基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的電磁場(chǎng)與電磁波雙語(yǔ)教學(xué)模式研究

王婷婷 張之光 劉金龍 鄒曄

[摘? ? ? ? ? ?要]? “互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和資源為電磁場(chǎng)與電磁波的雙語(yǔ)教學(xué)順利實(shí)施提供了有力保障。針對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波知識(shí)點(diǎn)和定理較多，注重邏輯推理和基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用的培養(yǎng)要求，提出線上雙語(yǔ)理論和仿真相結(jié)合的教學(xué)模式。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波的知識(shí)要點(diǎn)有效、直觀的動(dòng)態(tài)圖形化顯示，專業(yè)的翻譯軟件工具降低了雙語(yǔ)教材閱讀的門(mén)檻，進(jìn)一步提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從多方面優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? “互聯(lián)網(wǎng)+”;電磁場(chǎng)與電磁波;雙語(yǔ)教學(xué);教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0602（2020）40-0206-02

為了實(shí)現(xiàn)教育信息化的轉(zhuǎn)型升級(jí)，教育部辦公廳印發(fā)的《2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》明確發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，鼓勵(lì)以“互聯(lián)網(wǎng)+”為主要特征的教育信息化作為教育系統(tǒng)性變革的催生力量。特別是在2020年上半年這一特殊時(shí)期，“互聯(lián)網(wǎng)+”豐富的網(wǎng)絡(luò)資源是 “停課不停學(xué)”的重要基礎(chǔ)[1]，同時(shí)有力推動(dòng)了現(xiàn)代高等教育雙語(yǔ)教學(xué)模式的改革。教育國(guó)際化的發(fā)展推動(dòng)著傳統(tǒng)教育模式的改革，教師的主導(dǎo)角色在逐漸演變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)中的引導(dǎo)者，而學(xué)生作為教育的主體[2]。為培養(yǎng)具有開(kāi)展國(guó)際交流與合作、參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的高級(jí)人才，教育部明確提出“本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”的要求，而通過(guò)外語(yǔ)教授學(xué)科知識(shí)稱為雙語(yǔ)教學(xué)。電磁場(chǎng)與電磁波作為理工科電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程，開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)是高校教育改革與發(fā)展的必然趨勢(shì)。

電磁場(chǎng)與電磁波是高等學(xué)校理工科電子類或信息類專業(yè)必修的?？苹A(chǔ)理論課，同時(shí)，電磁場(chǎng)理論又是一些交叉領(lǐng)域的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)，是新興邊緣學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)，也是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)的重要理論基礎(chǔ)。電磁場(chǎng)與電磁波課程既豐富又抽象[3]，是比較難掌握的課程之一。電磁學(xué)的起源和發(fā)展最早是在西方國(guó)家，直接采用經(jīng)典的原文教材進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)，可以得到三個(gè)層面的收獲：最基本的學(xué)科知識(shí)和能力的掌握，最直接的便是英文水平的提高，更深層次的收獲是引入國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方式[4]，可以有效避免“課程教學(xué)資源的趨同現(xiàn)象”[5]。

本科教育階段的雙語(yǔ)教學(xué)面臨多項(xiàng)挑戰(zhàn)，包括教師的教學(xué)觀念、課程設(shè)置、師資力量、學(xué)生的心理障礙、學(xué)習(xí)的語(yǔ)言環(huán)境等方面。因此，需要解決以下四個(gè)主要問(wèn)題。

一、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”雙語(yǔ)教學(xué)模式改革下的課程資源體系建設(shè)

傳統(tǒng)本科教學(xué)中實(shí)施專業(yè)課的雙語(yǔ)教學(xué)，普遍面臨著教學(xué)資源短缺的問(wèn)題，其中包括雙語(yǔ)教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)程、實(shí)驗(yàn)演示、習(xí)題和題庫(kù)等?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的教學(xué)資源豐富、多樣，為課程資源體系建設(shè)提供了基礎(chǔ)。各高校的教學(xué)資源體系的建設(shè)是一個(gè)積累的過(guò)程，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為我們?cè)谑澜绶秶M(jìn)行交流提供了便捷通道，國(guó)外的教學(xué)資源有很好的借鑒作用，但需要結(jié)合高校的教學(xué)體系和培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)事求是地進(jìn)行教學(xué)資源積累和不斷改進(jìn)。仍需要在以下幾個(gè)方面做出努力。

1.教學(xué)大綱修訂，將基礎(chǔ)理論與應(yīng)用案例緊密結(jié)合，促進(jìn)理論在實(shí)踐中的沉淀。

2.教學(xué)形式多樣化。在傳統(tǒng)理論講授的基礎(chǔ)上，輔助以計(jì)算機(jī)電磁仿真圖形化演示[6]。

3.教案設(shè)計(jì)，注重理論推理邏輯，兼顧專業(yè)和英語(yǔ)的難度，演示到理論的自然過(guò)渡。

4.考核方式改革，提高過(guò)程考核比例，靈活評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，考試題型多樣化，中英文考核比例符合英語(yǔ)基礎(chǔ)平均水平，鼓勵(lì)獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。

5.優(yōu)秀原版教材選取，是推進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)的關(guān)鍵。教材內(nèi)容與人才培養(yǎng)計(jì)劃相匹配，既要符合課程教學(xué)要求，又要與后續(xù)專業(yè)課程相銜接。

如何讓學(xué)生從已有的專業(yè)基礎(chǔ)過(guò)渡到用場(chǎng)的思維方式解決問(wèn)題，是學(xué)生入門(mén)電磁學(xué)的關(guān)鍵。為了滿足本學(xué)院電子、電科、通信三個(gè)專業(yè)的課程需求，教研室仔細(xì)調(diào)研并選擇了美國(guó)密歇根大學(xué)著名航天物理學(xué)家Fawwaz T. Ulaby教授等著的《Fundamentals of Applied Electromagnetics應(yīng)用電磁學(xué)基礎(chǔ)》[7]，第6版的全書(shū)分為10個(gè)章節(jié)，結(jié)構(gòu)如下圖所示。Ulaby從傳輸線開(kāi)始，引導(dǎo)學(xué)生從熟悉的“路”的概念進(jìn)入更高級(jí)的“場(chǎng)”的主題和應(yīng)用，被譽(yù)為是電路和電磁學(xué)之間的“文字橋梁”。應(yīng)用電磁學(xué)基礎(chǔ)設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容豐富，可針對(duì)不同專業(yè)需求進(jìn)行方案調(diào)整，書(shū)中很多工程應(yīng)用示例和原理解析，符合我校專業(yè)工程認(rèn)證的培養(yǎng)需求。

二、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的雙語(yǔ)教學(xué)模式促進(jìn)電磁場(chǎng)與電磁波理論的掌握，優(yōu)化教學(xué)方法

根據(jù)我校理工科教學(xué)特色，將電磁場(chǎng)與電磁波雙語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)定位于：教師通過(guò)使用中文和英文的雙語(yǔ)講解，引導(dǎo)學(xué)生直接使用國(guó)外優(yōu)秀原版教材進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握電磁場(chǎng)與電磁波理論知識(shí)體系，能夠閱讀電磁學(xué)的英文資料，進(jìn)行相關(guān)定理的起源認(rèn)知和推導(dǎo);同時(shí)，還能夠掌握關(guān)鍵詞組和物理量的中英文拼讀寫(xiě)。教學(xué)過(guò)程根據(jù)章節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn)和難易程度，進(jìn)行雙語(yǔ)講授比例的設(shè)定，對(duì)新概念比較多的內(nèi)容以及課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)穿插圖文講解。

教學(xué)資源體系的建設(shè)是一個(gè)積累的過(guò)程，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為我們?cè)谑澜绶秶M(jìn)行交流提供了便捷通道，國(guó)外的教學(xué)資源有很好的借鑒作用，但我們要結(jié)合自己的教學(xué)體系和培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)事求是地進(jìn)行教學(xué)資源積累和不斷改進(jìn)。

三、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的閉環(huán)教學(xué)模式完善傳統(tǒng)教學(xué)理念，提高學(xué)生的組織積極性

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，他們的能動(dòng)性對(duì)教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。高校學(xué)生對(duì)英語(yǔ)實(shí)際應(yīng)用缺乏實(shí)踐，而且學(xué)生的英語(yǔ)詞匯量水平參差不齊，尤其缺乏科技專業(yè)詞匯，面對(duì)外文教材有抵觸心理，此時(shí)，尤其需要注重對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程的方法指導(dǎo)[8]。針對(duì)本科二類電子信息類專業(yè)學(xué)生的雙語(yǔ)教學(xué)，引導(dǎo)其使用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的在線翻譯軟件屏幕取詞等功能，突破英語(yǔ)水平的束縛，輔助閱讀和加深理解。通過(guò)提問(wèn)和討論進(jìn)行互動(dòng)，給學(xué)生提問(wèn)的機(jī)會(huì)，充分了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的反饋;基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的交流平臺(tái)可隨時(shí)接收課后的問(wèn)題反饋，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)進(jìn)度，通過(guò)“閉環(huán)”的教學(xué)優(yōu)化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

教師團(tuán)隊(duì)通過(guò)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的交流平臺(tái)可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，在積極組織行為學(xué)指導(dǎo)下[9]，不斷改進(jìn)教學(xué)方法。其目的就是引導(dǎo)學(xué)生參與定理推導(dǎo)、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，把學(xué)生的注意力從面對(duì)難題的壓抑，轉(zhuǎn)移到解決問(wèn)題后柳暗花明的愉快體驗(yàn)中來(lái)。發(fā)掘?qū)W生最大的優(yōu)勢(shì)，尋找促進(jìn)學(xué)生個(gè)人和群體積極向上的因素，包括信心、自我效能、主觀幸福感等，使學(xué)生具備積極性、獨(dú)立性、可開(kāi)發(fā)性，有助于提高教學(xué)質(zhì)量等基本特征。

四、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的多平臺(tái)互動(dòng)模式，突破校際師資水平束縛，促進(jìn)師資優(yōu)化

雙語(yǔ)教學(xué)不僅要求教師熟練掌握專業(yè)知識(shí)以及能用外語(yǔ)來(lái)正確表達(dá)，還要讓學(xué)生能夠理解所講內(nèi)容，客觀上對(duì)教師的業(yè)務(wù)水平和外語(yǔ)應(yīng)用能力都有較高的要求。一方面定期安排教研討論和培訓(xùn)學(xué)習(xí)，不斷地提高師資水平是切實(shí)提高雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量的保障;另一方面基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的交流平臺(tái)上可以體驗(yàn)到國(guó)際一流院校的著名教授的課程，為課程中的主題講解提供重要參考，突破了校際和國(guó)界的師資水平限制[10]。例如，網(wǎng)易公開(kāi)課平臺(tái)上，麻省理工傳奇的Walter Lewin教授講授的《電和磁》，風(fēng)趣幽默的理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的授課風(fēng)格，深受國(guó)內(nèi)外師生的推崇。

最后，對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行反饋，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)方法。課程采用以學(xué)年為周期的迭代優(yōu)化建設(shè)過(guò)程。一方面通過(guò)學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的反饋結(jié)果，認(rèn)知教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足;另一方面及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性調(diào)研分析。在一學(xué)期的教學(xué)結(jié)束后，對(duì)平時(shí)和期末的考評(píng)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，對(duì)下一學(xué)年的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)。

綜上所述，專業(yè)課的雙語(yǔ)教學(xué)擴(kuò)大了學(xué)生在本專業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知，推動(dòng)學(xué)生去接觸國(guó)際前沿科技動(dòng)態(tài)，有助于從理論到應(yīng)用的知識(shí)沉淀?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的教學(xué)過(guò)程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程和質(zhì)量，促進(jìn)人才培養(yǎng)綜合素質(zhì)的提高。電磁場(chǎng)與電磁波的雙語(yǔ)教學(xué)模式改革成果，為本科生過(guò)渡到研究生教育階段的科研能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)際電子信息類專業(yè)人才的培養(yǎng)也具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉矛.對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代我國(guó)高等教育的幾點(diǎn)思考[J].民辦高等教育研究，2020，17（1）：27.

[2]王冬冬，王懷波，張偉，等.“停課不停學(xué)”時(shí)期的在線教學(xué)研究：基于全國(guó)范圍內(nèi)的33240份網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)研[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2020（3）：12.

[3]杜鳴笛.“電磁場(chǎng)與電磁波”課程雙語(yǔ)探究式教學(xué)模式改革與實(shí)踐探索[J].科教文匯（上旬刊），2016（6）：56-57.

[4]靳貴平，崔悅慧.基于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的電磁場(chǎng)與電磁波課程雙語(yǔ)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2017（46）：145-146.

[5]趙玉榮，張帆.“互聯(lián)網(wǎng)+”理念下電磁場(chǎng)與電磁波智慧課堂的構(gòu)建與研究[J].科技視界，2019（1）：112-113.

[6]楊琳，劉皎，張娜，等.計(jì)算機(jī)輔助電磁理論教學(xué)的研究與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2019，41（1）：112-115.

[7]Fawwaz T. Ulaby， Eric Michielssen， Umberto Ravaioli. Fundamentals of Applied Electromagnetics（6th Edition）[M].Upper Saddle River： Prentice Hall，2010.

[8]吳笛，褚曉銳.二類本科院校雙語(yǔ)教學(xué)可行性分析及其素質(zhì)培養(yǎng)成效研究[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2020（8）：86-87，89.

[9]翟文艷，張磊，李晗杰.積極組織行為學(xué)視角下高校學(xué)生創(chuàng)業(yè)心理素質(zhì)培養(yǎng)模式構(gòu)建[J].煤炭高等教育，2018，36（4）：74-78.

[10]胡江.美國(guó)MIT“電與磁”公開(kāi)課的啟示[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2012，34（6）：110-111，120.

編輯 張 俐