雷麗文+顧少軒+黃學(xué)輝

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型的教學(xué)模式，它將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師手中移交給學(xué)生，把以“教”為主的教學(xué)模式進(jìn)化為以“學(xué)”為主的教學(xué)模式。本文主要探討了翻轉(zhuǎn)課堂在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中的實(shí)踐研究，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)教學(xué)的差異及銜接問題提出了分析和解決方案。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；材料科學(xué)基礎(chǔ)；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）09-0176-02

翻轉(zhuǎn)課堂這一概念，最初來源于2000年J.Wesley Baker在第11屆大學(xué)教學(xué)國際會(huì)議上所發(fā)表的論文[1]。此后經(jīng)過了多次的演化后所逐步形成一種新型的教學(xué)模式，其主旨是指在教學(xué)過程中，重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間分配，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師手中移交給學(xué)生。把以“教”為主的教學(xué)模式進(jìn)化為以“學(xué)”為主的教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式下，知識(shí)的掌握并不主要是由教師在課堂上所傳授，而是學(xué)生通過多種形式自主完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

翻轉(zhuǎn)課堂模式將多種學(xué)習(xí)方式、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)工具結(jié)合在一起，目的就是讓學(xué)習(xí)從單一的“課堂聽講，課下復(fù)習(xí)”的教學(xué)模式變得更加靈活、主動(dòng)、具有針對(duì)性，讓學(xué)生的參與度更強(qiáng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[2]。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)知識(shí)的傳授模式進(jìn)行了基本的改變，轉(zhuǎn)變了教師和學(xué)生的角色，即：讓學(xué)生先進(jìn)行了學(xué)習(xí)，然后教師再進(jìn)行反饋式教學(xué)，這種顛覆性的教學(xué)模式不僅滿足了學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)需求，還使其更加符合教學(xué)規(guī)律。其教學(xué)的本質(zhì)是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的，有目的性的深度學(xué)習(xí)。眾所周知，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師一直占據(jù)課堂中的主體，學(xué)生只能被動(dòng)地接受教師所講述的內(nèi)容，教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況主要是從作業(yè)和考試的情況來獲取。而在翻轉(zhuǎn)課堂中，課堂教學(xué)中老師只起著引導(dǎo)和輔助的作用，課堂自始至終貫穿著“提出問題，解決問題”，突出了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位。學(xué)生在課前完成對(duì)相關(guān)知識(shí)的吸收，在課堂上以討論和質(zhì)疑等多種形式完成對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步進(jìn)行消化和深入理解。

一、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)特點(diǎn)及實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)

“材料基礎(chǔ)課程”是我校學(xué)生所學(xué)的最重要，學(xué)時(shí)數(shù)最多的學(xué)科基礎(chǔ)課程。它主要從一級(jí)學(xué)科層次闡述材料的組成與結(jié)構(gòu)、制備與加工、性質(zhì)、使用性能等材料科學(xué)與工程主要規(guī)律。同時(shí)，該課程在知識(shí)體系構(gòu)造方面也逐步揉和多種材料共同的科學(xué)原理及技術(shù)基礎(chǔ)，既突出不同材料的共性，又兼顧不同材料的個(gè)性。因此，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程所傳授的關(guān)于材料的基本共性的相關(guān)知識(shí)在基礎(chǔ)課和專業(yè)課程之前起著重要的承上啟下的作用。

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式中學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)是通過教師事先提供的教學(xué)視頻來完成的。因此，其教學(xué)活動(dòng)中的最重要條件之一就是教師所提供的視頻。目前，該課程即將成為“慕課”課程，其教學(xué)視頻是根據(jù)教材中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)所錄制的。以知識(shí)點(diǎn)為基的“慕課”視頻為重點(diǎn)，以學(xué)時(shí)數(shù)為基的愛課程網(wǎng)上的教學(xué)視頻為輔，將兩者相結(jié)合的課前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將使學(xué)生學(xué)習(xí)能更快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，更快的掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)。

二、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式討論

（一）課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂雖然是一種新型的能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的教學(xué)模式，但其實(shí)施并不是在一門課程的教學(xué)活動(dòng)中從頭至尾進(jìn)行。目前我校的“材料科學(xué)基礎(chǔ)課程”的教學(xué)是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的形式。同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂也不應(yīng)該是單純地將課堂授課內(nèi)容轉(zhuǎn)移到課堂之外由學(xué)生自學(xué)就稱之為翻轉(zhuǎn)課堂。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配做一個(gè)全新的設(shè)計(jì)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容的選取的原則是：章節(jié)中的前言或綜述，或設(shè)計(jì)太多公式的推導(dǎo)都不適用于翻轉(zhuǎn)課堂。目前，我們?cè)凇安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”課程中采用翻轉(zhuǎn)課堂的是晶體結(jié)構(gòu)中的層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)缺陷中的固溶體及固溶體對(duì)性能的影響，熔融態(tài)和非晶態(tài)中玻璃的結(jié)構(gòu)學(xué)說，擴(kuò)散中的擴(kuò)散系數(shù)，固相反應(yīng)中的影響固相反應(yīng)的因素等章節(jié)。這些內(nèi)容基本都是該章中的倒數(shù)第一或第二小節(jié)，都為該章中內(nèi)容最主要的部分。學(xué)生經(jīng)過前期的內(nèi)容學(xué)習(xí)，基本掌握了該章中的一些新的基本概念和理念，有了一定的基礎(chǔ)后，再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施就容易多了。如果在每章課程中開始或中期實(shí)施，可能學(xué)生的主要精力就放在了新的基本概念的理解，若再要求他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通可能就有一定的難度。

（二）重視課前的準(zhǔn)備工作

翻轉(zhuǎn)課堂相對(duì)于傳統(tǒng)課堂更加強(qiáng)調(diào)課前的準(zhǔn)備的重要性。同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)能否有效的開展也取決于課前的準(zhǔn)備工作。翻轉(zhuǎn)課堂模式讓學(xué)生可以在課堂上組成團(tuán)隊(duì)并利用課堂時(shí)間進(jìn)行討論“通過相互協(xié)作#討論共同解決問題”而在實(shí)踐過程中，教師在本課程把學(xué)生按照意愿組織成若干個(gè)小組用于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)歸納組織能力。同時(shí)，在課前準(zhǔn)備過程中，教師根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)中存在的問題，設(shè)計(jì)出一些跟實(shí)際聯(lián)系緊密的應(yīng)用問題或?qū)⒅R(shí)點(diǎn)逐一細(xì)化成一系列的具體的問題，即“提出問題”，讓學(xué)生帶著問題去觀看教學(xué)視頻，并通過書籍，網(wǎng)上圖書館等其他學(xué)習(xí)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。然后通過小組成員自身的理解和感悟?qū)處熖岢龅膯栴}進(jìn)行討論及分工，通過討論，相互之間可以進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)理解的取長補(bǔ)短，相互加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。最后進(jìn)行總結(jié)，從而完成知識(shí)點(diǎn)的初步學(xué)習(xí)，即“解決問題”。同時(shí)，要求小組針對(duì)在討論過程中不確定或者不明白的問題提出2—3個(gè)問題用于進(jìn)行課堂討論。至此，在課前準(zhǔn)備中，學(xué)生就完成了翻轉(zhuǎn)課堂中提出問題—解決問題—反饋問題這三個(gè)步驟。舉例來說，在固溶體對(duì)性能的影響中，我們就分成了兩個(gè)三個(gè)大的討論課題：形成固溶體對(duì)結(jié)構(gòu)材料的影響；形成固溶體對(duì)功能材料的影響；形成固溶體對(duì)擴(kuò)散及燒結(jié)性能的影響。在形成固溶體對(duì)結(jié)構(gòu)材料影響這一討論題下面，我們又提出了一些具體的問題，如在陶瓷材料的增韌中，如何利用形成固溶體對(duì)陶瓷材料進(jìn)行增韌？原本該課程的理論性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)起來比較枯燥。但翻轉(zhuǎn)課堂中課前準(zhǔn)備的這些問題都是和材料的實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)，通過改革，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們感覺枯燥的理論知識(shí)是可以解決一些實(shí)際的問題。

（三）課堂活動(dòng)的合理掌控

翻轉(zhuǎn)課堂的課堂活動(dòng)相對(duì)于傳統(tǒng)的課堂有很大的不同，其課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過課堂活動(dòng)這一教學(xué)形式來保證教學(xué)在最大化地開展課前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，不斷延長課堂學(xué)習(xí)時(shí)間，提高教學(xué)效果，以促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化的最大化。而知識(shí)內(nèi)化的成效不僅體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解程度，更重要的是體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的遷移能力方面。為此整個(gè)課堂活動(dòng)分三個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)施。第一步，老師串講。在課堂中，老師對(duì)本次課程的主要教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串講，由于進(jìn)行了充分的課前準(zhǔn)備工作。第二步，課堂的討論的開展。實(shí)施方法是學(xué)生按照小組對(duì)教師提出的問題進(jìn)行總結(jié)并提出問題，然后試著由學(xué)生之間進(jìn)行交流解決。針對(duì)不能解決的共性問題，教師則分類在課堂上集中引導(dǎo)學(xué)生解答；對(duì)于個(gè)性問題教師則一對(duì)一進(jìn)行指導(dǎo)回答。第三步，知識(shí)點(diǎn)的拓展及深化。討論結(jié)束后教師對(duì)整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行歸納、總結(jié)，同時(shí)根據(jù)討論的情況按照學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展，并把存在的共性問題反饋至下一次教學(xué)設(shè)計(jì)中。

課堂經(jīng)過翻轉(zhuǎn)以后，教師能有更多的時(shí)間與每個(gè)人交流，也能及時(shí)捕捉到學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)及對(duì)基本概念和知識(shí)體系的理解程度，使師生之間的溝通不是傳統(tǒng)單向的。同時(shí)，學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)不僅僅按照書本上的思路來理解，這樣的課堂教學(xué)模式有助于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

（四）改革考核方式

為了保證翻轉(zhuǎn)課堂的有效實(shí)施，我們改革了傳統(tǒng)的課程考核體系，從多角度評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，首先改革期末考試成績(jī)所占的比重。一直以來，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程期末考試所占的比重都為80%，平時(shí)成績(jī)（含出勤率，作業(yè)）為20%。實(shí)施改革后，期末考試成績(jī)所占比重為60%。

三、結(jié)束語

教育的目的不僅僅是在知識(shí)的傳授，更為重要的是學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施正是以學(xué)生為教學(xué)的主體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生自行分析問題解決問題，但是由于此種教學(xué)模式還處于嘗試階段，只在有限的章節(jié)實(shí)施，仍有許多的不足之處，因此還需要有關(guān)教師不斷地總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何朝陽，歐玉芳，曹祁.美國大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的啟示[J].高等工程教育研究，2014，（2）：148-151.

[2]祝智庭，管玨琪，邱慧嫻.翻轉(zhuǎn)課堂國內(nèi)應(yīng)用實(shí)踐與反思[J].電化教育研究，2015，（6）：66-68.

Study on the Application of Flipped Classroom on Fundamentals of "Materials Science and Engineering"

LEI Li-wen，GU Shao-xuan，HUANG Xue-hui

（Schools of Materials Science and Engineering of WHU，Wuhan，Hubei 430070，China）

Abstracts：Flipped classroom is a new type of teaching mode，which will transfer the decision right from teachers to students，that is，improve the teaching mode to become "learn" as the main teaching mode. The practice of flipped classroom on Fundamentals of Materials Science and Engineering and the connection between the flipped classroom and the traditional teaching are mainly discussed in this paper.

Key words：flipped classroom；Fundamentals of Materials Science and Engineering；teaching mode