《工程电磁场》课程双语教学的体会和思考

王琦

（上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

摘要：本论文结合笔者自身的教学实践，在学习名校名师教学的基础上，对《工程电磁场》课程的双语教学进行了有益的探讨。探讨了《工程电磁场》双语教学的教学意义、教学内容、教学方法等，并通过辅导课与主讲课的完美结合使教师与学生能够很好地交流彼此想法，让教师对学生提出的问题直接答疑解惑，提高教学质量与效率，对双语教学的进一步深入进行了展望。

关键词：双语教学；电磁场；教学实践

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0230-03

一、双语教学概述

双语教学的目的是提升学生用英语来理解和表达专业理论的能力，通过双语或多语教学来实现国内多元文化的共存。双语教学是高等院校培养具备专业知识与外语沟通能力的复合型和创新型人才的有效途径，是高等教育国际化的基础。双语教学的教师需要引导学生接触更多的英文资料，提升学生沟通能力，拓展学习和阅读的范围，提高学生对前沿学术的兴趣，激发他们的学习主动性和研究外文资料的兴趣，提升学生的国际交往能力和国际竞争力，为学生今后从事专业学术研究做基础。双语教学首要解决的问题是如何克服学生对外语的障碍，如何使学生能够更好地掌握专业知识。双语教学不仅仅是向学生讲解专业知识，重要的是要让学生自己学习研究方法，积极调动其自主学习，在学习中找到乐趣、发现创新。这些目的使得双语教学成为高等教育与国际接轨的重要手段。随着信息化和计算机的快速发展带来的教学过程中利用计算机辅助设计教学和实践环节的发展，其次双语课堂教学中如何恰当把握双语的比例是一个难点，这是由于高校扩招，导致高校学生的英语水平參差不齐，这使双语授课的难度加大；不仅如此，受应试教育的影响，很多英语考分高的学生的英语应用能力并不强，这对双语教学授课过程中的师生沟通造成一定的阻力。本文结合应用型本科培养模式，基于教学实践探讨了双语讲授工程电磁场这种专业基础课程的特点、主要内容、使用何种教学方法和教学手段，以及双语教学的效果等，就提高教学质量与效率，对双语教学的进一步深入进行了展望。

二、电磁场双语教学的意义与实践

随着近些年电磁场理论在不同学科之间相互交叉渗透，使得电磁场理论在理论研究与工程应用中得到了越来越广泛的应用，并由于电磁场课程理论性强、概念抽象，又涉及较多的数学知识等，学生普遍反映“难学”，教师也感到“难教”。电磁场教学是“教”与“学”的共同难题。目前，双语教学主要分为三个层次：全英式、整合式和渗透式。全英式和整合式双语教学采用英文原版教材，教师需要为学生提供相适应的利于教学的教学环境，由此对教师和学生的英语水平提出更高的要求，是较高级的双语教学模式。而渗透式双语教学通常是采用中文版教材，首要目标是不影响教学进度，主要目的是扩大学生的专业词汇，以渗透专业英文词汇为最低要求，属于初级的双语教学模式。本课程《工程电磁场》双语教学过程中使用精选的英文原版教材，向学生提供半英语的教学环境。

1.英文教材的选择。我们上海理工大学光电学院在第六和第七学期开设的双语课程中，对英语教学的选材主要根据专业不同而选择，如《工程电磁场》、《半导体电子学》等。专业英语课程的要求首先要学生对基础知识加以了解和巩固，其次可以对专业词汇融会贯通，对与专业相关的知识在理解的基础上领会其中的思想表达。学生通过对英语的日常使用和理解，能够掌握基本的英语交际技能，为专业课程的教学与未来工作铺垫，有更好的发展道路。“电磁场”是工科电类专业的一门理论性较强的技术基础课，它的任务是阐明电磁场的基本概念、基本规律和基本的分析方法。我们《工程电磁场》双语课程采用的教材是根据William H.Hayt教授的英语原版教材《Engineering Electromagnetic》精选而成。主要内容包括：矢量分析、库仑定律和电场强度、电通量密度、高斯定理、散度旋度、能量和电势、导体、稳恒电磁场、波导等。所选用的英文原著中有较多的图文解释，原著解释内容简单，词汇量稀少，讲课过程中可以少量引用，阅读时语速放慢，易于学生理解，专业词汇要重点解释。如此可以很好地让学生消除心理畏惧，克服语言学习障碍。

2.内容安排。①引导学生尽早树立“场”的观点。在接触电磁场课程之前，要求学生一般应具备矢量场论的知识，但在讲解电磁场内容之前仍应进一步讲清“场”的概念。结合生活实际比如磁悬浮列车、生物电磁场等说明“场”是无时无处不在的。散度与旋度是描述场的重要概念，利用类比方法（如流体的流速场）阐明通量和环量的物理意义，以便学生进一步明确散度与旋度的定义以及两者之间的联系与区别。为了能够全面反映矢量场每一点的性质，必须同时考察散度与旋度。散度、旋度和场的边界条件一旦确定，场则被唯一确定。②提升学生课堂兴趣。随着信息化的发展和全球信息的共享化，近年很多世界名校如麻省理工学院、耶鲁大学等都在网络上共享了部分公开课程，其中含有电磁理论在内的课程。这为我们学习借鉴国外名校名师的教学理念和方法，审视自身在相关教学上的不足提供了一个非常好的机会。作者从麻省理工学院W.Lewin教授所讲授的“电与磁”公开课程中获得很多的启发。首先，调动学生的学习兴趣是教好课程的关键所在。实验是帮助学生理解电磁规律的很重要的工具。W.Lewin教授平均每堂课演示三次以上的实验。通过这些实验不仅活跃了课堂气氛，而且加深了学生对抽象复杂的电磁现象的理解，将复杂的理论与应用工程实践问题联系起来。为了克服《工程电磁场》双语教学的局限性，提高学生对工程电学习积极性，调动学生主动学习的兴趣，加强学生对专业知识的理解，提高教学质量。考虑到我们的实际情况，我们没有办法在课堂上实验演示，但可以运用多种手段结合多媒体视频和实际应用进行讲述。我们英文PPT课件以工程电磁场应用历史、现状和未来发展开始，结合现实生活中的应用激发起学生的学习兴趣；充分利用动态演示，穿插我们科研项目中的研究内容，借助图形、图像或者动画来帮助学生形象理解。如利用MatLab软件演示电磁场的极化特性。学生在未接触电磁场时大多会以为这门课程仅仅是纯理论和枯燥的公式推导，因此会感到这门课程很难学，作者在第一堂绪论课上，通过介绍电磁场理论技术在各行各业尤其是涉及日常生活的应用领域的应用，引起学生的极大学习兴趣，让学生克服“难学”的心理。在之后日常的课堂教学中不时穿插所讲内容与这些热点应用研究的联系，提高学生的学习兴趣，如磁悬浮列车、隐身飞机和微波炉的原理，短波收音机在晚上收台多但是干扰大，“绿色”手机等。所以，形象生动的多媒体课件可以极大提高学生学习的主动性和学习兴趣，使得双语教学的教学效果尤为突出。③鼓励学生在课堂上用英语提问和回答问题，并要求用英语提交作业。电磁场是工科光电类专业的一门理论性较强的技术基础课。针对电磁场“难教”“难学”的问题，提出了引导学生尽早树立“场”的观点，从特殊到一般学习电磁场特性的基本规律。教师应采用多媒体教学、双语教学等教学方法激发学生的学习兴趣。双语教学中应适当增加课堂互动交流的比重，在教学中尽可能使用启发式、互动式的教学方法，引导学生主动思维，比如，在讲到高斯定律时，可以引导学生先分析场的分布情况，然后再利用高斯定律解决对称场对称问题，之后通过小结启发学生扩展思路，如通电直导线场的分布情况，引导学生积极思维，主动发现并分析和解决问题。外语课后作业和讨论问题能够锻炼学生的外语专业写作和口语表达能力，有利于提高双语教学效果。

3.课堂组织模式和教学方法。为了克服双语教学的局限性，提高学生的学习兴趣，提高教学质量，双语教学模式最为重要。在教学过程中，需要根据所授课程特点、学生对象水平和授课教师能力选择合适的双语教学比重。英文解释的内容比较简单易懂，而中文解释的内容是比较抽象难理解的，这样难、易分开，不同对待，再加上教师板书教学，学生日常作业，通过考试取得较好英语成绩，这些对提高学生英语应用能力都是可行有效的办法。应用多媒体教学于双语教学的过程中，省时省力，同时又可吸引学生注意力和提高学生学习兴趣，学生平时的阅读能力普遍高于听，不懂的地方及时反馈，对英语词汇的理解和掌握会有更深的印象。电子课件，除了一般的文本、图片、公式，还制作Flash动画。动画将抽象的内容形象生动地展现出来，更益于学生的理解和掌握。此外，利用网络平台辅助沟通，将平时授课的课件上传到网络平台上，更有利于学生的学习和理解，开阔视野，及时了解相关专业领域的信息，弥补课堂板书教学中存在的不足和缺陷，满足不同学生的学习需要，这也是一大变革。

4.辅导课安排。为了让学生复习巩固已学内容，提高“双语”教学效果。在主讲课的基础上，开展辅导课教学，以学生为中心开展教学工作。辅导课不仅可以使教师更好地掌握教学情况，了解学生对知识的理解程度，分析教学中存在的薄弱环节，而且能促进学生自主学习的能力，帮助学生消化主讲课上必须掌握的内容知识。辅导课的目的是以学生为中心，让学生具备主动学习、自主掌握知识的能力。在辅导课上，教师作为引导者，让学生发挥主观能动性。虽然在辅导课上未必能够解决每个学生的所有问题，但是通过辅导课让学生作为主角，充分表达各自的观点，引导学生主动思考、主动学习，培养学生在课余时间的自主学习能力和积极性。教师也能从与学生的互动中，分析教学的薄弱环节，实时调整教学方案。

三、结束语

电磁场理论教学要培养学生用场的观点考虑分析问题，让学生学会将物理概念和数学工具妥善地结合起来处理电磁问题，以提高他们的抽象思维能力和理论素养。在主要课程讲解上，以学生为单位进行辅导课教学。辅导课一方面使教师及时了解所要讲解课程的教学信息，掌握学生的学习程度，另一方面了解教学过程中存在的缺陷，让学生更好地加强自主学习能力。辅导课不仅是学生与教师交流互动的良好平台与机会，更重要的是，辅导课与主讲课教学之间的完美结合能够使教师更有效地开展教学工作，让学生更高效地掌握已教授的知识内容。从双語教学效果来看，如此不但能够使学生掌握相关知识，而且使学生从最初不愿意开口讲英语到部分学生能够主动进行课前预习，能阅读相关专业的英文文献，认真完成英文作业。在后续教学中，我们将继续探索适合应用型人才培养需求和学生特点的双语教学形式，使得双语教学更加完善。

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