翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》課程中的應(yīng)用探索

謝娟 王虎 王平

摘?要：在科技高度發(fā)達(dá)的新時(shí)代，引入新興的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并在《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》課堂教學(xué)中加以實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。本文從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐、教學(xué)效果、對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用建議等方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;能量轉(zhuǎn)換材料與器件;教學(xué)模式

一、《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》課堂教學(xué)的現(xiàn)狀

2010年7月教育部首次批準(zhǔn)在全國15所高校設(shè)置新能源材料與器件本科專業(yè)，西南石油大學(xué)有幸成為其中一員。我校非常重視該專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，在抓住新能源產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著新專業(yè)建設(shè)時(shí)間緊、任務(wù)重的巨大挑戰(zhàn)。以能量轉(zhuǎn)換和能量儲(chǔ)存兩個(gè)模塊為基礎(chǔ)設(shè)置相應(yīng)的課程體系，其中《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》作為能量轉(zhuǎn)換模塊的核心專業(yè)課程，開設(shè)了56個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)。經(jīng)過4屆教學(xué)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，利用傳統(tǒng)教學(xué)模式教授本課程存在一些問題。首先，本課程涵蓋了太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、海洋能、氫能七種能量形式的轉(zhuǎn)換，在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)不可能對每一種能量形式展開深入詳盡的學(xué)習(xí)。加之，設(shè)置有《新能源導(dǎo)論》前續(xù)課程和諸如《太陽能發(fā)電技術(shù)》、《燃料電池》等后續(xù)專業(yè)課程，本課程要想起到承前啟后的作用，授課教師就必須精準(zhǔn)把握課程內(nèi)容和難度。為了有效改善本課程的課堂教學(xué)效果，課題組將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入教學(xué)實(shí)踐中，探索適應(yīng)于本課程的新型教學(xué)模式。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

以2016級(jí)新能源材料與器件專業(yè)創(chuàng)新班作為試點(diǎn)，選擇太陽能和生物質(zhì)能兩章共20學(xué)時(shí)的內(nèi)容作為教學(xué)模式改革的素材，開展了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐探索。

（一）課前環(huán)節(jié)

在學(xué)生反饋意見基礎(chǔ)上，選擇以10分鐘左右一段的慕課作為課前知識(shí)傳遞的媒介，精心制作了單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的慕課視頻，并上傳至本課程的精品課堂平臺(tái)，方便學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)知識(shí);設(shè)置闖關(guān)環(huán)節(jié)，學(xué)生觀看完當(dāng)前慕課視頻后，必須完成課前小測試后，才能進(jìn)行下一個(gè)慕課的學(xué)習(xí)。例如，以太陽能電池發(fā)電原理知識(shí)點(diǎn)制作了慕課視頻，結(jié)合動(dòng)畫、字幕等，提供更為生動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容。整個(gè)視頻時(shí)長8分鐘，確保學(xué)生能在精力集中的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（二）課中環(huán)節(jié)

學(xué)生為主角，教師檢測課前學(xué)習(xí)成果為主，提供搶答環(huán)節(jié)、小組討論、專題報(bào)告等多種形式的課堂學(xué)習(xí)，以完成知識(shí)的內(nèi)化過程。學(xué)生參與時(shí)間不少于課堂學(xué)時(shí)的2/3。例如，針對太陽能電池發(fā)電原理知識(shí)點(diǎn)的考察，設(shè)置了搶答環(huán)節(jié)，請學(xué)生分析課件中發(fā)電原理示意圖是否正確。學(xué)生若認(rèn)真進(jìn)行了課前慕課學(xué)習(xí)，都能準(zhǔn)確指出圖中不合理的地方。

（三）課后環(huán)節(jié)

根據(jù)學(xué)生對知識(shí)的掌握情況，提供線下和線上相結(jié)合的課后練習(xí)和測試，以完成知識(shí)的鞏固過程。例如，課后拓展任務(wù)是請學(xué)生結(jié)合太陽能轉(zhuǎn)換原理設(shè)計(jì)電池。學(xué)生們腦洞大開，在基本的轉(zhuǎn)換原理基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出各種新奇的電池。

三、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果

20學(xué)時(shí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革取得了比較顯著的效果。首先，課堂氣氛異?；钴S。課堂上學(xué)生踴躍回答問題，小組討論非常激烈，專題報(bào)告十分精彩;其次，學(xué)生參與度大幅度提升。從課前自主學(xué)習(xí)到課中的各個(gè)互動(dòng)環(huán)節(jié)，再到課后練習(xí)與測試環(huán)節(jié)，學(xué)生都能積極響應(yīng)和參與，改變了以往課前不預(yù)習(xí)、課堂打瞌睡、課后抄作業(yè)的狀態(tài);再者，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和分析解決問題的能力;最后，改變了課堂環(huán)境。課堂不再是老師照本宣科填鴨式灌輸知識(shí)，學(xué)生成為課堂的主人，老師變成了教練、導(dǎo)師和裁判。

四、對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用的建議

通過在課堂教學(xué)實(shí)踐中引入翻轉(zhuǎn)課堂模式，取得了比較明顯的教學(xué)效果，但也有一些需要注意的地方：（1）增加翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的學(xué)時(shí)，最好能對整門課程進(jìn)行教學(xué)模式改革，從而與傳統(tǒng)教學(xué)模式的平行班級(jí)進(jìn)行教學(xué)效果對比;（2）提高慕課視頻制作水平，完善針對單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的慕課;（3）提高授課教師的業(yè)務(wù)和管理等綜合水平，優(yōu)化設(shè)計(jì)各種練習(xí)和測試，提高對課上環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和掌控;（4）消除可能出現(xiàn)的“邊緣人”學(xué)生。通過課前慕課學(xué)習(xí)和練習(xí)結(jié)果反饋以及課上環(huán)節(jié)觀察，積極引導(dǎo)每位學(xué)生參與，消除可能出現(xiàn)的“邊緣人”，確保每位學(xué)生都能積極參與到課程學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

五、結(jié)語

在當(dāng)今科技高度發(fā)達(dá)的時(shí)代，高校教師應(yīng)當(dāng)積極思考如何將新興的現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程中，以不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》教學(xué)過程中引入了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，結(jié)合線上線下教學(xué)的特點(diǎn)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，將枯燥的課堂變成了激烈的辯論現(xiàn)場，教學(xué)效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：本文系四川省教育廳2018-2020年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（JG2018-409，JG2018-413，JG2018-397），西南石油大學(xué)2018年高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項(xiàng)）重點(diǎn)項(xiàng)目、教師教學(xué)研究立項(xiàng)項(xiàng)目（2018JXYJ-07，2018JXYJ-10）研究成果