翻轉(zhuǎn)課堂在功能材料課程教學(xué)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

李遠(yuǎn)勛 侯銀玲 張文華 董瑋 常飛

摘? ?要：現(xiàn)代化的教育理念在高校教學(xué)中的地位越發(fā)突出，翻轉(zhuǎn)課堂憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)備受青睞，越來越多的任課教師開始嘗試這一教學(xué)模式。對(duì)于一些抽象難懂的理工科課程，翻轉(zhuǎn)課堂可激發(fā)學(xué)生課下主動(dòng)學(xué)習(xí)，活躍課堂氣氛，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感和滿意度。翻轉(zhuǎn)課堂模式在功能材料課程教學(xué)中的實(shí)踐體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性，增加了學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的廣度和深度。

關(guān)鍵詞：功能材料? 翻轉(zhuǎn)課堂? 應(yīng)用? 高校教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（c）-0213-02

《功能材料》是材料科學(xué)與工程類專業(yè)學(xué)科中一門交叉了物理、化學(xué)等多學(xué)科、綜合性很強(qiáng)的專業(yè)方向課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程和今后從事材料科學(xué)研究工作的重要基礎(chǔ)，是相關(guān)材料學(xué)科的紐帶和媒介，在高校教學(xué)中的地位越來越突出。功能材料種類繁多、發(fā)展迅速、時(shí)代性強(qiáng)，因而對(duì)功能材料的研究一定要緊跟前沿，傳統(tǒng)的“一言堂”、“填鴨”式的教學(xué)模式已不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來極大的豐富了人們獲取知識(shí)和信息的途徑，本科教學(xué)過程中學(xué)生追求更多的是師生平等和實(shí)時(shí)互動(dòng)，翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)運(yùn)而生[1]。翻轉(zhuǎn)課堂又稱顛倒課堂，是指利用現(xiàn)代化信息手段，顛倒知識(shí)傳遞、內(nèi)化、鞏固的順序安排，重新規(guī)劃課前、課中、課后的教學(xué)設(shè)計(jì)，在正式教學(xué)前，學(xué)生通過課件PPT、視頻動(dòng)畫等形式進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，自主解答問題，在正式教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生不懂的問題師生共同探討，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)由教師移交給學(xué)生，實(shí)現(xiàn)師生角色互換的教學(xué)設(shè)計(jì)方法[2-3]。

1? 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

（1）翻轉(zhuǎn)課堂最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。充分尊重學(xué)生的主體地位，“學(xué)什么，怎么學(xué)”由學(xué)生自主決定，老師充當(dāng)引導(dǎo)角色把控教學(xué)進(jìn)程，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)過程中針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié)和知識(shí)缺陷，認(rèn)真查閱讀輔助材料，更有利于學(xué)生內(nèi)因作用的轉(zhuǎn)化。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)教學(xué)程序進(jìn)行了優(yōu)化。學(xué)生通過課前自學(xué)發(fā)現(xiàn)問題并試圖解決問題，對(duì)于不能解決的問題帶到課堂上交流討論，教師再根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題進(jìn)行系統(tǒng)地講解和剖析，使課堂教學(xué)更具針對(duì)性，更有利于知識(shí)的內(nèi)化。

（3）翻轉(zhuǎn)課堂有利于提升學(xué)生的綜合能力。學(xué)生要想在課堂上表現(xiàn)出色，課前就得下苦工，包括核心知識(shí)的理解轉(zhuǎn)化、額外資料的查詢歸納、講解內(nèi)容的概括記憶、語言組織表達(dá)、PPT制作技巧、英文文獻(xiàn)翻譯以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等一系列能力的跟進(jìn)，還可通過課堂分享學(xué)習(xí)到其他同學(xué)的新思路和新方法，促進(jìn)共同進(jìn)步。

（4）翻轉(zhuǎn)課堂有助于優(yōu)化過程性考核。傳統(tǒng)的考核方式對(duì)平時(shí)成績(jī)的核定無法如實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，而翻轉(zhuǎn)課堂模式中針對(duì)PPT制作效果、講解情況、討論參與度、回答問題正誤等各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)均可給出詳細(xì)真實(shí)的分值記錄，對(duì)學(xué)生的付出給予公平正面的肯定，形成良性循環(huán)。

2? 翻轉(zhuǎn)課堂在《功能材料》課程教學(xué)中的實(shí)踐

根據(jù)《功能材料》課程的特點(diǎn)，結(jié)合地方本科院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，今年春季學(xué)期在2017級(jí)材料化學(xué)專業(yè)中首次采用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行部分章節(jié)的教學(xué)。全班共48名同學(xué)，按學(xué)號(hào)順序分為12個(gè)小組，每小組4人;選取的章節(jié)內(nèi)容為壓電材料的應(yīng)用、熱電效應(yīng)的類型、光生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生、發(fā)光材料的種類、激光的特性、納米材料的制備以及智能材料的典型實(shí)例。

例如納米材料的制備，學(xué)生課前通過視頻和課件學(xué)習(xí)納米材料的制備方法和原理，并積極查找和研讀相關(guān)文獻(xiàn)、每小組選出一篇有代表性的近5年的文獻(xiàn)制作成PPT，拷貝到電腦桌面。課堂上隨機(jī)挑選（主動(dòng)自薦的優(yōu)先）5個(gè)小組到講臺(tái)上進(jìn)行講解，講解時(shí)間控制在5min左右，剩余15～20min組織學(xué)生圍繞制備方法的適用領(lǐng)域、納米級(jí)尺寸的核定兩個(gè)問題開展交流討論，討論過程中穿插老師的提點(diǎn)升華，學(xué)生表現(xiàn)出很高的學(xué)習(xí)興趣，課堂氣氛輕松活躍。

文獻(xiàn)的內(nèi)容極其豐富，通過講解和討論，學(xué)生不僅知道了不同制備方法的原料、工藝流程和適用范圍，還學(xué)習(xí)到了納米材料尺寸的表征方法，例如X射線衍射（XRD）計(jì)算、掃描電鏡（SEM）/透射電鏡（TEM）形貌觀察，深化了學(xué)生對(duì)納米材料概念和類型的形象理解和記憶。另外，高質(zhì)量的文獻(xiàn)和深入的討論甚至讓學(xué)生學(xué)習(xí)到納米材料的能量帶隙、表面元素或官能團(tuán)、光催化等常涉及到的性能分析手段，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生的思維能力。

又例如發(fā)光材料中的研究熱點(diǎn)——稀土離子激活發(fā)光，學(xué)生課前在已學(xué)發(fā)光機(jī)理基礎(chǔ)上自學(xué)光致發(fā)光相關(guān)內(nèi)容，并自行查找稀土發(fā)光的近年文獻(xiàn)，制作PPT課堂上講解分享。通過這一過程學(xué)生除了學(xué)習(xí)到三基色熒光粉的基體組成、激活離子類型、發(fā)光顏色等課本上有的知識(shí)外，還了解到不同稀土發(fā)光材料的制備方法、能帶結(jié)構(gòu)、激發(fā)/發(fā)光光譜、潛在應(yīng)用等課外知識(shí)，例如同樣為稀土銪（Eu）摻雜，二價(jià)與三價(jià)的發(fā)光特征卻不一樣，通過文獻(xiàn)對(duì)比可知其原因在于不同價(jià)態(tài)的銪所形成的雜質(zhì)能級(jí)在價(jià)帶和導(dǎo)帶中所處位置不同，使材料體系能帶結(jié)構(gòu)上存在差異，拓展了學(xué)生的視野，學(xué)會(huì)持續(xù)、深入地學(xué)習(xí)。

3? 翻轉(zhuǎn)課堂在《功能材料》課程中實(shí)踐的感受與思考

高校的教書育人不僅僅是知識(shí)的傳授，教師更應(yīng)該注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提升，使學(xué)生具備終身學(xué)習(xí)的能力，才能不斷適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。翻轉(zhuǎn)課堂模式在學(xué)生能力培養(yǎng)方面確實(shí)體現(xiàn)出很多獨(dú)到之處，翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，有助于教學(xué)效果的提升。但是通過一學(xué)期翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐深刻體會(huì)到想真正把翻轉(zhuǎn)課堂用好并非易事，任課教師和學(xué)生都應(yīng)為之付出更多的努力，應(yīng)注意幾個(gè)方面。

（1）教師精心做好教學(xué)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。不是所有的內(nèi)容都適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，內(nèi)容選取不好會(huì)適得其反。課前自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的安排、課上討論環(huán)節(jié)的設(shè)置，甚至包括學(xué)生文獻(xiàn)的查選和PPT課件的質(zhì)量等都很費(fèi)心思，教師除了要精心設(shè)計(jì)外還應(yīng)提前給學(xué)生做好引導(dǎo)和監(jiān)督，宏觀上把好關(guān)才能保證教學(xué)安排圍繞重點(diǎn)有序高效地展開。

（2）學(xué)生接納、自律和積極配合是前提。新觀念新事物的落地都要?dú)v經(jīng)挑戰(zhàn)，剛開始接觸翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生難免會(huì)不知所措，也有學(xué)生比較羞怯不愿表現(xiàn)，都需要一定的適應(yīng)期。另外在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程中或多或少存在部分學(xué)生吃大鍋飯、搭順風(fēng)車的偷懶現(xiàn)象，對(duì)于這一部分學(xué)生是不能得到鍛煉和提升的，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督和教育。

（3）嫻熟掌握現(xiàn)代教育技能是助推。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的完善和強(qiáng)化，數(shù)字圖書館的充分利用，雨課堂微信端的使用，微課慕課視頻的錄制和修改，交流互動(dòng)軟件的應(yīng)用等多種現(xiàn)代教育手段的輔助，能極大促進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂功效的施展，教師和學(xué)生都應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)，熟練使用。

綜上所述，在教育部規(guī)劃教學(xué)改革、教學(xué)質(zhì)量提升的大環(huán)境下，高校教師應(yīng)積極推動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂的落地生根，促進(jìn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，不斷滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。但任何事物都有正反兩面，翻轉(zhuǎn)課堂亦是如此，在使用過程中應(yīng)合理設(shè)計(jì)、加強(qiáng)監(jiān)督才能克服其弊端，充分利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)更好地服務(wù)本科教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張艷媛，吳曼，裴天驕，等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].教育現(xiàn)代化，2019，2（12）：80-81.

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