基于翻轉課堂的電磁場電磁波的教學模式探索

桃李 張軍

摘 要：《電磁場與電磁波》是高等院校光電信息工程類專業重要的專業必修課程之一，在傳統教學模式下，普遍存在“教學難，學會難”的問題。本文以翻轉課堂的教學模式為基礎，結合電磁場與電磁波的課程特點，對該課程教學方法進行了初步的探索。

關鍵詞：電磁場與電磁波 教學模式 翻轉課堂

《電磁場與電磁波》課程是高等院校所設光電信息工程類專業的重要基礎課程之一，主要包含了電磁場與電磁波兩大知識體系，是微波技術、無線通信等課程的前期理論基礎課，為學生在日后從事相關領域的學習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、推導復雜、理論性強、概念抽象等特點，被師生普遍認為是一門難教難學的課程。傳統的教學模式多為利用多媒體工具，以教師的板書和語言教學為主。這種教學模式容易導致學生們對課上所講授知識點的感性認識不足，長此以往，學生易認為課程枯燥無味，產生厭煩的心理，喪失學習的興趣和信心。在教學過程中，筆者發現，盡管在課上已對知識點已進行詳盡的講解和歸納總結，但仍舊只有少部分學生對課程內容可以完全理解并掌握，在考試或測驗中獲得較高的成績，大部分學生的學習效果和最終考評成績仍不理想。如何讓電磁場與電磁波的課堂活躍起來？如何充分調動學生的主觀能動性，如何提高學生分析和解決電磁場電磁波相關問題的能力？這些問題亟需教師們去探討和解決，對電磁場與電磁波這門課程進行教學研究和改革也勢在必行。

風靡全球的“翻轉式教學”模式，是對傳統教學的一種革命和沖擊。這是一種對課堂內外內容進行重新調整的教學革新，將課上的教師講授時間更換為與學生共同交流和探究的過程，讓學習更加靈活、生動，讓學生更為主動的參與及協作。本文以謝處方編撰的《電磁場電磁波》教材中的第五章，均勻平面波在無界空間中的傳播為例，探索翻轉式教學模式在該課程中的教學實踐。教學過程可按照設定目標—制作和播放教學視頻—課堂交流—學習評價—錯誤糾正—再次評價，這六個方面逐步進行。

一、設定單元目標

教師可以將教材第五章的內容進行分解，我們以電磁波的極化作為一個教學單元為例。針對教材內容和以往學生對知識點的掌握情況，可設定該單元的教學和學習目標為：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；3.了解電磁波極化的應用實例。

二、課前學習階段

設定了單元目標后，就可以進入視頻制作階段。教師可以自行錄制教學視頻，或者采用標準化的講授視頻材料，并配合電子教案或電子課件，一同在教學平臺上進行上傳和分享，鼓勵和組織學生隨機分組，在課堂外自己觀看并學習，學生可根據自身的學習情況自行掌握學習的速度。同時，下達訓練任務，如每個學習小組利用網絡資源，調研電磁波極化的應用案例，以便在課堂交流探討。課前的自學和預習是理解教學內容的過程，也是開始發現問題，思考問題的開始，是翻轉課堂成功與否的先決條件和關鍵影響因素之一。鼓勵學生們課前一起學習，起到互相督導的作用，這也是培養學生自主學習及自控力的一個有效方法。在進行課堂活動之前，教師可以印發課前小測驗試卷，以便使教師掌握學生是否理解了視頻中的知識要點，對在課堂需要進行鞏固和加深的知識點有一個摸底和初步的判定。

三、課上交流學習

課堂上，對某些問題的難易程度進行投票，并對一些知識點進行辯論，促使學生們進行積極的討論，在此之中鍛煉學生的思考和分析相關問題的能力。例如，部分同學會認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，教師則可以對此進行再次的講解和針對性的進行練習。

四、評價環節

對教學進行評價，可以從多個方面進行。首先從課前的自主學習階段進行評價，包括學習進度、學習筆記和課前問題的準備等幾個方面進行，也可鼓勵學生根據單元內容制作個人的特色作品，對作品進行不同角度的評價和討論；再次，從課堂的參與度，包括提出問題、討論問題，和對知識的拓展方面進行評價；此外，還可以對團隊的協作精神、成員的表現進行評價；或可進行課堂小測驗，對本節內容的掌握情況進行檢測。當然，也有很多其他的評價體系和形式，教師可根據各個班級的特點進行調整和創新。通過這些方面對學生的學習狀況進行綜合評價，揭示學生在學習過程中存在的問題，從而進入下一個具有針對性的糾正環節。

五、誤區糾正

學生通過學習和討論，對所學內容的掌握情況，以及對課堂的教學模式和課堂活動進行真實的反饋；同時根據學習評價結果，教師針對學生的誤區進行矯正，或者利用團隊成員或與其他團隊合作互助，即對評價后未達到單元目標的學生進行必要的糾正學習，從而使得這部分學習速度或接受能力較弱的學生利用這段“額外”的時間進行補償式學習，這也是一個提煉和升華的過程。

六、再次評價

經過糾正學習后，學生對單元內容進行再加工和消化吸收，教師可以對學生進行再次的學習評價。可以以小測試的形式，但題目以學生在學習過程中存在問題和難點為考核中心的題目，也可以通過期終考試或提交的課程論文進行評價，最終達到鞏固和提升的目的。再次階段，學生可以對課程進行評價和反饋，教師根據課堂學習情況、學習結果以及學生的反饋信息，進行教學反思，對教學過程存在的問題進行分析，并開展研究，對課程進行近一步的優化，使下一次的翻轉課堂的內容和活動在引人入勝的基礎上，提高學生的學習效率，這個階段也是有利于教師自我提升和發展的過程。

利用翻轉課堂模式進行電磁場與電磁波的教學，改變了教師的角色，利用現代化的科技和信息資源，豐富學生的學習內容，拓展了教材的知識，并充分調動了學生的自主學習熱情和興趣。利用翻轉課堂進行電磁場電磁波的教學，優勢在于教師可以對學生對知識難點進行針對性的講解，而不是一味的填鴨式灌輸。師生間有了更多的良性互動和交流，有利于知識的接收和消化。同時，課堂管理模式進行變革，減少了課堂上的不良的行為，如睡覺、交頭接耳，低頭玩手機等現象，有效提高了學生的學習熱情。個別化、針對性的輔導糾正，對于學生整體學習水平的提升是非常有利的，也有助于后進生對疑難知識點的掌握。

當然，翻轉課堂模式下的電磁場與電磁波教學過程，并不是所有的內容都適合此模式，要根據課程整體進行設計，對知識點進行合理的、選擇性的規劃和分解。同時，課前的學生自主學習過程，教師很難把控，不乏存在不看不學的學生存在。所以，如何有效的組織學生進行教學視頻的觀看和學習，完成課前安排的各項任務，并與課堂活動相銜接和實現與課堂內容消化吸收的是需要深入探討和研究的。