体系，才能更好、更有针对性地深入学习各部分内容。 三、对解题步骤进行概括
在进行典型例题的讲解时，可以对解题步骤进行概括，使学生清楚一些典型题目的求解过程。如用库伦定律和场强叠加原理求场强时，我们总结出12字的解题步骤：坐标系、电荷元、元电场、求积分。
如例1：求均匀带电细棒在P处产生的场强（已知棒长L，电量为q，距离P点的垂直距离为a，P至棒两端连线与棒夹角分别为？兹1和？兹2）。
解：（1）建立坐标系（以棒的方向为y方向，P点与棒垂直的方向为x方向，交棒于O点，O为坐标原点）；（2）取电荷元
dq=？姿dl；（3）写出元电场 。按x、y方向分解
得：dEx=dEcos？兹，dEy=sin？兹；（4）求积分：
统一积分变量
（2）式带入（1）式得：
同样的，如果用毕奥萨法尔定律和磁感应强度叠加原理求磁感应强度时，我们也是用12字的解题步骤：坐标系、电流元、元磁场、求积分。
如例2：求载流直导线在P处产生的场强（已知导线长L，电流为I，距离P点的垂直距离为a，P至导线两端连线与导线夹角分别为？兹1和？兹2）。
解：（1）建立坐标系（以导线的方向为y方向，P点与导线垂直的方向为x方向，交棒于O点，O为坐标原点）；（2）取电流元 ；
方向垂直纸面向里；（4）求积分。由于dB方向均相同，只需对dB求代数和。
统一积分变量：
将（4）式带入（2）式得：
通过这12字，我們就能记住求场强和磁感应强度的解题步骤，上课时也可幽默地和学生说是12字“真言”，适时多说几遍，以增加学生的记忆，这样学生就容易地掌握两类非常重要题型的求解。
四、增加演示实验
由于语言交流的困难，民族学生通过老师的描述很难建立起对实验的直观印象，势必会影响他们对实验的理解以及兴趣，从而影响对课程理论的理解。因此，增加相应的演示实验是非常必要且有效的。我们学院建有一个专门的演示实验室，在给蒙班上电磁学课程的那一学期，会中途带学生去实验室，让学生亲自感受、观察电磁学实验，从而增加了学生对于电磁学课程的学习兴趣。学院的这一措施已经执行了几个学期，目前来看效果良好。
总之，我们对内蒙古民族大学的电磁学课程的教学内容及教学方法上已经进行了一些改革方面的探索，针对蒙古族学生的实际特点，我们会继续进行多方面的改革尝试，比如编写蒙文教材、考试方法多元化、调整教学大纲、增加微积分方面的前置课程等，以期达到更加满意的教学效果，增强学生的学习兴趣及效率，让学生真正学好该课程，能为后续课程打好坚实的基础，为社会多培养优秀的高科技创新性人才。
参考文献
[1]梁灿彬，秦光戎.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]赵凯华.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2011.
[3]赵凯华.新概念物理教程——电磁学[M].北京：高等教育出版社，2006.