基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的《電磁場與電磁波》MOOC課程教學(xué)改革研究

呂曉穎

摘要：圍繞“新工科”理念，《電磁場與電磁波》課程以培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、工程實踐能力強以及具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才為出發(fā)點，結(jié)合《電磁場與電磁波》慕課的建設(shè)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，強化雙師雙能型教師培養(yǎng)，把科研引入教學(xué)課堂的形式，最終使學(xué)生能夠在“新工科”理念下理解并掌握電磁場與電磁波的基本理論。

關(guān)鍵詞：新工科;電磁場與電磁波;慕課;翻轉(zhuǎn)課堂

慕課和翻轉(zhuǎn)課堂是“新工科”教育背景下課程的一個發(fā)展趨勢，是較為新興的一種教育教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是以教育實踐為基礎(chǔ)，能夠增強學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主探索能力，同時，也重新調(diào)整了知識的傳授與內(nèi)化的結(jié)構(gòu)。因此，慕課與翻轉(zhuǎn)課堂成為了我們進(jìn)行《電磁場與電磁波》課程改革的新的途徑[1]。

一、基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

針對MOOC中存在的不足，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式做了很好的補充，不僅調(diào)動了師生的互動積極性，也極大增強了學(xué)生們對于MOOC課程的參與性[2]。電磁場的邊界條件是本課程的一個重要知識點，在教學(xué)過程中也是重點難點之一，本文以電磁場的邊界條件為例，講述翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建原則。

（一）課前自主學(xué)習(xí)

學(xué)生以遼寧科技大學(xué)李志剛副教授的《電磁場理論》課程為學(xué)習(xí)平臺，首先給學(xué)生提出幾個問題：電磁場的邊界條件研究的是什么？為什么磁感應(yīng)強度的切向分量連續(xù)而磁場強度的法向分量連續(xù)？理想介質(zhì)和理想導(dǎo)體的邊界條件為什么有所不同？[3]由于這些問題學(xué)生在理解方面有一定的困難，所以在講解的時候添加了圖片輔助展示說明。通過圖片展示以后，大部分同學(xué)對不同介質(zhì)的邊界條件有了較為深刻與全面的理解。

由一般情況可以根據(jù)理想介質(zhì)和理想導(dǎo)體的媒質(zhì)特性，可自行推導(dǎo)出相應(yīng)的邊界條件：

（1）在兩種理想介質(zhì)分界面上，通常沒有電荷和電流分布，即s=0，ρs=0：

（2）理想導(dǎo)體表面上的邊界條件，由于電磁場不可能進(jìn)入理想導(dǎo)體內(nèi)，故

（二）課中互動交流探討

在課堂教學(xué)中以學(xué)生為中心，主要教學(xué)環(huán)節(jié)以小組合作討論、師生互動交流為主，首先各小組分別對課前的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行講解展示;然后，本小組或者其他小組可以提出不理解的學(xué)習(xí)內(nèi)容，本小組主講人或其余小組可以組間協(xié)作來解答疑問[4];最后，教師首先對本次課程進(jìn)行總結(jié)，再對在討論過程中的學(xué)生存在的普遍問題進(jìn)行講解，并強調(diào)本節(jié)課的重難點，結(jié)合課堂互動環(huán)節(jié)中的搶答、選人、測試題等形式，考察學(xué)生對本節(jié)課程內(nèi)容的掌握情況，進(jìn)而能夠更好地促進(jìn)知識點的理解和掌握。

（三）課后鞏固練習(xí)

一方面，每一節(jié)課程學(xué)習(xí)完成之后，在MOOC平臺里面會有相應(yīng)小節(jié)內(nèi)容的隨堂測試，來鞏固和加深學(xué)生對本節(jié)知識點的理解和掌握[5]。另一方面，每一小節(jié)的內(nèi)容會留課后作業(yè)題，登錄MOOC學(xué)習(xí)平臺拍照上傳作業(yè)本中的課后作業(yè)題，延伸和鞏固所學(xué)知識，進(jìn)一步完成所學(xué)知識的內(nèi)化與應(yīng)用。

二、結(jié)論

基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式的MOOC課程改革，一方面，挖掘出了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動思考的潛力、提升了學(xué)生合作交流、自主解決問題的能力;一方面，也對學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行了激發(fā)，使學(xué)習(xí)效率得到了有效地提高了;另一方面，很大一部分同學(xué)對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式表示很喜歡，在課上和課下的交流探討與互相合作的過程中，同學(xué)與同學(xué)之間以及同學(xué)與教師之間的交流更加深入密切，不僅增加了同學(xué)們之間的額友誼，也增加了教師對學(xué)生的了解，進(jìn)而有利于各項教學(xué)活動和科研項目的開展。以上都說明了，基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是可行的，教學(xué)效果是顯著的，也為該種教學(xué)模式有效的應(yīng)用于其他課程奠定了一定的基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]石峰，王國東，王昊，朱紅偉.基于慕課的電磁場與波翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（08）：206-207.

[2]石振剛.通信工程專業(yè)《電磁場與電磁波》課程教改探索[J].教育教學(xué)論壇，2020（07）：130-131.

[3]付琴，黃秋元，李政穎，魏勤，趙寧.通信工程專業(yè)“電磁場與電磁波”教學(xué)改革探討[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究，2020（01）：63-64.

[4]李金艷.“電磁場與電磁波”課程MOOC建設(shè)的實施與探討[J].中國電子教育，2019（03）：31-34.

[5]梁快，胡順仁，鄭大青，李雙，劉偉.“新工科”背景下《電磁場與電磁波》教學(xué)新思考[J].電腦知識與技術(shù)，2018，14（36）：128-129+159.

[6]周雪芳，畢美華，楊國偉，胡淼.“新工科”背景下對《電磁場與微波技術(shù)》課程教學(xué)的思考與探索[J].大眾科技，2019，21（04）：95-97.

（作者單位：大連科技學(xué)院 電氣工程學(xué)院，遼寧 大連 116052）