- 收藏
- 加入书签
基于BOPPPS的电磁场课程思政教学改革探究与实践
【摘要】 电磁场是光电信息科学与工程专业的必修专业基础课程,蕴含丰富的课程思政资源,是开展课程思政教育的重要途径之一。在电磁场课程教学改革中,通过深入挖掘课思政元素融入课程教学内容体系,积极探索基于BOPPPS的GAE三阶课程思政教学模式,构建多元化考核评价机制,将知识传授与思政育人有机融合,实现育人和育才的统一,提升专业人才培养质量。
【关键词】 电磁场;课程思政;BOPPPS;多元化评价
1引言
2020年5月,教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,指出全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措[1]。专业课程是课程思政建设的基本载体,在课程思政的大前提下,需紧抓教师队伍“主力军”、课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”,使各类专业课程与思政课程同向并进,构建协同育人大格局,实现知识传授、能力培养与价值塑造相融合的育人过程。
电磁场是光电信息科学与工程专业本科生的必修专业基础课程,课程衔接大学物理(电磁场)内容,是光电信息类专业学生应具备知识结构的必要组成部分,是学习后续专业课程的基础,在整个课程体系中起到承前启后的作用。电磁场的理论与技术在现代通讯、电磁感应、电子技术等许多领域有着广泛应用,课程内容逻辑性强,蕴含着丰富的思想价值和精神内涵,容易实现显性与隐性教育的有机结合,是开展课程思政教育的良好载体[2]。如何在教学实践中围绕教学目标将课程思政元素融入课程教学的全过程,激发学生对课程的学习兴趣,提升思政育人效果,培养学生成为具有社会责任感和家国情怀的科技人才,是教师在课程教学过程中所面临的首要问题。本文结合电磁场课程特点和教学过程中存在的问题,从教学内容、教学模式及考核方式出发进行思考,探索将思政教育融入电磁场课程教学的教学改革措施和方法,以实现育人和育才的统一。
2目前电磁场课程教学实践存在的问题
2.1课程内容理论性强且缺乏张力,学生缺少主动学习的兴趣,课程思政育人功能不足
电磁场课程理论性强,知识面广,前后章节内容之间存在紧密联系,环环相扣,需要学生能综合应用以往学过的大学物理,高等数学等多门课程的知识,学生很容易因为前期内容掌握不好或数理基础薄弱而普遍认为课程枯燥难懂,从而产生畏难情绪,失去主动学习的兴趣;同时课程以往教学内容也只关注电磁场的基本理论、求解方法等专业知识的讲解,忽略课程背后的人文思想和实际应用,无法激发学生自主学习的兴趣,课程特有的育人功能缺失。
2.2说教型的思政教育模式启发力度不够,学生参与度不高,无法落实以学生为中心的教育理念
传统课程教学过程常以教师为中心,教师满堂灌的授课方式使学生难以充分参与课堂,无法实现有效的师生互动,板书+多媒体PPT低阶融合的教学方法使课堂缺乏吸引,导致学生学习的主动性不高,不能充分发挥课程育人的主渠道作用,使思政教育无法入脑入心。
2.3课程考核重结果轻过程,考核评价方式单一,缺少有效的课程思政考核方法
传统电磁场课程考核主要以期末考试成绩为主,平时成绩也只包括考勤和作业,考核评价形式单一,缺少有效的反馈性过程评价。评价方式重结果轻过程,导致学生平时学习无压力,出现“平时不学考前突击的”的现象,无法及时反馈课堂教学效果,而注重知识的评价机制难以准确客观的评价学生的学习成效和课程的思政育人效果。
3电磁场课程教学改革具体实践
针对教学实践中存在的问题,课程围绕立德树人的根本任务,以学生为中心,通过重构教学内容、改进教学模式,优化考核评价体系开展课程思政理念下的教学改革,将知识传授与思政育人深度融合,一方面激发学生的学习兴趣,提升教学效果,另一方面强化学生科学思维方法,引导学生树立正确的人生观、价值观和世界观,培养学生探索未知、追求真理的责任感和使命感,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
3.1重构蕴含思政元素的课程内容体系。
思政元素及内容是课程思政教学的基础,结合课程特点深入提炼课程所蕴含的思想价值和精神内涵是实现课程育人功能的关键。电磁场课程内容涉及电磁场的基本理论和方法,以麦克斯韦方程组为纽带介绍了场论基础、静态场和时变电磁场三大部分内容,其理论和技术在诸多领域有广泛的应用前景。作为课程思政教学实践活动的主体,教师需深入挖掘课程所蕴含的思政元素[3],结合育人目标建立思政元素和课程知识之间的关联,使得思政元素与专业知识的深度融合。因此,在保持教学内容的科学性、逻辑性和完整性的基础上,课程从电磁场理论发展史和科学家事迹,学科前沿技术成果及应用案例、时事新闻等素材入手打造融合思政元素的课程教学内容体系[4-5]。
(1)紧扣电磁理论发展史,引入国内外科学家探索科学的事迹,培养学生的科学思维和科学精神。例如,在学习电磁场的基本定律以及麦克斯韦方程组等电磁理论时,介绍经典电磁理论的建立过程以及法拉第、麦克斯韦等科学家的事迹,使学生领悟勇于创新、探索未知的科学精神,以及“大胆假设、小心求证”的科学思维方法。 (2)立足专业知识传授,融入学科前沿技术成果及应用案例,引导学生树立科技报国意识。例如,在讲解电磁波的极化时,结合神州飞船和雷达的通信问题以及我国卫星通信技术的成就培养学生科技报国的意识。(3)结合学科时事新闻,融入我国在电磁领域的重大成就,培养学生的家国情怀。例如,在学习导电媒质中的均匀平面波传播时,通过核潜艇利用“北斗”系统展开通讯首次实现了深海6000m大水深数据的实时传输这一新闻,引导学生了解我国自主建设的北斗卫星导航系统,增强学生的专业自信以及民族自豪感,激发学生的家国情怀。融合课程思政的具体知识体系结构如图1所示:
3.2整合线上线下资源,探索基于BOPPPS的GAE三阶课程思政教学模式,提升教学效果。
在课程教学过程中基于BOPPPS [6-8],按照三阶段(课前导学(Guided learning)、课中助学(Assisted learning)和课后延学(Extended learning)六环节(导入、目标、前测、参与式学习、后测和总结)进行环环相扣、循序渐进的教学设计,对课前导学(G)、课中助学(A)、课后延学(E)三阶段进行具体教学实施。借助网络教学平台,打造“以学生为中心”,贯穿于课前课中课后,线上与线下一体的全时空教学生态圈[9],激发学生学习兴趣,使学生积极主动参与教学过程,促进专业教学与思政教育深度融合,提升教学效果,具体实施过程如图2所示。
课前导学以学生自学为主,教师发布导学资源,根据学习目标布置学习任务,引导学生通过学习通平台自主学习知识要点与思政素材;通过线上测试、提问等方式进行课前检测,了解学生的知识储备,为课堂教学提供依据。课中助学以教师为主导,以学生为主体,由教师讲解主要知识点,剖析重点难点,保证学生所学内容的系统性;通过案例讲解、问题讨论、随堂测试等多种方式强化师生互动并调动学生的积极性,促使学生主动思考,促进知识内化。课堂讲解时可利用电磁理论的实际应用、先进技术等具体案例,使学生了解所学内容的广泛应用背景,激发学生的求知欲和学习热情,提升学生科技报国的责任和意识。课后延学通过作业、在线章节测试等供学生练习巩固所学知识,了解学生对知识的掌握及应用能力;组织学生对知识点进行归纳总结以加深对课程内容的理解,并通过拓展内容增加知识的广度和深度,巩固思政教学效果。在课程实施过程中,及时收集学生的反馈意见和教学效果,不断优化和改进教学内容和方法。
在传授知识的同时,借助丰富的思政资源,采用启发引导、案例讨论等多种方式,将思政教育融入课程教学全过程。以“导电媒质中的均匀平面波传播”为例,课前通过航母、核潜艇等应用场景来引出“海水对无线通信中的电磁波传播有什么影响?”,“核潜艇在海水中通信困难的原因是什么?”等问题,以两个问题驱动学生深入思考。在导学资源中介绍电磁波的海洋应用时,适时融入我国在航母、核潜艇等大国重器方面的研究进展,激发学生的学习兴趣,提升其军事强国的责任心和使命感。课中通过良导体中的均匀平面波可得到趋肤深度的定义,以电磁屏蔽、电磁防护等实际应用案例,加深对这一物理概念的理解和掌握。结合问题导入让学生计算海水中传播电磁波的趋肤深度,指出电磁波在海水中传播时衰减是造成核潜艇在海水中通信困难的原因,为此需利用低频通信。通过介绍不同深海通信手段的限制、以及核潜艇利用“北斗”系统展开通讯首次实现了深海6000m大水深数据的实时传输这一事例,激发学生科技报国的家国情怀。课后在所学内容的基础上进行扩展,引导学生利用所学知识探讨不同通信方式的特点,并通过自主查阅文献了解具有自主知识产权的北斗卫星导航系统的相关知识以及我国5G、6G通信领域的前沿科技成果,进一步扩大学生的知识面,激发学生的民族自豪感,培养其学习和创新的兴趣以及科技报国的意识。
3.3构建多元化、重过程的考核评价体系,有效激励学生成长,提升课程思政实效性。
构建知识能力目标和思政育人目标相结合的多元化考核评价机制,注重过程考核,激发学生学习的内在动力,形成评价内容多角度、过程评价多维度的考核评价体系[10]。知识能力考核主要对课程涵盖的理论知识、分析并解决电磁场相关问题的专业能力进行考核,采用过程和结果相结合的考核方式,其中过程考核将课前任务、课中随堂测试和讨论等、课后平时作业等环节纳入考核成绩。结果考核主要为期末考试,学生在教师监督下完成,能真实、有效反映学生水平。思政育人考核以学生的平时表现为依据,同时要求学生围绕学过的知识结合思政元素撰写思政论文,在提升专业能力的同时渗透式的提高学生的思想水平,具体考核设计框架如图3所示。
重过程的考核评价方式可以有效避免学生“平时不学,考前突击”现象的发生,让学生更注重平时学习的积累。融合思政考核的评价体系有力地支撑了基于BOPPPS的三阶课程思政教学模式的实施与评价,有效提高了学生参与度和积极性。
4结语
本文基于电磁场课程,结合课程自身特点,从教学内容、教学模式及考核方式出发进行深入思考和实践,在重构蕴含思政元素的课程内容体系,探索基于BOPPPS的GAE三阶课程思政教学模式,构建多元化考核评价体系的基础上开展课程思政理念下的教学改革。在教学实践过程中,以“学生为中心”组织课前、课堂及课后教学,关注教学互动,借助案例分析、问题讨论等多种教学方式促进专业教学与思政教育有机融合,并借助课程评价结果对教学内容和教学环节进行动态调节。从教学实践结果来看,该模型的思政教学体系的实施有效激发了学生对课程的学习兴趣,提升了学生自主学习的积极性。在传授知识的同时,潜移默化中培养了学生的科学思维和科学精神,通过了解科学家事迹以及我国在电磁场应用领域取得的成就,激发了学生科技报国的家国情怀和使命担当。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部. 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知: 教高〔2020〕3[EB/OL]. https: //www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm, 2020-5-28.
[2]嵇艳鞠, 林君, 栾卉等. 融入多维度思政的“电磁场与电磁波”课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报, 2024, 46(03): 96-98.
[3]蔡洋, 曹玉凡, 张宝玲等.“电磁场与电磁波”的课程思政教学设计[J]. 电气电子教学学报, 2023, 45(01): 88-90.
[4]翟梦琳, 贾逢德, 阳云龙等.“工程电磁场”课程思政教学改革探索[J]. 纺织服装教育, 2023, 38(6):74-78.
[5]岳玫君,韩微,石树杰等.“电磁场与电磁波”课程思政探索与实践[J]. 教育教学论坛, 2024(28):104-107.
[6]吴美杰, 张婷,刘瑞静. OBE+BOPPPS 思政教学模式构建[J].电子电气教学学报,2024, 46(03): 92-95.
[7]刘月, 卢宏, 彭双艳. 原子物理学课程思政教学改革探索与实践[J]. 贵州工程应用技术学院学报, 2023, 41(03): 133-138.
[8]卢宏,张玉亭. 基于OBE理念的“半导体物理学”多元化教学模式改革[J]. 科教文汇,2022 (21):45-48.
[9]卢宏, 张玉亭. 新工科背景下地方应用型本科高校大学物理线上教学实践[J]. 物理通报, 2024(01): 16-19.
[10]卢宏, 杨友昌, 高慧昀等,大学物理课程的多维度教学探索与实践[J]. 贵州工程应用技术学院学报,2022, 40(03):119-123.
基金项目:2023年太原科技大学教学改革创新研究项目(JG2023080);2023年山西省高等学校一般性教学改革创新项目(J20231246);2024年山西省高等学校教学改革创新项目(J20240973)



京公网安备 11011302003690号