淺談“微課”在《電磁學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐*

段美玲 胡俊麗

(中北大學(xué)理學(xué)院 山西 太原 030051)

1 引言

我國最早的學(xué)校教育要從2 000多年前孔圣人的私塾教育算起.針對(duì)學(xué)生具有資質(zhì)不同、年齡不同等特點(diǎn)，以學(xué)生為本，孔圣人研究了一套行之有效的教學(xué)理論，如循循善誘、因材施教、循序漸進(jìn)、溫故知新、知行統(tǒng)一、舉一反三、叩其兩端等.可惜的是，我們對(duì)教育界圣人的經(jīng)驗(yàn)之談重視度不高.“洋學(xué)堂”的引入促使私塾逐漸銷聲匿跡，班級(jí)授課制也逐漸成為我國唯一的教學(xué)模式.由于這種教學(xué)模式要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一定的教學(xué)任務(wù)，故教師不得已采取了“填鴨式”“滿堂灌”的教學(xué)方式.盡管一個(gè)班級(jí)“材質(zhì)”大相徑庭，教師卻采用的是一份教案，實(shí)施的是一種教學(xué)模式，執(zhí)行的也是一個(gè)教學(xué)進(jìn)度.然而在科技發(fā)達(dá)、網(wǎng)絡(luò)普及的今天，隨著社會(huì)與時(shí)代的進(jìn)步，教育也必須與時(shí)俱進(jìn)，授課模式方面的教育改革勢(shì)在必行[1].

現(xiàn)代通訊業(yè)的興起和發(fā)展，不斷推進(jìn)著教育共享、教育網(wǎng)絡(luò)化、教育信息化的發(fā)展.“微課”是指基于教學(xué)設(shè)計(jì)思想，使用多媒體技術(shù)以10～20 min甚至更短時(shí)長(zhǎng)為單元的微型課程，是就一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性講解的一段音頻或視頻.這些知識(shí)點(diǎn)涵蓋教材解讀、題型精講、考點(diǎn)歸納、方法傳授、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等方面的知識(shí)講解和展示.可見，“微課”是集網(wǎng)絡(luò)和信息于一體的傳遞知識(shí)的新教學(xué)方式，因而近年來在全球引起一股熱潮，已成為教育界關(guān)注的熱點(diǎn)話題[2,3].它不僅能體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，而且能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，是易于學(xué)生接納的傳遞和補(bǔ)充知識(shí)的方式，并能使學(xué)生體驗(yàn)到隨時(shí)隨地獲取知識(shí)的喜悅，是課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充形式.例如，當(dāng)前在校大學(xué)生參加的各種競(jìng)賽、社團(tuán)、個(gè)人興趣等活動(dòng)較多，這些活動(dòng)的時(shí)間常常與上課時(shí)間沖突.若耽誤課程期間的重要知識(shí)點(diǎn)能以微視頻的形式出現(xiàn)在學(xué)生面前，會(huì)大大減輕因知識(shí)的斷點(diǎn)給學(xué)生帶來的困擾和擔(dān)憂，也可削弱教師在后續(xù)課程講授中的后顧之憂.因而微課在改善學(xué)生因脫離課堂造成的知識(shí)脫節(jié)、減輕學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)壓力等方面可扮演十分重要的角色.微課不僅適合于移動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)代知識(shí)的傳播,也適合學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，可因時(shí)、因地、因需要而開設(shè)，具有較強(qiáng)的靈活性和針對(duì)性.我們相信微課翻轉(zhuǎn)課堂早日成為現(xiàn)實(shí)，必為教育界帶來一個(gè)春天[4].

2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國外微課的發(fā)展始于1960年美國阿依華大學(xué)附屬學(xué)校提出的迷你課程(Minicourse).隨后，新加坡教育部于1998年實(shí)施了Microlessons研究項(xiàng)目,英國啟動(dòng)了教師電視頻道(www.teacher.tv),美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院誕生了“一分鐘教授”等；一大批教育工作者在全球各地成功開辦了自己的MOOC，包括MIT、哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、耶魯大學(xué)等知名高校在內(nèi)，掀起了一股MOOC熱潮，并在全世界范圍內(nèi)引起了極大的轟動(dòng)，給當(dāng)前的教育模式帶來了很大的沖擊，促使教育者對(duì)當(dāng)前教育模式進(jìn)行思考和改革[5,6].我國微課研究起步較國外稍晚，但隨著時(shí)間的推移，教育技術(shù)界開始對(duì)微課投入越來越多的關(guān)注.教育部全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心為貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)的意見》和《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》精神，為推動(dòng)高校教師專業(yè)發(fā)展和教學(xué)能力提升，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合，于2012年12月啟動(dòng)首屆全國高校微課教學(xué)比賽，每?jī)赡昱e辦一次國家級(jí)賽事，這一舉措直接推動(dòng)了微課在中國的發(fā)展.全國30多個(gè)省、自治區(qū)、直轄市積極響應(yīng)號(hào)召，許多高校教師也投身在開展微課的教學(xué)工作中，一時(shí)間國內(nèi)掀起了一股微課熱潮.

3 在《電磁學(xué)》課程教學(xué)中實(shí)踐“微課”的必要性

《電磁學(xué)》是“物理學(xué)”專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)、電工學(xué)、無線電學(xué)、自動(dòng)控制學(xué)、遙感遙測(cè)學(xué)、電視學(xué)等理工學(xué)科的一門十分重要的基礎(chǔ)課，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ).在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，電磁學(xué)的基本原理應(yīng)用十分廣泛，并且它的研究方法深深影響著學(xué)生未來的就業(yè).因此學(xué)好《電磁學(xué)》這門專業(yè)基礎(chǔ)課是實(shí)現(xiàn)理工融合的前提之一.

在教學(xué)過程中，必須通過對(duì)知識(shí)的講解，讓學(xué)生對(duì)電磁學(xué)的基本原理掌握透徹，要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)，要注重提高學(xué)生的綜合素質(zhì).另外，電磁學(xué)的課程內(nèi)容十分復(fù)雜，知識(shí)抽象，學(xué)生不容易接受.除了具有系統(tǒng)性和邏輯性的理論體系，對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的要求也較高，比如，微積分計(jì)算、矢量分析等.而《電磁學(xué)》課程是在大學(xué)一年級(jí)的第二學(xué)期開課，特別是第一章“真空中的靜電場(chǎng)”是整門課程的關(guān)鍵內(nèi)容，只要學(xué)生能把本章內(nèi)容吃透，后面的章節(jié)就會(huì)游刃有余.但此時(shí)學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)多重積分和級(jí)數(shù)展開的知識(shí)，對(duì)矢量分析的運(yùn)用也普遍存在一些問題.因而高等數(shù)學(xué)有關(guān)知識(shí)成為學(xué)生學(xué)習(xí)《電磁學(xué)》課程的攔路虎之一.如此，學(xué)生在學(xué)得一頭霧水的情形之下會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，甚至脫離教學(xué).若將微課應(yīng)用在這門課程的教學(xué)中，把第一章的重要知識(shí)制作成微課，當(dāng)學(xué)生在這個(gè)學(xué)期的后半部分有了高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識(shí)，再回頭鞏固開始時(shí)沒學(xué)好的課程內(nèi)容，將有可能緩解或彌補(bǔ)學(xué)生脫離教學(xué)的問題.微課教育手段的引入極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育的一些不足，豐富了信息技術(shù)的內(nèi)涵，在一定程度上更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率.特別是，微課學(xué)習(xí)適宜與智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代為所有希望獲取知識(shí)的人提供碎片化、移動(dòng)化的學(xué)習(xí)新體驗(yàn).因此在《電磁學(xué)》課程教學(xué)中應(yīng)用與實(shí)踐“微課”是非常必要的.

《電磁學(xué)》的課程結(jié)構(gòu)非常清晰，以高等教育出版社出版的梁燦彬等編著的《電磁學(xué)》(第3版)為例，全書分為9章內(nèi)容.可劃分為“場(chǎng)”和“路”兩大體系，“場(chǎng)”是關(guān)鍵，它控制著“路”，而“路”又影響著“場(chǎng)”.“場(chǎng)”的部分分為靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒磁場(chǎng)及兩者的相互作用(電磁感應(yīng)和時(shí)變的電磁場(chǎng))；“路”分為直流電路和交流電路；電磁學(xué)總是被以相對(duì)論的角度對(duì)待.如此說來，電場(chǎng)是個(gè)基礎(chǔ)而關(guān)鍵的部分，只要學(xué)生很好地掌握了電場(chǎng)知識(shí)，磁場(chǎng)部分會(huì)倍感輕松.但如上所述，此時(shí)學(xué)生高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識(shí)欠缺，尤其是將干癟的微積分思想具體到解決實(shí)際問題上，顯得心有余悸，盡管在力學(xué)中已經(jīng)有過理論應(yīng)用于實(shí)踐的要求.如果能將電場(chǎng)的重要知識(shí)點(diǎn)錄制成微課，比如,電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算、電通量的計(jì)算、高斯定理、用高斯定理求解電場(chǎng)、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)的計(jì)算、帶電體系的靜電能、極化強(qiáng)度、有介質(zhì)時(shí)的高斯定理等內(nèi)容，隨著后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，在需要時(shí)觀看相應(yīng)的微視頻，會(huì)起到相得益彰的效果.這樣不僅節(jié)約了教師和學(xué)生的時(shí)間，內(nèi)容可供查閱且被永久保存，更重要的是學(xué)生可以隨時(shí)隨地有選擇性的復(fù)習(xí)舊知識(shí)，溫故而知新，兩全其美的事，何樂而不為呢?

總結(jié)參加第二屆全國高校微課教學(xué)比賽的經(jīng)驗(yàn)，以及采納各位評(píng)審專家提出的寶貴建議，結(jié)合與學(xué)生課堂互動(dòng)、課后意見反饋、問卷調(diào)查、網(wǎng)上交流等形式，我們課題組將《電磁學(xué)》課程中大家公認(rèn)的幾個(gè)電場(chǎng)內(nèi)容已經(jīng)以微課的形式錄制出來，包括概念(電場(chǎng)強(qiáng)度、電通量、電勢(shì))、知識(shí)點(diǎn)(高斯定理、環(huán)路定理)、解題方法(電鏡像法)等.并將這些視頻應(yīng)用于2017級(jí)本科學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐中，將近半學(xué)期過去，學(xué)生的反饋良好，非常認(rèn)可這種傳授知識(shí)的方式.作為教師，看到學(xué)生的滿意度那么高，我們深感欣慰.

4 在《電磁學(xué)》課程教學(xué)中實(shí)踐“微課”的感觸

從錄制微課的實(shí)踐出發(fā)，從學(xué)者的角度考慮，有以下兩點(diǎn)切身體會(huì)：(1)內(nèi)容多選學(xué)生難以理解的、對(duì)教學(xué)有價(jià)值的主題，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的渠道，也是學(xué)生課前預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)資料；(2)必須聚焦問題，有針對(duì)性地解決問題，從而節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率.自古以來，教與學(xué)都是同時(shí)存在的，另一方面，對(duì)教者而言，微視頻不僅可作為課堂教學(xué)關(guān)于某個(gè)主題或知識(shí)點(diǎn)的輔助講解，還能通過課題選取、內(nèi)容設(shè)計(jì)(比如插入音效、動(dòng)畫、圖片、PPT設(shè)計(jì)、板書設(shè)計(jì)等)等，促進(jìn)教師專業(yè)水平發(fā)展，提高知識(shí)講解與總結(jié)能力，開拓視野，掌握現(xiàn)代信息技術(shù)(比如學(xué)會(huì)錄屏、截屏、插入關(guān)鍵字幕等)，緊跟時(shí)代步伐.最終讓教師從細(xì)節(jié)中反思、挖掘、變革，由學(xué)習(xí)者變?yōu)閯?chuàng)造者，體會(huì)趣味和享樂成長(zhǎng).這樣，學(xué)生和教師的收獲是相輔相成的.