电动力学的理论体系和研究方法【1】

　　摘要：根据我校的教学实际，结合电动力学的课程特点，介绍了在学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法，为学生学习电动力学和教师教授电动力学提供有益的帮助。

　　关键词：电动力学;知识结构;逻辑体系;研究方法

　　本文根据我校的教学实际并结合电动力学的教学特点，分别介绍了学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法，希望能为电动力学的学习与教学提供有益的帮助。

　　一、明确电动力学的地位

　　电动力学主要阐述宏观电磁场理论，其研究对象是电磁场的基本属性、它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用，可见它与自然界中的四种基本相互作用(引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用)之一有直接联系。

　　由于光的理论本质是电磁理论，所以电动力学还是光学理论的基础。

　　电动力学作为物理学专业一门理论基础课，是理论物理(理论力学、热力学统计物理、电动力学、量子力学)的重要组成部分，包括物理学发展史上具有里程碑意义的两个物理理论，即麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论。

　　本课程最重要、最直接的先行课程是电磁学和数学物理方法，后继课程是量子力学、固体物理等。

　　因此，电动力学要在电磁学的基础上，利用数学工具严格、定量地讲清宏观电磁相互作用的基本概念、基本理论和基本方法，使学生加深对电磁场性质和时空概念的理解，获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力。

　　同时为后继相关课程打下必要的基础。

　　以上将经典电磁场理论放在整个物理学中做了概括的论述，目的是为了使学生对它的地位和意义有一个恰当的认识，避免过份强调本学科的作用，造成“只见树木，不见森林”的错觉。

　　二、明确电动力学的知识结构和逻辑体系

　　在课程内容体系和结构的组成与安排上，一般采用两种方法：“从特殊到一般”的分析归纳法和“从一般到特殊”的演绎法，这两种方法是同样重要的。

　　但是，多年来电动力学的教学大大忽视了分析归纳法，实际上这不符合物理学发展的规律。

　　从认识论的角度来看，分析归纳法所指的“从特殊到一般”就是由实践到理论的过程，即将丰富的实践经验进行深入的分析，由表及里，去伪存真，总结概括出带有规律性的东西而上升为理论。

　　演绎法所指的“从一般到特殊”就是由理论再到实践的过程，即理论要经过实践检验，并且经过实践检验而被证明是正确的理论再指导实践。

　　由此可见，分析归纳法与演绎法的结合正是在某一个认识层次上实践―理论―实践的全过程，同时体现了理论与实践的紧密结合。

　　因此，在电动力学课程内容体系和结构的安排上，可力求从实验事实出发，提出问题，分析问题，总结出规律和假设，再经实验验证升华为科学理论，在更为普遍的意义上解决实际问题。

　　这样，使分析归纳法和演绎法有机地结合起来，更好地贯穿理论联系实际的重要原则。

　　具体来说，对于麦克斯韦理论的讲述，是从静电场、静磁场和时变场的实验定律出发，分析在时变场情形下所出现的深刻矛盾，为解决矛盾提出位移电流这一科学假设，并总结出麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式。

　　之后的大量实验验证了它是在随时间变化的普遍情形下完全正确的电磁场理论。

　　然后以此理论为基础，讨论在特殊情形和不同方面电磁场的性质和运动规律，如电磁波的传播，电磁波的辐射、散射和衍射，运动带电粒子的辐射等。

　　对于狭义相对论的阐述，也同样注重理论原理与实验基础之间的紧密结合。

　　在国内外，有些电动力学书的逻辑体系与上述不同。

　　其中一类是以归纳法和演绎法并重，先详细讨论静态场与似稳场，然后用归纳法得出麦克斯韦方程组，以后就用演绎法讨论电磁波的辐射、传播等问题;第二类是以静电场为起点，应用狭义相对论对库仑力进行洛伦兹变换，从中引出磁场的概念，导出磁场的场方程，继续推出麦克斯韦方程组，然后讨论辐射、传播等问题，基本逻辑体系仍属于演绎法范畴;此外，还有采用“逐步公理法”的逻辑体系，它以矢量场的亥姆霍兹定理为核心，对每种具体电磁场，根据实验规律对该场的源和“涡源”提出假设(即公理)，然后对每种场做深入的研究，这也是一种以演绎法为主的逻辑体系;还有人采用分析力学方法，引入电磁场的拉格朗日函数，导出电磁场的基本规律等。

　　三、注意学习电动力学的研究方法

　　1.归纳法。

　　根据有限的、特殊条件下的实验结果和规律，归纳出在一般情况下的普遍规律。

　　由于总是不完全归纳，所以其结论可能是对的(经得起新实验的检验)，也可能是错的(经不起多数实验的检验)，还可能是不完全的(被许多实验证实，但有个别例外)，就需要进一步修正结论，从而得出新结论。

　　用归纳法得出的结论实际上是“猜”出来的，谁猜的本领高，谁就能发现真理，这里面包含了科学家天才的想象力与严密的理论思维能力。

　　麦克斯韦方程组的得出就是运用归纳法的光辉范例，它不是对静态场与似稳场的简单归纳，麦克斯韦在归纳过程中提出的两个假说(涡旋电场和位移电流)就体现了他的天才想象力和逻辑思维能力。

　　洛伦兹力公式是洛伦兹运用归纳法将静电力和静磁力两个公式推广到适用一般电磁场的电磁力公式。

　　这个公式经受住了无数次实验检验，没有一个反例，因此可以相信它反映了客观真理。

　　2.演绎法。

　　全部理论建立在尽可能少的几个出发点之上，把它们作为基石，然后运用严密的逻辑推理和准确的数学推演，建立起完整的理论体系，演绎过程可将我们的认识从基本出发点引到很遥远的地方，从而大大开拓了眼界，同时也使得基本理论在许多具体的工程技术领域内得致实际的应用。

　　电动力学是如此(这一点在“2”中已做论述)，狭义相对论更是如此，它的全部理论只建立在两条基本假设上(相对性原理和光速不变原理)，通过缜密的逻辑推理和运用四维时空张量的推演，得出了震惊世界的相对论时空理论、相对论力学和相对论电动力学等。

　　演绎法中，出发点的提出是有创造性的，只要这个前提是对的，那么通过严密的逻辑推理和准确的数学推演所得的结论就是正确的。

　　电动力学中的理论物理思想及教学策略【2】

　　摘 要：该文讨论了电动力学中的理论物理思想及教学策略，理论物理思想包括理论的基本原理、数学方程的建立以及理论物理解决问题的方法，提出了相应的教学策略以及学习策略。

　　关键词：电动力学 理论物理思想 教学策略

　　电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论，它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用，电动力学是在电磁学基础上更系统、更深入、更严密地进行阐述的理论体系，是高校物理专业及相关专业学生在普通物理基础上，继续深入学习的一门理论基础课。

　　这门学科与电磁学、近代物理学、量子力学等相关学科联系紧密，因此在物理学课程中具有重要的地位和作用。

　　电动力学课程的内容包括麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论，这是在物理学发展史上起里程碑作用的两个物理理论。

　　普通物理的逻辑体系是：实验→定律→理论，是一种以归纳法为主线的知识结构。

　　电动力学是它属于理论物理范畴，是以麦克斯韦方程组，分别讨论在静态、时变态、含源区、自由空间等不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律，其逻辑体系以演绎法为主。

　　因此电动力学淋漓尽致地体现了的理论物理思想，在本课程的教学过程中如何将理论物理思想展现并传授与学生，如何通过本课程培养学生的能力仍然是一个值得讨论的问题。

　　1 电动力学中的理论物理思想

　　电动力学同理论力学、热力学统计物理、量子力学则属于理论物理范畴，它们的科学体系是建立在基本原理之上，例如理论力学中的虚功原理、最小作用量原理、量子力学中的态叠加原理、热力学统计物理中的等概率原理、电动力学中的麦克斯韦的两个假定。

　　理论物理由这些基本原理得出数学推论形式，也就是建立数学方程方程，方程的建立描述着着物理规律。

　　例如理论力学中有哈密顿正则方程、量子力学中有薛定谔方程。

　　电动力学中有麦克斯韦方程组、热力学统计物理中有刘维尔方程等。

　　因此，理论物理科学体系建立需要我们提出合理的假定，这些合理的假定正是物理学的创新之处，所以学习前人的提出假定的过程就是学习如何创新的过程!这一点在培养学生创新能力方面必须在教学中体想出来。

　　尤其是在电动动力学当中，科学家在建立理论过程中充分体现着创新的过程。

　　例如法拉第发现电磁感应规律后，人们很容易解释为什么会产生动生电动势，这可以用电荷受到洛伦磁力来解释，是洛伦磁力提供了非静电力。

　　但是无法解释感生电动势，因为不明白是哪一种力提供着非静电力，为了解决这个问题，麦克斯韦提出了合理的假定，他认为电荷既然可以运动，肯定受到了电场或磁场力的作用，磁场力显然不可能，所以只有电场力，但是电场力必须是非静电力，因此麦克斯韦提出存在涡旋电场，这个涡旋电场来自于变化的磁场，显然体现着一种创新思想。

　　还有狭义相对论的建立，正是人们无法解释麦克斯韦方程组与伽利略变化的矛盾的时候，还有对“以太”的是否存在犯愁的时候，爱因斯坦提出了狭义相对论的两个基本原理。

　　2 教学策略

　　认识到了电动力学课程的特征，体会到了电动力学中的理论物理思想，在教学中应该注重通过物理学中的创新，激发学生的学习兴趣，培养学生创新能力以及解决问题的能力。

　　因此在教学中应当注意介绍现代生产技术实践对电动力学学科的新进展。

　　电动力学课程教学应当密切联系最新科学技术和实际应用，对于电磁波辐射的危害，科学家们已经做出了大量的实验以及临床证明，证实电磁波辐射对人体健康有危害已经是不可否认的事实。

　　利用自己的科研经验和成果，启发学生走向科研轨道。

　　坚持进行教学研究和学术研究，使教学与科研紧密结合，注意从教学实践中提出研究课题让学生作为毕业论文完成。

　　注重带有普遍性的方法与近似方法相结合。

　　比如电动力学种求解静电场的普遍方法有拉普拉斯方程法，但是也有近似方法比如电多极矩展开。

　　近似方法的实质就是通过抓住主要矛盾、忽略次要因素来解决问题的方法，它大量运用于物理学的教学和科研之中。

　　该方法可解决一些还不能严格求解的问题，可使一些能求解的问题得到简化，还往往能很好地适应生产实践的需要。

　　在教学中还应注意在一些具体的数学推导中也紧密结合物理分析，这样不仅能理解每一个数学结果的物理含义，而且有时还能简化数学运算。

　　从物理上获得数学方程的解，如计算点电荷格林函数，就可以从物理上获得。

　　实践结果表明，这样做不仅对问题本身的认识更加全面、深刻，而且学生更易于接受和理解。

　　3 结语

　　电动力学是电磁学的后继课程，它属于理论物理范畴，它由麦克斯韦方程组讨论不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律，其辑体系以演绎法为主。

　　所以广大学习物理课程的大学生更应该充分重视电动力学、学好电动力学，这不对学生牢固掌握和灵活运用归纳法、演绎法、类比法、理想模型和数学语言来求解各种问题，更要树立严谨的学习态度和刻苦的学习作风、培养浓厚的学习兴趣起到良好的的促进作用，而且为以后解决各类问题培养能力。

　　当学生一旦掌握了这门课程并学会了研究它的科学方法时，便会产生“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”的那种发自内心的喜悦。

　　电动力学课程的科学体系以及教学策略，不仅适应于电动力学课程的教学，还很容易推广到其他理论物理课程上，让学生在大学四年不仅获得知识，而且更重要的是让学生毕业后具有获取知识的能力、解决问题的能力、具有创造性的思维。

　　楚辞研究方法

　　摘要：文学根植于社会现实，方法论也需与时俱进，随着《楚辞》研究的不断深入，人们对其的研究方法也随之发生了转变。

　　本文概述了前人对《楚辞》方法论的研究情况，借鉴了心理学、社会学、文化学等文艺学方法论阐释楚辞文化。

　　关键词：文艺方法论;楚辞研究

　　一、前人研究方法综述

　　1、注解型研究

　　注解型研究是指将单篇文学作品作为研究对象，把考据、训释、辞章作为研究单位的研究方法，诸如王逸的《<楚辞>章句》，朱熹的《<楚辞>集注》等。

　　注解型研究方法是理解《楚辞》的基础，是了解词句的必经之路，注解型研究的价值和重要性自古得到公认。

　　但注解型研究只能显示大体意思，且往往语焉不详，不能从整体上深入地理解其精神内涵。

　　朱熹认为王逸《<楚辞>章句》所收篇目不妥，“《七谏》以下，辞意平缓，意不深切，如无所疾痛而强为呻吟”(陈振孙《书录解题》引)。

　　因此，《集注》删去《<楚辞>章句》原有的东方朔《七谏》、王褒《九怀》、刘向《九叹》、王逸《九思》，而增补贾谊的《吊屈原赋》和《鵩鸟赋》二篇。

　　《集注》卷一至卷五收屈原作品25篇，总名之为“离骚”;卷六至卷八收宋玉、景差、贾谊、庄忌、淮南小山的作品共16篇，称为“续离骚”。

　　区分屈原作品和其他人的拟作，以及以情辞深切为标准进行篇目的增删，这种做法明确地突出了屈原在《楚辞》创作中的中心地位，同时也着意强调《楚辞》在情感和语句方面的特点。

　　在注释方法上，朱熹特别强调贯通章句，阐发义理。

　　王逸和洪兴祖的注释皆以名物训诂为主，而朱熹的注释基本上以四句为一章(亦有六句、八句不等)，先释字义再通释章句，每章还对其表达方式加以揣摩，系以赋、比、兴字样。

　　2、解析型研究

　　解析型研究是将单篇文学作品作为研究对象，重视写作背景和社会环境，把解析作品中心思想、历史意义、艺术特点作为主要目标的研究方法。

　　解析型研究在解读作品的基础上解析作品，涵盖思想解析和艺术解析，且旨在揭示作品的思想内涵以及艺术形式。

　　但该研究方法忽略了《楚辞》的文化意义，特别是作品思想感情的复杂性和作品的美学价值，显得庸俗化。

　　詹安泰的《屈原》与《离骚笺疏》从解析的角度出发，利用解析法独出机杼，通过对《楚辞》所描写的时代，人物生活环境，思想内涵艺术特色的详细解释，使原本诘曲聱牙的《楚辞》成为老百姓喜闻乐见、下里巴人式的文本。

　　其中，《离骚笺疏》则是过尽千帆，博采众长提炼其独特见解的文章，深刻地体现了解析研究的价值，其独到的见解，深厚的学养，让人叹为观止。

　　3、复合型研究

　　复合型研究是指将作品的文学内涵发散到各种意识形态中，并推究社会文化根源的研究方法。

　　该研究方法以文化社会为背景，联系历史现实因素，从多层面、多角度进行立体交叉研究。

　　与前两者的研究方法相比可以说是很大的变革，它更具综合性，从崭新角度进行合情合理的大胆假设。

　　梁启超从心理学方法解析屈原的内心情感路程，也从屈原作品中的神话传说层面进行了深入的研究。

　　游国恩从音乐、哲学、地理、民俗、宗教等多种角度研究《楚辞》，体现复合型解析的优势。

　　姜亮夫从哲学、宗教学、音韵学、文化学、社会学、语言学等多个学科探析《楚辞》，综合理解，条分缕析，进行高屋建瓴地整合概，如《屈原赋校注》、《<楚辞>通故》。

　　综上所述，以上三种研究模式即注解型研究、解析型研究和复合型研究形成了纵向的一个完整的发展过程。

　　《楚辞》研究发展的方向的变革到了复合型研究，时代要求将其进一步深化，更具有鲜明的时代特色。

　　二、复合型研究的深化与综合

　　1、多学科相结合研究

　　近年来《楚辞》研究趋向新、深、细，诸多学科和方法结合研究已成为重要的方法。

　　经综合分析，多学科相结合研究的方法可初略分为十大类。

　　第一类：文化学角度，刘师培、张正明等人认为《楚辞》文化发源南方，且是南方独具的，与北方没有任何关系，而王国维、鲁迅则认为文化没有南北之分;第二类：语言学角度，于省吾、刘永济、王力等人做出了重大贡献，在方言、语法、押韵、语音等多个方面均有扛鼎之论，如《<楚辞>解故》;第三类：史学角度，李大明、周建忠、游国恩等人通过翔实的资料系统整理分析，《<楚辞>研究论衡》就是代表。

　　第四类：马克思主义方法论角度，该方法论通过历史唯物主义和辩证唯物主义研究经济基础与上层建筑的关系，进而揭示《楚辞》中所代表的阶级利益，代表人物何其芳、郭沫若等人;第五类：风俗学角度，如周勋初、李炳海等人从风俗角度对《楚辞》深入分析;第六类：心理学角度，如《屈原创作心理初探》。

　　第七类：哲学角度，主要研究生死，存在价值，万物本源等问题;第八类：神话学角度，通过丰富的想象进行研究，代表人物林和，代表作品《<楚辞>与神话》;第九类：地理学角度，代表人物何光岳，代表作品《<楚辞>地理考》;第十类：民族学角度，理清民族的发源兴起及成分架构，使其独具特色和民族个性，代表人物张正明。

　　2、整体感知与细节剖析相结合

　　客观地说，文人学者对《楚辞》的研究成果颇丰，但其中的错误疏漏之处也不可忽视。

　　整体感知与细节剖析相结合的研究方法，结合了文本的整体与细节部分，更大可能性地规避了类似错误。

　　整体感知和细节剖析各有所长，只是注重整体方面容易流于空疏，大而不当，而只是注重细节容易流于盲人摸象，无所归依，迷失方向。

　　二者结合，才能细致探究，达到高屋建瓴的效果。

　　《<楚辞>》力求在纵向横向立体交叉发展和与各种文化的复杂联系中去把握《楚辞》，从而揭开它的神秘面纱。

　　从空间上看，要联系当时的经济、文化、社会等因素;从时间上看，还要追溯历史文化源流，立体式、多角度的分析、概括使得《楚辞》文化的面目被揭开，脱离空洞的、干巴巴的幻想和寻章摘句老雕虫式的推导，实现多层次的阐释，细致入微的剖析，从而概括出真理。

　　3、现实主义结合浪漫主义

　　《楚辞》极富浪漫主义情怀，其丰富的想象和多样化的修辞手法，将这种情怀推向极致。

　　梁启超认为《九歌》是最具浪漫的文章;郭沫若则称屈原是革命的浪漫主义，是用浪漫主义手法反映现实主义精神;更有人称其具有现实主义实践指导意义，认为是与马克思革命发展阶段论相适合的。

　　文章合为时而著，诗歌合为事而作，探究浪漫主义要根植现实主义的土壤，胡适之先生就曾经怀疑《楚辞》是后人伪作。

　　研究史料发现，自汉以来，几乎《楚辞》每一篇都有人怀疑是伪作，因为每个时代都有着自己的目的。

　　汉代宣扬《楚辞》思想，视其为忠心立国之精神导源;宋朝宣扬《楚辞》思想，是为增加民族凝聚力，维护一隅统治;元朝反对《楚辞》思想，则是含沙射影反对元朝统治。