基于现代信息技术的电磁学互动式课堂教学模式探索

陈苗根 周 云 陆赟豪

（[1]中国计量大学 浙江·杭州 310018；[2]浙江大学 浙江·杭州 310027）

1 背景

电磁学是物理学本科专业的必修课程，是现代物理学的三大理论支柱。其内容包括电磁场的性质、运动规律以及与物质之间的相互作用。电磁学不仅与人们的生活和生产技术密切相关，而且是电工学、无线电电子学、电动力学、电子计算机技术以及其它新学科和新技术的基础。传统的电磁学教学采用以教师为主的授课式教学模式，即以教师为主导、学生为主体，机械灌输式的教学，教师在课堂上讲什么，学生就只能听到什么，其缺点也显而易见。学生听懂与否，听懂多少，没有一个很好的教学过程测评方法，所以这种教学模式不能够起到培养学生科学素质和处理实际问题能力的作用。

近年来，随着多媒体、互联网等现代信息技术的发展，传统教学方式受到了巨大的冲击，也影响到了物理课程的教学。如今，互动式教学模式得以蓬勃开展。互动式教学模式，是把教育活动看作是师生进行一场生命之间的交往与沟通，把教学过程看作是一个动态发展着的教与学统一的交互影响和交互活动的过程。这个过程中，可以通过多媒体、电脑、网络传媒等信息技术方式优化“教学互动”模式。国外开发了诸如慕课（MOOC）、Blackboard之类的在线网络教育资源。我国虽然在信息技术应用教育中起步较晚，但是非常重视。最近，现代信息技术在我国教育教学中的应用发展是突飞猛进，多媒体、互联网等技术已经纷纷走进了课堂，并且建立了诸如浙江省高等学校在线开放课程共享平台、中国大学MOOC在线之类的网上学习交流平台。

2 现状存在的问题

从我校以传统教学为主的教学现状来看，也或多或少的存在一些共性问题，以物理教学为例，主要表现以下为如下三点：

（1）多媒体技术诸如幻灯片和视频动画等虽然广泛使用在物理教学中，但也只局限在教师演示、学生被动接受的层次，而在构建师生互动课堂方面，至今仍没有很大改变。在实际教学过程中，从事教学的一线教师对信息技术的应用掌握还远远不够，并没有真正发挥出多媒体设备的优势。另外，利用现代信息技术开展的课堂教学研究不多，缺乏理论支持和实践检验，多数在教学中也只是使用，至于是否合适、应该怎样选择地使用，还缺乏必要的探索和实践。

（2）对学生的学习评价由期末考试（一般占70%）和平时成绩（一般占30%）构成，该考核方法没有将课程知识与学生的素质能力对应起来，这样的考核只能测试出学生的记忆力，而不能让学生展示出其综合水平，既不能激发学生的学习热情，也无法科学评价每位学生的学习能力，考前临时“抱佛脚”成了普遍现象。

（3）学生课堂学习的主动性和积极性不高，迟到和旷课情况时有发生，部分同学上课玩手机看短视频、不听讲、作业抄袭等现象严重。这些现象说明，现有的教学模式和教学方法已经不能激发同学们的学习积极性，更不利于学生基础知识和科学素质的培养。

以上的问题倒逼我们要对现有的教学模式和方法进行有效的改革、探索和实践，使得课堂教学得以更有效地组织，使得学生的学习兴趣和学习能力得以提高。

3 课堂教学模式探索

针对以上问题，我们对现在的物理学本科课程《电磁学》进行了如下的改革和实践。

（1）利用手机和互联网等现代信息技术，开辟互动式的第二教学课堂，弥补课堂教学中的不足。利用现有信息技术，开展第二互动课堂。我们主要利用浙江省高等学校在线开放课程共享平台（MOOC课程），上传学习资料包括幻灯片、视频、作业习题、测验等，要求学生通过网上学习，熟悉课程内容，并提出问题。授课前布置教学任务，设置预习问题，供学生们课前预习并提问，课堂后设置问题互动讨论。讨论和交流可通过浙江省高等学校在线开放课程共享平台，还有可以通过钉钉软件建立班级群的形式来加强师生之间和生生之间的互动。

（2）利用现代信息技术，综合和合理考核评价学生的学习。传统教学模式的教学考核方式主要是依据期末考试的成绩，重视结果而忽视过程。因此，我们改变期末一张试卷定结果的考评方式，增加平时分的比例，除了课堂作业和出勤占总成绩的20%外，根据浙江省高等学校在线开放课程共享平台的自觉学习情况，平时分还可以通过如观看视频、每节作业、每章测验、互动讨论等方法来进行评价。网上自觉学习的成绩可占总成绩的50%，最后期末成绩占比30%。我们通过平台的学习自觉性情况以及互动讨论的活跃程度等各个方面，采用多元和梯次的线上线下评价标准，利用信息软件技术对每位学生做出系统全面的分析并进行正确的评测。

（3）尝试利用多媒体信息技术，提高班级互动讨论的效果。班级讨论实施过程中，主讲教师根据需要布置课前讨论议题，学生通过使用现代信息技术，搜集讨论议题的相关素材，在以3到5人为一小组中达成共识后，得出结论并利用多媒体技术（幻灯片和视频等）进行展示，供师生和生生之间互动交流和学习。实践证明，这样的方式不仅增强了学生的学习主动性（有一部分学生的主动性也是被逼的），而且提高了学生对信息技术的应用和利用网络获取“碎片化知识”的能力，更有利于学生团队意识的增强和团队协作能力的培养。这里的成绩我们一般部分代替出勤分，纳入平时成绩分，占总成绩的5%。从实践来看，效果还是不错的。

4 意义

我们围绕现代信息技术在电磁学课堂互动教学中的应用这一主题，通过线上线下混合式教学，探索实践了互动式课堂教学模式，符合新时代下电磁学课堂教学。具体来说，有如下四个方面的意义。

第一，互动式教学模式能够有机整合情感因素与智力因素，有利于学生的科学素质和综合素质培养。互动式教学模式可以改变学生被动接受知识的局面。师生之间通过互动，不仅能够增强教师把握学生学习知识情况，也能够通过这种互动，加深师生之间的情感交流。

第二、利用现代信息技术延伸课堂教学，提高学生学习兴趣。通过互联网技术开辟线上课堂或第二课堂，主要利用MOOC课程、手机钉钉软件等，将现代信息技术应用于互动式教学中，以此来增强师生、生生在课后的互动和交流，有利于提高学生学习兴趣，使教学效果更为显著。

第三，现代信息技术应用于互动式教学，形成多元化考评机制，全面评价学生。通过互动式教学模式，师生之间的交流进一步得到加强，教师能够更全面的掌握学生的动态，便于更全面的评价学生。将现代信息技术应用于互动式教学中，形成一套基于网络、手机、电脑等现代信息技术基础上的交互学习方案。并在此基础上，形成一套行之有效的教学考核评价体系。从实践效果来看，互动式教学模式可以改变学生被动接受知识的局面。师生之间通过互动，不仅能够增强教师把握学生学习知识情况，也能够通过这种互动，加深师生之间的交流。

第四，增强学生的自学能力和提高物理教师的教学业务能力。通过实践，我们发现互动式教学模式较传统教学模式更复杂，学生学习兴趣更浓，主动性也更强，但也有学生抱怨学习的时间大大增加了。另一方面，尤其是利用现代信息技术后，学生会给教师提出更多的问题，教师面对的教学局面更为复杂，其工作量也大大增加了，但对教师的业务水平能力提升和教学相长，也起到了正面和积极的作用。

总之，随着多媒体、互联网等现代信息技术的发展，传统的教育受到了巨大的冲击，也影响到了物理课程的教学。利用现代信息技术，结合线上线下混合式教学，我们开展了电磁学的互动式教学模式探索和实践。这个过程中，我们主要通过多媒体、电脑、手机、网络传媒等信息技术优化“教学互动”方式和考评机制。实践结果表明，基于现代信息技术的电磁学互动式课堂教学模式符合新时代下的课堂教学模式，具有很好的可行性。实践结果也表明，这种模式可以推广到其他的大学课程教学中去。