基于翻转课堂的电磁场电磁波的教学模式探索

桃李 张军

摘 要：《电磁场与电磁波》是高等院校光电信息工程类专业重要的专业必修课程之一，在传统教学模式下，普遍存在“教学难，学会难”的问题。本文以翻转课堂的教学模式为基础，结合电磁场与电磁波的课程特点，对该课程教学方法进行了初步的探索。

关键词：电磁场与电磁波 教学模式 翻转课堂

《电磁场与电磁波》课程是高等院校所设光电信息工程类专业的重要基础课程之一，主要包含了电磁场与电磁波两大知识体系，是微波技术、无线通信等课程的前期理论基础课，为学生在日后从事相关领域的学习和工作中可能遇到的电磁问题分析过程中，提供了思维方法和处理方法。然而该课程具有公式繁多、推导复杂、理论性强、概念抽象等特点，被师生普遍认为是一门难教难学的课程。传统的教学模式多为利用多媒体工具，以教师的板书和语言教学为主。这种教学模式容易导致学生们对课上所讲授知识点的感性认识不足，长此以往，学生易认为课程枯燥无味，产生厌烦的心理，丧失学习的兴趣和信心。在教学过程中，笔者发现，尽管在课上已对知识点已进行详尽的讲解和归纳总结，但仍旧只有少部分学生对课程内容可以完全理解并掌握，在考试或测验中获得较高的成绩，大部分学生的学习效果和最终考评成绩仍不理想。如何让电磁场与电磁波的课堂活跃起来？如何充分调动学生的主观能动性，如何提高学生分析和解决电磁场电磁波相关问题的能力？这些问题亟需教师们去探讨和解决，对电磁场与电磁波这门课程进行教学研究和改革也势在必行。

风靡全球的“翻转式教学”模式，是对传统教学的一种革命和冲击。这是一种对课堂内外内容进行重新调整的教学革新，将课上的教师讲授时间更换为与学生共同交流和探究的过程，让学习更加灵活、生动，让学生更为主动的参与及协作。本文以谢处方编撰的《电磁场电磁波》教材中的第五章，均匀平面波在无界空间中的传播为例，探索翻转式教学模式在该课程中的教学实践。教学过程可按照设定目标—制作和播放教学视频—课堂交流—学习评价—错误纠正—再次评价，这六个方面逐步进行。

一、设定单元目标

教师可以将教材第五章的内容进行分解，我们以电磁波的极化作为一个教学单元为例。针对教材内容和以往学生对知识点的掌握情况，可设定该单元的教学和学习目标为：1.理解电磁波极化的概念及研究的重要意义；2.掌握极化的三种方式的判别方法，并可正确的判别电磁波的极化状态；3.了解电磁波极化的应用实例。

二、课前学习阶段

设定了单元目标后，就可以进入视频制作阶段。教师可以自行录制教学视频，或者采用标准化的讲授视频材料，并配合电子教案或电子课件，一同在教学平台上进行上传和分享，鼓励和组织学生随机分组，在课堂外自己观看并学习，学生可根据自身的学习情况自行掌握学习的速度。同时，下达训练任务，如每个学习小组利用网络资源，调研电磁波极化的应用案例，以便在课堂交流探讨。课前的自学和预习是理解教学内容的过程，也是开始发现问题，思考问题的开始，是翻转课堂成功与否的先决条件和关键影响因素之一。鼓励学生们课前一起学习，起到互相督导的作用，这也是培养学生自主学习及自控力的一个有效方法。在进行课堂活动之前，教师可以印发课前小测验试卷，以便使教师掌握学生是否理解了视频中的知识要点，对在课堂需要进行巩固和加深的知识点有一个摸底和初步的判定。

三、课上交流学习

课堂上，对某些问题的难易程度进行投票，并对一些知识点进行辩论，促使学生们进行积极的讨论，在此之中锻炼学生的思考和分析相关问题的能力。例如，部分同学会认为在判定沿任意方向传播的均匀平面波的问题上存在困难，教师则可以对此进行再次的讲解和针对性的进行练习。

四、评价环节

对教学进行评价，可以从多个方面进行。首先從课前的自主学习阶段进行评价，包括学习进度、学习笔记和课前问题的准备等几个方面进行，也可鼓励学生根据单元内容制作个人的特色作品，对作品进行不同角度的评价和讨论；再次，从课堂的参与度，包括提出问题、讨论问题，和对知识的拓展方面进行评价；此外，还可以对团队的协作精神、成员的表现进行评价；或可进行课堂小测验，对本节内容的掌握情况进行检测。当然，也有很多其他的评价体系和形式，教师可根据各个班级的特点进行调整和创新。通过这些方面对学生的学习状况进行综合评价，揭示学生在学习过程中存在的问题，从而进入下一个具有针对性的纠正环节。

五、误区纠正

学生通过学习和讨论，对所学内容的掌握情况，以及对课堂的教学模式和课堂活动进行真实的反馈；同时根据学习评价结果，教师针对学生的误区进行矫正，或者利用团队成员或与其他团队合作互助，即对评价后未达到单元目标的学生进行必要的纠正学习，从而使得这部分学习速度或接受能力较弱的学生利用这段“额外”的时间进行补偿式学习，这也是一个提炼和升华的过程。

六、再次评价

经过纠正学习后，学生对单元内容进行再加工和消化吸收，教师可以对学生进行再次的学习评价。可以以小测试的形式，但题目以学生在学习过程中存在问题和难点为考核中心的题目，也可以通过期终考试或提交的课程论文进行评价，最终达到巩固和提升的目的。再次阶段，学生可以对课程进行评价和反馈，教师根据课堂学习情况、学习结果以及学生的反馈信息，进行教学反思，对教学过程存在的问题进行分析，并开展研究，对课程进行近一步的优化，使下一次的翻转课堂的内容和活动在引人入胜的基础上，提高学生的学习效率，这个阶段也是有利于教师自我提升和发展的过程。

利用翻转课堂模式进行电磁场与电磁波的教学，改变了教师的角色，利用现代化的科技和信息资源，丰富学生的学习内容，拓展了教材的知识，并充分调动了学生的自主学习热情和兴趣。利用翻转课堂进行电磁场电磁波的教学，优势在于教师可以对学生对知识难点进行针对性的讲解，而不是一味的填鸭式灌输。师生间有了更多的良性互动和交流，有利于知识的接收和消化。同时，课堂管理模式进行变革，减少了课堂上的不良的行为，如睡觉、交头接耳，低头玩手机等现象，有效提高了学生的学习热情。个别化、针对性的辅导纠正，对于学生整体学习水平的提升是非常有利的，也有助于后进生对疑难知识点的掌握。

当然，翻转课堂模式下的电磁场与电磁波教学过程，并不是所有的内容都适合此模式，要根据课程整体进行设计，对知识点进行合理的、选择性的规划和分解。同时，课前的学生自主学习过程，教师很难把控，不乏存在不看不学的学生存在。所以，如何有效的组织学生进行教学视频的观看和学习，完成课前安排的各项任务，并与课堂活动相衔接和实现与课堂内容消化吸收的是需要深入探讨和研究的。