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关键词：雨课堂;电磁场与电磁波;混合教学模式
一、绪论
为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，教育部积极推进“新工科”建设。“新工科”人才培养方式，对学生创新能力和综合应用知识的能力提出了更高的要求。而信息时代里，信息技术和教学模式的融合是大势所趋，多种教学辅助工具应运而生，如“腾讯课堂”“智慧树”“超星泛雅”等。其中，“雨课堂”是2016年学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的智慧教学工具，其目的是全面提升课堂教学体验，让师生互动更多、教学更为便捷。该工具将微信小程序和电脑端的PPT结合起来使用，分成教师端和学生端。其中，教师端具有发布试题，发布作业及公告、推送学习资源、学生数据查看等功能，而学生端具有签到、在线测试、发布弹幕、讨论区发言等功能。而我校教务系统已经对接了“雨课堂”服务器，将每个任课老师对应的课程信息，及相应学生信息自动导入“雨课堂”系统中，并在系统中建立好了相应的教学班，使得教师使用起来较为方便。
《电磁场与电磁波》是高等院校电磁场与电磁波、电子科学与技术、通信工程等专业的专业基础课，是后续《微波工程》《天线原理》《电磁场数值方法》《微波网络》等课程的基础。《电磁场与电磁波》课程是在《大学物理》电磁学相关知识的基础上，进一步阐述电磁场和电磁波的基本规律及其分析计算方法。但由于此课程涉及较多的抽象的理论、概念、定理，大量的公式及理论推导，学生往往兴趣低下，缺乏学习的主动性，导致教学效果不佳。因此设计和研究《电磁场与电磁波》创新教学模式显得十分必要。借助于“雨课堂”平台，在《电磁场与电磁波》课程中采用线上线下融合的混合教学模式，并进行探索和实践，为之后进一步进行教学方式的改革奠定了基础。
二、结合“雨课堂”平台的线上线下混合教学模式
以《电磁场与电磁波》“平面波的极化”这一节的授课内容为例，介绍结合“雨课堂”平台的线上线下混合教学模式。本节内容包括极化的定义、分类和判断，重点是让学生掌握极化的判断方法。教师把授课内容划分为几个知识点：极化的定义、极化的分类、极化的判断（包括极化类型的判断，和极化旋向的判断）。结合“雨课堂”平台的线上线下混合教学模式，大体可以分为课前预习环节、课堂教学环节和课后环节。
（一）课前预习环节
在课前预习环节，教师可通过“雨课堂”平台向全班学生推送预习提要，提出几个预习思考题，推送相应的慕课资料，及后续课堂上需要讨论的题目。针对“平面波的极化”这一节的预习内容，推送给学生的三个问题是：（1）什么是极化？（2）极化可分为哪几种类型？（3）如何判断极化类型和旋向？同时，推送给学生的慕课资源是仅有五分钟时长的关于“极化旋向的判断”的慕课视频。推送给学生的慕课视频一般是与上课的难点或关键内容相关，可以在“雨课堂”平台内置的慕课资源里查找，视频时长并不太长，往往只有几分钟，学生接受度比较高。针对“平面波的极化”这节课，所推送的讨论题目为：GPS导航天线为什么选择圆极化方式？提前在预习环节将讨论题目推送给学生，可以给学生们预留充分的时间在课下查阅相关资料。
在教师推送预习内容之后，学生通过“雨课堂”平台的学生端点击查看，而教师也可以通过“雨课堂”平台的教师端查看“雨课堂”提供的数据，了解每个学生的预习情况，可以查看到完成预习的学生人数及具体姓名，以及未查看预习资料的学生，从而可以及时提醒和督促学生完成预习。同时，学生通过预习，如果对慕课内容不懂，可以在系统中点击“不懂”的按钮，或者在讨论区反馈自己的预习情況，提出自己在预习过程中产生的疑问，教师也可即时地收到学生反馈的信息，从而可以大致了解学生在课前预习环节中对知识点的认知情况，使课堂教学环节的教学更具有针对性。
（二）课堂教学环节
在课堂教学环节，教师首先利用“雨课堂”平台，让学生在微信上扫二维码进行签到，签到时间较短，节约了教师点名学生答到的时间。教师已提前将每节课内容划分成几个知识点，对于预习环节已经推送过慕课资源的知识点，采用翻转课堂方式，由学生自行提问，教师进行解答。或者教师先不讲解相关知识点，而是通过“雨课堂”平台，现场推送给学生相应的选择题或判断题，检验学生预习情况。由学生当场作答，根据“雨课堂”统计的学生作答的对错情况，教师再进行题目的讲解，从而引出此知识点的讲解。这样，学生带着问题来听课，教学效果会更好。
而对于预习环节没有推送过慕课资源的其他知识点，教师讲解完一个或两个知识点后，通过“雨课堂”平台进行现场测试，测试内容为一道选择题，或一道判断题，检测学生的对知识点的掌握情况。学生在“雨课堂”平台的客户端进行作答，教师可实时查看学生作答情况。根据学生作答情况，掌握学生对知识点的掌握情况，找出学生的薄弱知识点，增强讲课的针对性，可对讲课内容的深度和讲解速度，做出动态的调整。
在“平面波的极化”这节课中，教师首先讲解极化的定义、极化的分类、极化类型的判断，然后通过“雨课堂”平台推送给学生一道关于极化类型的选择题。学生作答后，教师对该题目进行讲解，并对极化类型的判断进行总结和归纳。对极化旋向的判断，由于预习环节已经通过“雨课堂”平台推送过相应的慕课资源，因此可采用翻转课堂方式，教师先不对知识点进行讲解，而由学生先提出预习中产生的疑问，教师进行解答。然后现场通过“雨课堂”平台推送一道关于极化旋向的选择题，学生作答后，教师再对此题目进行讲解，并对该知识点进行详细归纳和总结。
然后，进行讨论和拓展环节，将课程的知识点放到实际工程应用问题中，让学生进行剖析和讨论。如“平面波的极化”这节课所要讨论的问题为GPS导航天线为什么选择圆极化，而此题目已经在预习环节通过“雨课堂”平台推送给学生。课堂上由学生先分成小组进行讨论和汇报，然后教师点评各小组的答案并进行讲解。通过此环节，使学生将所学知识点与工程应用相结合，不仅可以培养学生分析和解决实际应用问题的能力，提高学生的学习兴趣，也培养和锻炼了学生交流沟通的能力。 最后，教师再进行延伸拓展，引出关于授课知识点相关的学科发展、前沿技术讲座等拓展资源。如“平面波的极化”这节课，拓展讲解关于极化的实际工程应用问题，如利用极化实现最佳发射和接收，利用极化提高通信容量，极化在雷达目标检测、识别和成像上的应用，极化在抗干扰中的应用。通过延伸拓展部分，可以开阔学生的视野，提高学生的知识迁移能力和专业综合素质，培养学生的创新思维能力。
另外，在课堂教学过程中，学生如果觉得有些内容听不懂，可以通过“雨课堂”平台的学生端点击“不懂”按钮，或者与教师进行“雨课堂”平台上的弹幕互动。教师可以实时收到学生的反馈信息，进行及时的解答，可以在一定程度上解决学生不能实时跟上教师的节奏的问题。并且通过“雨课堂”平台推送题目进行在线测试的方式，使得每个学生都必须参与，提高了学生在课堂上的参与度和活跃度，可以使教师实时得到学生学习效果的反馈，从而对教学做出动态的调整，有利于教学效果的提高。而“雨课堂”平台的统计数据，如学生的课堂出勤率、平时小测验成绩等数据可以作为平时成绩的参考。
（三）课后环节
课后，学生可通过“雨课堂”平台的学生端即时查看课件，便于复习。针对上课时标记了“不懂”的内容，进行针对性的复习，消化上课时不太懂的知识点，巩固不熟悉的知识点。同时，教师可以利用“雨课堂”对授课内容进行强化，如及时地推送复习要点总结、布置的作业题的答案及解答步骤等，有利于学生及时的复习。教师还可以将授课环节讲解过的延伸拓展部分的相关资源及阅读材料推送给学生，供感兴趣的学生进行延伸阅读和学习。学生可以在讨论区与教师或其他同学进行交流。教师通过对预习环节和课堂教学环节的统计数据，分析学生的理解难点，可以为后续课堂教学内容和教学模式的优化提供依据。
三、结语
为适应新工科的发展，培养创新型人才，借助“雨课堂”平台，探索了《电磁场与电磁波》课程的线上线下混合的教学模式。对教师而言，可根据“雨课堂”平台的统计数据，分析教学过程的有效性，促进教学方式的改革。而对学生而言，提高了学习积极性和课堂参与度，有助于学习效果的提高，同时有利于学生的创新能力和综合应用知识能力的培养。而此种教学模式，对教师的教学资源的准备，及教学过程的設计提出了更高的要求。而如何更好地发挥“雨课堂”平台在教学中的作用，还需要更多的探索。
一、绪论
为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，教育部积极推进“新工科”建设。“新工科”人才培养方式，对学生创新能力和综合应用知识的能力提出了更高的要求。而信息时代里，信息技术和教学模式的融合是大势所趋，多种教学辅助工具应运而生，如“腾讯课堂”“智慧树”“超星泛雅”等。其中，“雨课堂”是2016年学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的智慧教学工具，其目的是全面提升课堂教学体验，让师生互动更多、教学更为便捷。该工具将微信小程序和电脑端的PPT结合起来使用，分成教师端和学生端。其中，教师端具有发布试题，发布作业及公告、推送学习资源、学生数据查看等功能，而学生端具有签到、在线测试、发布弹幕、讨论区发言等功能。而我校教务系统已经对接了“雨课堂”服务器，将每个任课老师对应的课程信息，及相应学生信息自动导入“雨课堂”系统中，并在系统中建立好了相应的教学班，使得教师使用起来较为方便。
《电磁场与电磁波》是高等院校电磁场与电磁波、电子科学与技术、通信工程等专业的专业基础课，是后续《微波工程》《天线原理》《电磁场数值方法》《微波网络》等课程的基础。《电磁场与电磁波》课程是在《大学物理》电磁学相关知识的基础上，进一步阐述电磁场和电磁波的基本规律及其分析计算方法。但由于此课程涉及较多的抽象的理论、概念、定理，大量的公式及理论推导，学生往往兴趣低下，缺乏学习的主动性，导致教学效果不佳。因此设计和研究《电磁场与电磁波》创新教学模式显得十分必要。借助于“雨课堂”平台，在《电磁场与电磁波》课程中采用线上线下融合的混合教学模式，并进行探索和实践，为之后进一步进行教学方式的改革奠定了基础。
二、结合“雨课堂”平台的线上线下混合教学模式
以《电磁场与电磁波》“平面波的极化”这一节的授课内容为例，介绍结合“雨课堂”平台的线上线下混合教学模式。本节内容包括极化的定义、分类和判断，重点是让学生掌握极化的判断方法。教师把授课内容划分为几个知识点：极化的定义、极化的分类、极化的判断（包括极化类型的判断，和极化旋向的判断）。结合“雨课堂”平台的线上线下混合教学模式，大体可以分为课前预习环节、课堂教学环节和课后环节。
（一）课前预习环节
在课前预习环节，教师可通过“雨课堂”平台向全班学生推送预习提要，提出几个预习思考题，推送相应的慕课资料，及后续课堂上需要讨论的题目。针对“平面波的极化”这一节的预习内容，推送给学生的三个问题是：（1）什么是极化？（2）极化可分为哪几种类型？（3）如何判断极化类型和旋向？同时，推送给学生的慕课资源是仅有五分钟时长的关于“极化旋向的判断”的慕课视频。推送给学生的慕课视频一般是与上课的难点或关键内容相关，可以在“雨课堂”平台内置的慕课资源里查找，视频时长并不太长，往往只有几分钟，学生接受度比较高。针对“平面波的极化”这节课，所推送的讨论题目为：GPS导航天线为什么选择圆极化方式？提前在预习环节将讨论题目推送给学生，可以给学生们预留充分的时间在课下查阅相关资料。
在教师推送预习内容之后，学生通过“雨课堂”平台的学生端点击查看，而教师也可以通过“雨课堂”平台的教师端查看“雨课堂”提供的数据，了解每个学生的预习情况，可以查看到完成预习的学生人数及具体姓名，以及未查看预习资料的学生，从而可以及时提醒和督促学生完成预习。同时，学生通过预习，如果对慕课内容不懂，可以在系统中点击“不懂”的按钮，或者在讨论区反馈自己的预习情況，提出自己在预习过程中产生的疑问，教师也可即时地收到学生反馈的信息，从而可以大致了解学生在课前预习环节中对知识点的认知情况，使课堂教学环节的教学更具有针对性。
（二）课堂教学环节
在课堂教学环节，教师首先利用“雨课堂”平台，让学生在微信上扫二维码进行签到，签到时间较短，节约了教师点名学生答到的时间。教师已提前将每节课内容划分成几个知识点，对于预习环节已经推送过慕课资源的知识点，采用翻转课堂方式，由学生自行提问，教师进行解答。或者教师先不讲解相关知识点，而是通过“雨课堂”平台，现场推送给学生相应的选择题或判断题，检验学生预习情况。由学生当场作答，根据“雨课堂”统计的学生作答的对错情况，教师再进行题目的讲解，从而引出此知识点的讲解。这样，学生带着问题来听课，教学效果会更好。
而对于预习环节没有推送过慕课资源的其他知识点，教师讲解完一个或两个知识点后，通过“雨课堂”平台进行现场测试，测试内容为一道选择题，或一道判断题，检测学生的对知识点的掌握情况。学生在“雨课堂”平台的客户端进行作答，教师可实时查看学生作答情况。根据学生作答情况，掌握学生对知识点的掌握情况，找出学生的薄弱知识点，增强讲课的针对性，可对讲课内容的深度和讲解速度，做出动态的调整。
在“平面波的极化”这节课中，教师首先讲解极化的定义、极化的分类、极化类型的判断，然后通过“雨课堂”平台推送给学生一道关于极化类型的选择题。学生作答后，教师对该题目进行讲解，并对极化类型的判断进行总结和归纳。对极化旋向的判断，由于预习环节已经通过“雨课堂”平台推送过相应的慕课资源，因此可采用翻转课堂方式，教师先不对知识点进行讲解，而由学生先提出预习中产生的疑问，教师进行解答。然后现场通过“雨课堂”平台推送一道关于极化旋向的选择题，学生作答后，教师再对此题目进行讲解，并对该知识点进行详细归纳和总结。
然后，进行讨论和拓展环节，将课程的知识点放到实际工程应用问题中，让学生进行剖析和讨论。如“平面波的极化”这节课所要讨论的问题为GPS导航天线为什么选择圆极化，而此题目已经在预习环节通过“雨课堂”平台推送给学生。课堂上由学生先分成小组进行讨论和汇报，然后教师点评各小组的答案并进行讲解。通过此环节，使学生将所学知识点与工程应用相结合，不仅可以培养学生分析和解决实际应用问题的能力，提高学生的学习兴趣，也培养和锻炼了学生交流沟通的能力。 最后，教师再进行延伸拓展，引出关于授课知识点相关的学科发展、前沿技术讲座等拓展资源。如“平面波的极化”这节课，拓展讲解关于极化的实际工程应用问题，如利用极化实现最佳发射和接收，利用极化提高通信容量，极化在雷达目标检测、识别和成像上的应用，极化在抗干扰中的应用。通过延伸拓展部分，可以开阔学生的视野，提高学生的知识迁移能力和专业综合素质，培养学生的创新思维能力。
另外，在课堂教学过程中，学生如果觉得有些内容听不懂，可以通过“雨课堂”平台的学生端点击“不懂”按钮，或者与教师进行“雨课堂”平台上的弹幕互动。教师可以实时收到学生的反馈信息，进行及时的解答，可以在一定程度上解决学生不能实时跟上教师的节奏的问题。并且通过“雨课堂”平台推送题目进行在线测试的方式，使得每个学生都必须参与，提高了学生在课堂上的参与度和活跃度，可以使教师实时得到学生学习效果的反馈，从而对教学做出动态的调整，有利于教学效果的提高。而“雨课堂”平台的统计数据，如学生的课堂出勤率、平时小测验成绩等数据可以作为平时成绩的参考。
（三）课后环节
课后，学生可通过“雨课堂”平台的学生端即时查看课件，便于复习。针对上课时标记了“不懂”的内容，进行针对性的复习，消化上课时不太懂的知识点，巩固不熟悉的知识点。同时，教师可以利用“雨课堂”对授课内容进行强化，如及时地推送复习要点总结、布置的作业题的答案及解答步骤等，有利于学生及时的复习。教师还可以将授课环节讲解过的延伸拓展部分的相关资源及阅读材料推送给学生，供感兴趣的学生进行延伸阅读和学习。学生可以在讨论区与教师或其他同学进行交流。教师通过对预习环节和课堂教学环节的统计数据，分析学生的理解难点，可以为后续课堂教学内容和教学模式的优化提供依据。
三、结语
为适应新工科的发展，培养创新型人才，借助“雨课堂”平台，探索了《电磁场与电磁波》课程的线上线下混合的教学模式。对教师而言，可根据“雨课堂”平台的统计数据，分析教学过程的有效性，促进教学方式的改革。而对学生而言，提高了学习积极性和课堂参与度，有助于学习效果的提高，同时有利于学生的创新能力和综合应用知识能力的培养。而此种教学模式，对教师的教学资源的准备，及教学过程的設计提出了更高的要求。而如何更好地发挥“雨课堂”平台在教学中的作用，还需要更多的探索。