桃李 張軍

摘 要：《電磁場(chǎng)與電磁波》是高等院校光電信息工程類專業(yè)重要的專業(yè)必修課程之一，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，普遍存在“教學(xué)難，學(xué)會(huì)難”的問題。本文以翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式為基礎(chǔ)，結(jié)合電磁場(chǎng)與電磁波的課程特點(diǎn)，對(duì)該課程教學(xué)方法進(jìn)行了初步的探索。

關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)與電磁波 教學(xué)模式 翻轉(zhuǎn)課堂

《電磁場(chǎng)與電磁波》課程是高等院校所設(shè)光電信息工程類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，主要包含了電磁場(chǎng)與電磁波兩大知識(shí)體系，是微波技術(shù)、無線通信等課程的前期理論基礎(chǔ)課，為學(xué)生在日后從事相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和工作中可能遇到的電磁問題分析過程中，提供了思維方法和處理方法。然而該課程具有公式繁多、推導(dǎo)復(fù)雜、理論性強(qiáng)、概念抽象等特點(diǎn)，被師生普遍認(rèn)為是一門難教難學(xué)的課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式多為利用多媒體工具，以教師的板書和語言教學(xué)為主。這種教學(xué)模式容易導(dǎo)致學(xué)生們對(duì)課上所講授知識(shí)點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)不足，長(zhǎng)此以往，學(xué)生易認(rèn)為課程枯燥無味，產(chǎn)生厭煩的心理，喪失學(xué)習(xí)的興趣和信心。在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，盡管在課上已對(duì)知識(shí)點(diǎn)已進(jìn)行詳盡的講解和歸納總結(jié)，但仍舊只有少部分學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容可以完全理解并掌握，在考試或測(cè)驗(yàn)中獲得較高的成績(jī)，大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和最終考評(píng)成績(jī)?nèi)圆焕硐?。如何讓電磁?chǎng)與電磁波的課堂活躍起來？如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，如何提高學(xué)生分析和解決電磁場(chǎng)電磁波相關(guān)問題的能力？這些問題亟需教師們?nèi)ヌ接懞徒鉀Q，對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波這門課程進(jìn)行教學(xué)研究和改革也勢(shì)在必行。

風(fēng)靡全球的“翻轉(zhuǎn)式教學(xué)”模式，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的一種革命和沖擊。這是一種對(duì)課堂內(nèi)外內(nèi)容進(jìn)行重新調(diào)整的教學(xué)革新，將課上的教師講授時(shí)間更換為與學(xué)生共同交流和探究的過程，讓學(xué)習(xí)更加靈活、生動(dòng)，讓學(xué)生更為主動(dòng)的參與及協(xié)作。本文以謝處方編撰的《電磁場(chǎng)電磁波》教材中的第五章，均勻平面波在無界空間中的傳播為例，探索翻轉(zhuǎn)式教學(xué)模式在該課程中的教學(xué)實(shí)踐。教學(xué)過程可按照設(shè)定目標(biāo)—制作和播放教學(xué)視頻—課堂交流—學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)—錯(cuò)誤糾正—再次評(píng)價(jià)，這六個(gè)方面逐步進(jìn)行。

一、設(shè)定單元目標(biāo)

教師可以將教材第五章的內(nèi)容進(jìn)行分解，我們以電磁波的極化作為一個(gè)教學(xué)單元為例。針對(duì)教材內(nèi)容和以往學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可設(shè)定該單元的教學(xué)和學(xué)習(xí)目標(biāo)為：1.理解電磁波極化的概念及研究的重要意義；2.掌握極化的三種方式的判別方法，并可正確的判別電磁波的極化狀態(tài)；3.了解電磁波極化的應(yīng)用實(shí)例。

二、課前學(xué)習(xí)階段

設(shè)定了單元目標(biāo)后，就可以進(jìn)入視頻制作階段。教師可以自行錄制教學(xué)視頻，或者采用標(biāo)準(zhǔn)化的講授視頻材料，并配合電子教案或電子課件，一同在教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行上傳和分享，鼓勵(lì)和組織學(xué)生隨機(jī)分組，在課堂外自己觀看并學(xué)習(xí)，學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況自行掌握學(xué)習(xí)的速度。同時(shí)，下達(dá)訓(xùn)練任務(wù)，如每個(gè)學(xué)習(xí)小組利用網(wǎng)絡(luò)資源，調(diào)研電磁波極化的應(yīng)用案例，以便在課堂交流探討。課前的自學(xué)和預(yù)習(xí)是理解教學(xué)內(nèi)容的過程，也是開始發(fā)現(xiàn)問題，思考問題的開始，是翻轉(zhuǎn)課堂成功與否的先決條件和關(guān)鍵影響因素之一。鼓勵(lì)學(xué)生們課前一起學(xué)習(xí)，起到互相督導(dǎo)的作用，這也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及自控力的一個(gè)有效方法。在進(jìn)行課堂活動(dòng)之前，教師可以印發(fā)課前小測(cè)驗(yàn)試卷，以便使教師掌握學(xué)生是否理解了視頻中的知識(shí)要點(diǎn)，對(duì)在課堂需要進(jìn)行鞏固和加深的知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)摸底和初步的判定。

三、課上交流學(xué)習(xí)

課堂上，對(duì)某些問題的難易程度進(jìn)行投票，并對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行辯論，促使學(xué)生們進(jìn)行積極的討論，在此之中鍛煉學(xué)生的思考和分析相關(guān)問題的能力。例如，部分同學(xué)會(huì)認(rèn)為在判定沿任意方向傳播的均勻平面波的問題上存在困難，教師則可以對(duì)此進(jìn)行再次的講解和針對(duì)性的進(jìn)行練習(xí)。

四、評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)

對(duì)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以從多個(gè)方面進(jìn)行。首先從課前的自主學(xué)習(xí)階段進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)筆記和課前問題的準(zhǔn)備等幾個(gè)方面進(jìn)行，也可鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)單元內(nèi)容制作個(gè)人的特色作品，對(duì)作品進(jìn)行不同角度的評(píng)價(jià)和討論；再次，從課堂的參與度，包括提出問題、討論問題，和對(duì)知識(shí)的拓展方面進(jìn)行評(píng)價(jià)；此外，還可以對(duì)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神、成員的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)；或可進(jìn)行課堂小測(cè)驗(yàn)，對(duì)本節(jié)內(nèi)容的掌握情況進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)然，也有很多其他的評(píng)價(jià)體系和形式，教師可根據(jù)各個(gè)班級(jí)的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和創(chuàng)新。通過這些方面對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，揭示學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題，從而進(jìn)入下一個(gè)具有針對(duì)性的糾正環(huán)節(jié)。

五、誤區(qū)糾正

學(xué)生通過學(xué)習(xí)和討論，對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，以及對(duì)課堂的教學(xué)模式和課堂活動(dòng)進(jìn)行真實(shí)的反饋；同時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)結(jié)果，教師針對(duì)學(xué)生的誤區(qū)進(jìn)行矯正，或者利用團(tuán)隊(duì)成員或與其他團(tuán)隊(duì)合作互助，即對(duì)評(píng)價(jià)后未達(dá)到單元目標(biāo)的學(xué)生進(jìn)行必要的糾正學(xué)習(xí)，從而使得這部分學(xué)習(xí)速度或接受能力較弱的學(xué)生利用這段“額外”的時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償式學(xué)習(xí)，這也是一個(gè)提煉和升華的過程。

六、再次評(píng)價(jià)

經(jīng)過糾正學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)單元內(nèi)容進(jìn)行再加工和消化吸收，教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行再次的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)?？梢砸孕y(cè)試的形式，但題目以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在問題和難點(diǎn)為考核中心的題目，也可以通過期終考試或提交的課程論文進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終達(dá)到鞏固和提升的目的。再次階段，學(xué)生可以對(duì)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋，教師根據(jù)課堂學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)結(jié)果以及學(xué)生的反饋信息，進(jìn)行教學(xué)反思，對(duì)教學(xué)過程存在的問題進(jìn)行分析，并開展研究，對(duì)課程進(jìn)行近一步的優(yōu)化，使下一次的翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容和活動(dòng)在引人入勝的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，這個(gè)階段也是有利于教師自我提升和發(fā)展的過程。

利用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行電磁場(chǎng)與電磁波的教學(xué)，改變了教師的角色，利用現(xiàn)代化的科技和信息資源，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，拓展了教材的知識(shí)，并充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情和興趣。利用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行電磁場(chǎng)電磁波的教學(xué)，優(yōu)勢(shì)在于教師可以對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)難點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的講解，而不是一味的填鴨式灌輸。師生間有了更多的良性互動(dòng)和交流，有利于知識(shí)的接收和消化。同時(shí)，課堂管理模式進(jìn)行變革，減少了課堂上的不良的行為，如睡覺、交頭接耳，低頭玩手機(jī)等現(xiàn)象，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。個(gè)別化、針對(duì)性的輔導(dǎo)糾正，對(duì)于學(xué)生整體學(xué)習(xí)水平的提升是非常有利的，也有助于后進(jìn)生對(duì)疑難知識(shí)點(diǎn)的掌握。

當(dāng)然，翻轉(zhuǎn)課堂模式下的電磁場(chǎng)與電磁波教學(xué)過程，并不是所有的內(nèi)容都適合此模式，要根據(jù)課程整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行合理的、選擇性的規(guī)劃和分解。同時(shí)，課前的學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程，教師很難把控，不乏存在不看不學(xué)的學(xué)生存在。所以，如何有效的組織學(xué)生進(jìn)行教學(xué)視頻的觀看和學(xué)習(xí)，完成課前安排的各項(xiàng)任務(wù)，并與課堂活動(dòng)相銜接和實(shí)現(xiàn)與課堂內(nèi)容消化吸收的是需要深入探討和研究的。