翻轉(zhuǎn)課堂在高校專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的必要性和應(yīng)用策略

黃成德++蔡建爽

摘 要：翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是新興的教學(xué)模式之一。而高校中的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)模式和教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革探索，是目前高等教育中較為關(guān)注的課題。本文以天津大學(xué)應(yīng)用化學(xué)（工）的專業(yè)基礎(chǔ)課——理論電化學(xué)為例，分析了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的必要性，提出了實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的策略，以期為信息化時(shí)代的高等教育的教學(xué)模式變革提供思路和參考。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；高等教育；案例教學(xué)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)與傳統(tǒng)社會(huì)不同的時(shí)代。在信息化環(huán)境中，高等教育的教育理念、教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式和媒介手段都相應(yīng)發(fā)生了巨大變化，這場(chǎng)變革的關(guān)鍵在于教學(xué)模式的創(chuàng)新。專業(yè)基礎(chǔ)課作為一門連接大學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的專業(yè)核心課程，如何開展有效的教學(xué)來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、專業(yè)素養(yǎng)、研究能力和創(chuàng)新能力，是眾多專業(yè)基礎(chǔ)課教師所面臨的難題。而對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式的改革和探索，已經(jīng)成為各方較為關(guān)注的課題。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)涵

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是近幾年興起的教學(xué)模式之一。其特點(diǎn)是學(xué)生在課下學(xué)習(xí)知識(shí)，而在真正的課堂中，通過教師的指導(dǎo)和幫助，深化理解課前所學(xué)的內(nèi)容。從2007年開始，美國(guó)大學(xué)課堂中逐步嘗試翻轉(zhuǎn)課堂改革。如在邁阿密大學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，包括經(jīng)濟(jì)學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷和計(jì)算機(jī)科學(xué)。[1]在波多黎哥大學(xué)馬亞圭斯校區(qū)及中西納西州立大學(xué)，C. Papadopoulos和J. F. Strayer則分別在工程靜力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論課程中實(shí)施了翻轉(zhuǎn)課堂模式。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)至少解決了三個(gè)問題——覆蓋范圍、積極學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，[2]翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的效果越來(lái)越突顯，因此國(guó)內(nèi)高等教育領(lǐng)域逐漸對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂也產(chǎn)生了濃厚的興趣，而如何通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高國(guó)內(nèi)高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量已成為專家和教師日益關(guān)注的焦點(diǎn)。

三、理論電化學(xué)課程進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的必要性

1.實(shí)現(xiàn)課前與課后，線上與線下相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)效率

目前應(yīng)用化學(xué)（工）電化學(xué)方向的專業(yè)基礎(chǔ)課程——理論電化學(xué)授課采用國(guó)內(nèi)高等院校普遍采用的教學(xué)模式——大多利用多媒體集中授課。這種教學(xué)模式擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，但也帶來(lái)一些弊端：第一，在面對(duì)面的有限的課堂教學(xué)中，教師教學(xué)就像“填鴨”一樣，一味地灌輸知識(shí)。學(xué)生往往是一邊觀看多媒體課件，一邊聽講，懶于記筆記，最終導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和消化不夠。第二，播放多媒體課件時(shí)速度過快，知識(shí)點(diǎn)不夠突出，容易造成學(xué)生對(duì)所學(xué)科目失去興趣，也不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。

翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)學(xué)習(xí)，從根本上增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的能動(dòng)性，使學(xué)生自主地在課下或課前在線觀看視頻學(xué)習(xí)。在課堂上，在教師和同學(xué)的幫助下提出問題并解決問題，從而實(shí)現(xiàn)課前與課后、線上和線下相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)模式，有助于學(xué)習(xí)效率的提高。

2.拓寬課程內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生自主性

理論電化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)（工）電化學(xué)方向的核心課程。教學(xué)內(nèi)容包括各類電極反應(yīng)的性質(zhì)、特點(diǎn)及其動(dòng)力學(xué)影響因素及規(guī)律等，其特點(diǎn)是其中的基本概念多，應(yīng)用領(lǐng)域廣。這決定了在課堂教學(xué)上既要以教材為基礎(chǔ)，同時(shí)在內(nèi)容上又要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展和細(xì)化；在教學(xué)模式上應(yīng)將教師啟發(fā)、引導(dǎo)的主導(dǎo)作用和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主體作用充分結(jié)合起來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果；在教學(xué)方法上，既要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的記憶，同時(shí)又要求學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用于實(shí)踐的運(yùn)用知識(shí)的能力。在教學(xué)中要做到實(shí)現(xiàn)以上要求，就必須結(jié)合天津大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)和討論中加深對(duì)理論電化學(xué)課程內(nèi)容的理解和記憶，拓展專業(yè)知識(shí)面，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的教學(xué)目的。其目標(biāo)符合專業(yè)基礎(chǔ)課——理論電化學(xué)課程特點(diǎn)和要求，是對(duì)傳統(tǒng)課堂授課的探索和創(chuàng)新。

四、翻轉(zhuǎn)課堂模式在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的應(yīng)用策略

1.課前優(yōu)化課程資源建設(shè)

在采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式時(shí)，課前應(yīng)依據(jù)理論電化學(xué)課程資源以及調(diào)查問卷和訪談結(jié)果，設(shè)計(jì)出理論電化學(xué)的課程建設(shè)方案，完善網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源主要包括學(xué)習(xí)資源、習(xí)題檢測(cè)，其中的學(xué)習(xí)資源主要包括學(xué)科前沿介紹、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、教學(xué)案例等。[3]在學(xué)習(xí)資源中，可以設(shè)定一系列子模塊，例如系統(tǒng)公告、課程信息、學(xué)科前沿、課程資源、研究案例、微課視頻等。

系統(tǒng)公告主要是用來(lái)發(fā)布一般的或緊急的教學(xué)通知，如下一節(jié)課需要重點(diǎn)討論的課程內(nèi)容，方便學(xué)生準(zhǔn)備。課程信息部分將由“課程大綱”“教學(xué)計(jì)劃”“參考教材”“主講教師”四部分組成，[4]其目的是讓學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配、授課教師的職業(yè)背景等有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。學(xué)科前沿，主要是給學(xué)生提供一些與課程相關(guān)的前沿的教學(xué)視頻鏈接以及文獻(xiàn)資料，例如，麻省理工有關(guān)電化學(xué)能源的教學(xué)視頻、網(wǎng)易公開課中“湖南大學(xué)公開課：化學(xué)與能源”等，供學(xué)生課前或課后觀看，不僅能拓寬學(xué)生知識(shí)面，增加學(xué)習(xí)興趣，還能讓學(xué)生隨時(shí)鞏固復(fù)習(xí)。

課程資源可以由“學(xué)習(xí)指導(dǎo)”“教學(xué)課件”“相關(guān)資源”三部分組成，其目的是有助于學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)以及課后的復(fù)習(xí)，同時(shí)還有利于學(xué)生明確所學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

在“教學(xué)課件”和“相關(guān)資源”中，則可以為課堂教學(xué)提供課件，從網(wǎng)絡(luò)上下載兄弟院校如北京大學(xué)、廈門大學(xué)的教學(xué)課件以及英國(guó)南安普頓大學(xué)的課件鏈接等，網(wǎng)絡(luò)上有關(guān)“微電極”的圖片資料，進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微視頻等，充分利用這些豐富的教學(xué)資源，能夠幫助學(xué)生進(jìn)行章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。

研究案例將提供相關(guān)的前沿研究案例或應(yīng)用案例分析、選題參考以及相關(guān)的方法指導(dǎo)。微課教學(xué)則指教師根據(jù)課程的內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)建教學(xué)微視頻，并按照章節(jié)或知識(shí)點(diǎn)將視頻進(jìn)行編輯，供學(xué)生課前學(xué)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。教學(xué)視頻最好控制在10～15分鐘，并結(jié)合學(xué)生的具體特點(diǎn)設(shè)計(jì)其內(nèi)容。習(xí)題檢測(cè)部分既可以提供與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題，讓學(xué)生及時(shí)地對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得學(xué)習(xí)反饋效果；同時(shí)又可以展示學(xué)生的課程論文，激發(fā)學(xué)生的積極性和上進(jìn)心。

2.課中應(yīng)用多種教學(xué)方式解決學(xué)生問題

課中應(yīng)充分利用課堂上面對(duì)面的交流時(shí)間，采取答疑、研討、講授并用的方式教學(xué)。答疑是為了解決學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的困惑，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的深層理解。研討是增強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)和師生之間的交流互動(dòng)。而組織小組學(xué)習(xí)和討論，不但有利于發(fā)展學(xué)生個(gè)體的思維能力，同時(shí)又可以提高學(xué)生之間的溝通交流和相互包容的能力，有利于學(xué)生之間相互促進(jìn)提高。在進(jìn)行10～20分鐘的答疑或研討之后，教師應(yīng)該對(duì)課前的課程難點(diǎn)或重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并采取案例教學(xué)的方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)。

課堂上的多層次案例教學(xué)法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力很有幫助。根據(jù)王世盛等人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，[5]可以將課程內(nèi)容的知識(shí)體系按教學(xué)要求分為三個(gè)層次：第一層次基礎(chǔ)知識(shí)和理論；第二層次基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用；第三層次新的電化學(xué)體系的研發(fā)、學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和前沿知識(shí)。然后依據(jù)三個(gè)層次設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)案例。

針對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和理論采用趣味性案例，案例資料以發(fā)展史實(shí)例、社會(huì)熱點(diǎn)事件等為主。[6]針對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用采用問題型案例。在講課時(shí)首先根據(jù)授課內(nèi)容，提出相關(guān)的工程或研究前沿的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題聽課并進(jìn)行思考，以達(dá)到學(xué)以致用的目的。針對(duì)新的電化學(xué)體系的研發(fā)，采用引導(dǎo)案例式教學(xué)，結(jié)合教材中的理論知識(shí)，通過課堂上對(duì)前沿研究資料中相關(guān)案例的介紹，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)或探討其中蘊(yùn)含了哪些電化學(xué)原理和方法，有哪些創(chuàng)新性，以提高學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的深化理解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新研究的興趣和認(rèn)識(shí)?？梢圆捎谜n堂報(bào)告、小論文、小組討論等方式。在進(jìn)行上述教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行教學(xué)準(zhǔn)備活動(dòng)，即融洽師生關(guān)系，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)條件、學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)環(huán)境，并對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念進(jìn)行介紹，讓學(xué)生從傳統(tǒng)教學(xué)方式中的漸進(jìn)式方式進(jìn)入到翻轉(zhuǎn)課堂。在課中，將以問題為導(dǎo)向，以案例式教學(xué)為主，輔助啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)等方式用于課堂教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一節(jié)內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)或協(xié)作學(xué)習(xí)。

3.課后利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)

課后應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建教學(xué)互動(dòng)方式?？梢杂貌┛?、在線討論等形式增進(jìn)師生之間的互動(dòng)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研討式的合作交流學(xué)習(xí)。課后互動(dòng)研討，能保持學(xué)習(xí)的持續(xù)性，不至于學(xué)生課后就放棄了繼續(xù)學(xué)習(xí)。在該部分中，教師可以在討論區(qū)內(nèi)將重難點(diǎn)、學(xué)習(xí)反饋結(jié)果或一些具有代表性的問題提出來(lái)讓學(xué)生討論，同時(shí)又可根據(jù)學(xué)生的反饋評(píng)價(jià)，進(jìn)一步完善自己的授課視頻和教學(xué)資源。

五、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過上述實(shí)踐活動(dòng)可以看出翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：第一，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的主體。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，其學(xué)習(xí)時(shí)間更為自由，這充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性；第二，全面提高了課堂中教師和學(xué)生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)。第三，鍛煉了學(xué)生的交流溝通及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)通過構(gòu)建豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，開闊了學(xué)生的視野，拓展了學(xué)生的知識(shí)面。另外應(yīng)用化學(xué)（工）電化學(xué)方向的學(xué)生是天津大學(xué)通過統(tǒng)一招生的渠道錄取的，學(xué)生的素質(zhì)和能力普遍較強(qiáng)，同時(shí)也符合信息時(shí)代年輕人的特點(diǎn)：他們能獨(dú)立學(xué)習(xí)，自學(xué)能力強(qiáng)；有較強(qiáng)的表達(dá)能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力?，F(xiàn)在的大三學(xué)生基本上每人配有一臺(tái)個(gè)人電腦，這也為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了極大便利，他們可以輕松觀看教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)教學(xué)視頻。因此在應(yīng)用化學(xué)（工）電化學(xué)方向的專業(yè)基礎(chǔ)課上應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂具有可行性和推廣性。

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