开展多元化课堂讨论 翻转传统课堂

边 洁 肖桂勇 刘东明 张 刚 王 琦

山东大学 山东济南 250061

翻转课堂探究专题

开展多元化课堂讨论 翻转传统课堂

边 洁 肖桂勇 刘东明 张 刚 王 琦

山东大学 山东济南 250061

将翻转课堂理念引入教学，采取多元化课堂讨论模式，如“小组竞赛式”“两班对抗式”和“填空式”课堂讨论，启发引导学生自主学习，极大地激发了学生的专业学习兴趣，取得了良好的教学效果。

翻转课堂；多元化；课堂讨论

翻转课堂教学法改变了以教师为中心的传统教学理念，彻底打破了满堂灌的教学模式，有效提升了学生的自主学习能力，激发了学生的思维思辨能力，因而收到良好的教学效果，近年来逐渐推广流行开来。

机械工程材料课程的特点是理论抽象，概念多而复杂，定性描述多，需记忆的知识点多，学生普遍反映较难掌握。山东大学材料学院机械工程材料课程组将翻转课堂的教学理念引入该课程教学，与多年来形成的特色讨论式课堂教学相结合，针对课程中的重点、难点及一些综合性章节的习题，开展多元化课堂讨论，取得了良好的教学效果。

1 多元化讨论式课堂教学的实践

1.1 “小组竞赛式”课堂讨论

铁碳相图是研究铁碳合金的理论基础和重要工具，同时又是一个复杂二元合金相图的实例。传统方式教学时，尽管教师一再强调此内容的重要性，但从作业和考试成绩看学生掌握的并不好。课程组教师发现课堂上讲授时学生的兴趣明显不大，经调查了解到因为在之前的金属工艺学里已接触过铁碳相图，觉得内容差不多，从而缺乏学习热情，但实际上金属工艺学对铁碳相图的教学相对简略，学生对其中很多内容和细节还没有理解掌握。针对这种状况，课程组尝试采用“小组竞赛式”课堂讨论进行铁碳相图的教学，经过多年的实践、摸索和改进，逐渐形成了“自学-课堂讨论-实验-总结”的特色教学环节。

自学是课堂讨论的前提。一般在讨论课前一周将讨论提纲（课前任务单）发给学生，同时给他们充足的学习辅导材料，除课程教材和配套学习指导书之外，将该部分教学课件以及其他教学视频等资料在学校课程中心平台上发布。翻转课堂教学之所以有效，前提是学生按照精心设计的课前任务单进行充分自主学习，在讨论提纲中，教师将传统的知识点转化为不同的任务和问题，学生课前任务完成的情况直接影响着课上教学活动的开展和效果。课堂讨论是关键。翻转课堂的核心是丰富的课堂活动设计，在形式多样的课堂活动中检查学生自主学习的效果，巩固知识，灵活运用知识解决问题，培养学生举一反三的能力。

课堂讨论以小组竞赛的方式进行。竞赛分为必答和抢答两部分。在必答环节，每组先由一名学生回答，允许其他同学补充纠正，教师根据情况酌情给分。必答题涉及的是铁碳相图的基本知识，主要考查学生对铁碳相图有关基本知识掌握的程度，相对容易，三轮必答题结束时各组得分相差不大。在抢答环节，由于打破了按组答题的限制，所有学生均可抢答，一旦答错还可由其他学生重新抢答，加之这部分讨论题是对铁碳相图基本知识的灵活应用，不容易一次答对，学生都跃跃欲试，小组竞争异常激烈，课堂气氛异常热烈，使“竞赛式”课堂讨论达到高潮。抢答结束后，当堂宣布小组及个人积分和名次，对优胜个人和小组予以表扬和奖励，计入课程总成绩。学生对这种“竞赛式”课堂讨论非常欢迎，每每讨论课结束时，很多学生还继续讨论着问题，仍沉浸在竞赛的气氛之中。

实验课安排在课堂讨论后不久进行，通过对各类铁碳合金组织的观察，大大加深了同学对教学内容的理解。总结是教学的最后一环，学生经过前面的自学、课堂讨论、实验环节，暴露出学习中存在的各种问题，教师应加以澄清、归纳和总结。

在课堂讨论过程中，应注意鼓励持不同观点的学生发言，对其提出的问题不能仅简单回答对与否，应积极引导学生进行思考，通过师生共同切磋和探讨，特别是通过学生之间对某些问题的辩论和争鸣，进一步激发其思维能力，促使其主动搜集资料，自学欠缺的知识，来达到深入掌握有关知识的目的。

1.2 “两班对抗式”习题讨论

热处理是金属材料最重要的强化途径之一，在机械工程材料课程教学中处于第二大模块，是工程材料强韧化的主要内容。热处理原理与工艺内容较多，热处理原理包括加热与冷却过程中涉及的多种组织转变规律，各种转变曲线等，热处理工艺更是门类众多，每种热处理工艺的目的、特点和适用钢种各不相同，不易区分和掌握，光靠教师课堂讲授，学生不能完全掌握，完成课后习题有困难，也是学生学习的一个难点。

为此，课程组专门安排了一次针对钢的热处理原理与工艺的习题讨论课，内容以教材课后习题为主，又增加了三个综合思考题。习题讨论课采取“两班对抗式”。以往的习题课多由教师直接讲题，或先指定同学回答，然后给出正确解答，依然是传统的教师单向传递知识的形式，学生参与热情不高，课堂气氛沉闷。“两班对抗式”习题讨论课，教师由教学的主角变成了主持人和教练，学生成为课堂活动的核心。本课程每个教学班级往往有两个专业班组成，采取“两班对抗式”，创造了一个学生积极为本专业班争光的竞争氛围。讨论课上，先将教材习题部分按难度相当，依次分配给两班同学轮流回答，最后三个综合思考题则可以自由抢答，最后由教师讲评，计入班级总分和学期总成绩。

翻转课堂最大的优势是全面提升了课堂的互动，具体表现在教师和学生之间以及学生与学生之间，由于教师的角色已从内容的呈现者转变为学习的教练，让教师可以有针对性的回答学生的问题，对学生进行个性化辅导。在两班对抗答题过程中，每班学生之间则形成同伴学习互助，相互学习和借鉴，而不是依靠教师作为知识的唯一传播者。在讨论课上大部分学生都能积极主动地思考问题，踊跃答题，通过对教材习题以及综合讨论题的积极深入的讨论，较好地掌握了热处理原理与工艺的主要内容。

1.3 “填空式”课堂讨论

机械工程材料课程教学应使学生初步具备合理选材的能力，必须要熟练掌握常用金属材料特别是工业用钢的内容。要做到从钢的牌号判断其种类，化学成分，主要性能特点，常用热处理工艺，使用态组织以及典型用途等。由于大多数同学尚未建立起关于材料的用途、性能、成分与处理工艺之间的内在联系，往往不知怎样学习和记忆这部分内容。

为了帮助学生掌握好这部分内容，首先要求学生理清思路，按照“典型钢号→主要用途→性能要求→化学成分特点（碳与合金元素的含量及主要作用）→热处理工艺特点及相应组织”这一主线索，去梳理、归纳各部分内容，把握重点，以点带面。“点”指的是典型钢号，要熟记每类（按用途分类）钢中的二三个典型钢号，以此为重点，依据主线索的要求而展开。

在此基础上，教师积极运用“填空式”课堂讨论法，与学生加强互动，促进学生自主学习。教师先以某类钢为例，按照上述主线索分析讲述，比如20CrMnTi属于渗碳钢（钢分类），用于制作承受重载和较大冲击的零件，如汽车、拖拉机变速齿轮（用途），性能要求为“表硬内韧”（性能），这里就联系到前面学过的渗碳处理，即低碳钢通过渗碳，表面获得高碳而心部仍保持原始低碳，经淬火后表面具有高硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而心部保持良好韧性。因此渗碳钢的成分是低碳（成分，含碳量），合金元素包括主加元素Cr，Mn提高淬透性、强化铁素体，辅加元素Ti细化晶粒，进一步提高淬透性（合金元素及作用），这类钢的热处理是渗碳后淬火加低温回火（热处理），要发挥高碳的潜力必须淬火得到马氏体，而回火只能选择低温回火，否则表面硬度下降，热处理后的组织，表面是高碳钢正常淬火回火组织，心部组织取决于钢的淬透性，20CrMnTi淬透性好，心部为回火马氏体和少量铁素体，淬透性差的钢心部是正火态（组织）。

经过对渗碳钢的示范分析，接下来就可以要求学生自主分析其他钢种。在学生填空分析的过程中，教师应及时启发其思考，联系回顾前面课程学习过的内容，以求融会贯通。

2 问题与思考

从教学实践来看，多元化课堂讨论是广受学生欢迎的。然而也暴露出一些问题，主要有以下几方面。

2.1 讨论式课堂教学对教学进度的影响

在传统的满堂灌课堂教学中，教师能够严格按照教学日历讲授教学内容，很好地控制教学进程，完成教学计划。而讨论式课堂教学，因为学生参与课堂活动的大幅度增加，需要占用较多的课堂时间，且由于同学的学习水平存在差异，使课堂讨论中不同的学生需要的时间不同，讨论课往往比教师预期的时间长，会影响下一步的教学计划。这也是目前未在整个课程大部分内容采用讨论式教学的主要原因。

2.2 课堂讨论结果与课程考试评价的协调

大学教育应积极培育和提高学生的自主学习能力，其中最重要的是创新思考能力。在讨论式课堂上，学生的表现不尽相同，有的极富创新精神，积极思考、大胆发言，有的表现淡漠，不是所有同学都参与了讨论。对于课堂讨论的结果，应该作为一种平时成绩，计入课程期末总成绩。然而，课堂讨论结果应该如何影响同学的课程总成绩，占多大比例，尚需斟酌。

2.3 学生浅层兴趣未深入到对专业探究的层次

虽然讨论课的课堂气氛热烈，同学大多能积极参与，但教师能感到，相当一部分同学的热情和兴趣还只停留在浅层次，多来自对新的教学模式的好奇以及竞争的刺激，其兴趣还未深入到对专业探究的层次。如何在此基础上引导学生建立真正对学科以及专业的兴趣，而能逐步的自主学习自主钻研还有待进一步实践。

［1］ 齐宝森.机械工程材料［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.

［2］ 边洁.机械工程材料学习方法指导［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006.

Carry Out Diversifed Classroom Discussion Flip the Traditional Classroom

Bian Jie， Xiao Guiyong， Liu Dongming， Zhang Gang， Wang Qi

Shandong university， Jinan， 250061， China

Based on the idea of fipped classroom， diversifed classroom discussion were explored， such as Group competition， Matching against each other， Filling in the blanks. Students' interest in professional learning were greatly stimulated and their learning initiative were improved， good teaching effect has been achieved.

fipped classroom； diversifed； classroom discussion

2015-07-02

边洁，博士，副教授。