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翻转课堂在电磁场理论与微波技术教学中的应用探索

2022-05-15  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:周建华 李栋华 胡湘娟 发表期数:现代职业教育 2022年15期 本文字数:2690

  [摘           要]  信息化正在改变着人们的学习方式和认知方式,也在推动大家探寻新的教学模式,以翻转课堂和慕课等为代表的新型教学模式也就应运而生了。在邵阳学院通信工程专业电磁场理论与微波技术课程教学中某班级的部分课中采用了翻转课堂的形式,为了对比,在另一个班级相应内容的教学中采用传统的教学方式。在翻转课堂中,首先采用“Think-Pair-Share”方式来设计翻转教学,通过课前主动学习、课中的小组结对合作、小组间的交流及每节课结束前的测试来检验学习效果,组成一个较完整的翻转课堂。教学数据对比表明:翻转课堂在电磁场理论与微波技术教学中,在某些知识点的教学上是明显有效的。整体上翻转课堂教学效果依赖于学生的基础和知识点的设置。以翻转课堂教学在数学理论性要求高的电磁场理论与微波技术课程教学中的探索为经验,,为该类课程的教学改革提供一个较有益的参考。
  [关    键   词]  翻转课堂;教学模式;电磁场理论与微波技术
  [中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603(2022)15-0040-03
   将信息技术应用于课程教学当前最常出现的表现形式则是慕课(MOOC)和翻转课堂(The Flipped Classroom)[1]。翻转课堂的本质在于改变教学过程中教师和学生的地位,将学习的主动权从教师转移给学生,教师仅为教学过程中的组织者和策划者,学生才是主体[2-3],翻转课堂这种有别于传统讲授式的新的课堂教学模式被越来越多的教育者所了解和认同,并开始在课程教学中积极尝试、应用和探索[4]。经过多年的实践、探索和研究,国外的教育者对翻转课堂的研究已经比较成熟,并且有了多种基于翻转课堂的教学模型。国内对翻转课堂教学模式的研究尚处在起步和模仿阶段,大部分学者是针对国外翻转课堂教学模式有关概念和理论的介绍、教学理念的探讨以及翻转教学模式展开课堂设计等。近些年来,国内的一些基础科目特别是社科类的课程对翻转课堂进行了积极的探索与应用,并取得了较好的教学效果,基于翻转课堂的教学案例在高校教学中有所增加[5-6]。在当今互联网快速发展的大背景下,知识的传播方式和获取方式已产生了不可逆转的改变,将来高等院校的主要功能趋向于知识探索、知识验证与考试认证[7,8]。随着科技和信息技术的进一步发展,基于这种变化,在不远的将来,高等院校将会逐渐虚拟化和数字化,教学管理也更加泛在化和全球化。为了顺应这种变化,各种新的教学模式探索随之展开。我们将翻转课堂应用于电磁场理论与微波技术,主要是因为这门课理论性强、数学要求高以及学生学起来困难。在学生基础减弱、课程难度性高等诸多不利条件下,如何用较少的学时讲授电磁场与电磁波这门重要的专业基础课程,使学生所掌握的知识不缩水,成为国内外电磁场类课程共同面临的一个重要的、亟须解决的问题[9-16]。我们期待新的教学理念和方法的应用,能改变现有的一些窘境。
   因此,将翻转课堂应用于电磁场理论与微波技术是具有现实意义的。翻转课堂从提出到经过近十年的发展,已经有了较多的应用案例,也具有一些独特的优势。但实施起来并不容易,如果实施不当,可能会达不到预期的教学效果。翻转课堂应用在电磁场理论与微波技术课程中有一定的困难,因为与电路等其他一些工程性主题相比,其动手操作和演示环节的内容不容易开发。翻转课堂主要是学生在课前要观看教学视频,然后在课堂上和教师互动,并分组讨论,完成作业和测试。突出学生的主体地位,增进师生之间的互动与交流,提高学生的自主学习能力。这个概念本身并不新鲜,如大多数商学院和法学院课程,这些课程需要提前广泛阅读,以便进行课堂讨论。但是这种教学方法在工程课程教学中并不常见。作者在邵阳学院通信工程专业的电磁场理论与微波技术教学中应用了翻转课堂的教学方式,每届两个班,约150名学生参加,学生认为这门课程是通信工程专业最难学的一门课程。当然,翻转课堂并不适合所有课程教学。本文的目的是分享我们的经验和结果,并展示其利弊。
   一、翻转课堂教学法
   我们受到“Think-Pair-Share(TPS)”模式[17]的启发,将学生每四人分成一组,采用每位学生向同小组的同学分享学习心得的策略。这个方案可能依赖于同组同伴学习领悟的能力。刚学会某个概念或知识点的学生可能会有效地向对方解释自己的所悟,而要去教别人,则需要更高的水平。这种互动提供了一对一的教学经验,而教师是不能一对一地面授给每个学生,尤其是在较大的班级。在这个模型中,教师不是唯一的信息来源,而是一个组织者或指导者,他的作用更多的是在构建学习环境和学习方式方案,使得基于小组的学习得以进行。
   每周给学生分配指定的教学内容进行阅读和观看。每节课开始时都会做一个5分钟左右的小测验,以确保学生完成了课前分配的学习任务。并且这个小测验的成绩将作为期末结课成绩的一部分,我们发现,这个方法对提高教学效果是明显有效的。
   课堂上的大部分时间都花在讨论和相互交流中,讨论和交流的内容是课前定好的,老师每次都提前两天布置课堂上将要讨论和交流的内容。课堂上交流和讨论问题的前提建立在课前准备的基础之上。有些内容难度一般,基本上是概念性的问题;有的则需要一定的数学技巧;还有的则是要求学生有一定的物理基础和抽象思维能力等。把这些问题提交給学生,然后他们写上自己答案交给老师,老师查看答案的正误情况,但不向学生展示。目标是让学生为寻求正确答案而讨论。然后,学生每四人一组讨论答案,并要求小组内同学要达成共识。然后学生重新针对上述问题写上答案交给老师,老师公开学生的答案分布情况,然后是小组之间的讨论,最后由老师公布正确的答案,结束这一节课的课堂学习。适合于课堂上交流和讨论的问题通常在教材中不能直接找到,同时,它们大多数应是概念性的,不涉及长时间的计算。在我们的课堂中发现,交流和讨论是非常活跃的。

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