《新能源材料》的翻转课堂教学的实证研究

张霞　温永春　陶泽天

摘要：本论文根据《新能源材料》课程的翻转课堂教学过程，验证了翻转课堂教学在普通全日制大学课堂上实施的可行性。给出了更适合的翻转课堂教学设计，并根据教学实施过程中发现的问题，进行了教学反思，提出了改善措施。研究证实“翻转课堂”教学模式能有效地提高学生学习的积极性，将成为未来大学教室畅行的一种教学模式。

关键词：翻转课堂；教学设计；学习任务单；教学反思

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）05-0219-02

一、简介

翻转课堂（Inverted Classroom）是一种将课内与课外教学活动颠倒的教学模式[1]。在其教学过程中，教师将视频讲解和PPT演示上传到网络，学生在课外时间观看，然后把课堂的时间节省出来进行讨论和作业，强化学生对知识的消化吸收。翻转课堂又称Flipped Classroom，2012年翻转课堂教学模式的驱动者乔纳森·伯格曼和亚伦·萨姆斯认为“翻转教学”的四个关键支柱是灵活的学习环境、变革后的学习文化、定制的内容和专业的教育者，它们是翻转课堂必备的四个特征元素[2]。

国内众多学校都在采用翻转课堂模式[3，4]，期望翻转课堂成为教学改革的一个转折点，但一般要选择特殊班级进行授课，并未取得可推行性的效果。因为这种教学模式很大程度上依赖于学生的自主学习能力，并受到教师课堂掌控能力的影响，这正是这种教学模式目前在我国普通本科院校尚未推行的原因。

基于此，笔者利用翻转课堂教学模式，进行了一门专业课程——《新能源材料》的教学，在教学过程中对教学方法、学生心理和教学效果等方面进行了分析，并总结出一套“改良版”翻转课堂教学模式，以期为我国推行翻转课堂提供一定的帮助。

二、“新能源材料”课程的翻转课堂教学设计

本学期“新能源材料”课程的教学采用翻转课堂的教学模式，教学过程设计为三个步骤。第一步，认真备课，包括备学生、备教材、备教法和备教学资料。第二步，教学的实施。首先，提出“学习任务单”，同时为学生提供一定的学习资源，比如参考书、网络课程和视频录像等；然后，学生根据任务单自主学习，并分组制作教学PPT，将所学内容在课堂上呈现给大家；最后，组织讨论课，就前面提出的问题进行讨论。第三步，教学成果检查。

三、“新能源材料”课程教学的实施

1.课前准备。首先制订教学大纲、教材、参考书和网络资源，并据此明确课程的教学重点、难点。又根据每一章节内容的不同指定了相应的参考书。

网络资源主要是自建的“新能源材料”课程网站，网址http：//kcjs.ycit.cn/cb/49826409。同时参考普林斯顿大学公开课：能源和环境；浙江大学公开课：新材料与社会进步。

其次，为了更好的分析教学效果，以便进行有效的反思，找寻合理的改进措施，本次授课讲还进行了全程录像。

2.学习任务发布。首先设置任务单，尽量包含教材所涉猎的所有核心内容。比如有关教学要点“锂离子电池负极材料”，可以设置一下学习任务：（1）锂离子电池负极材料的演变过程有哪些，每一类负极材料所具有的特点？（2）锂离子电池负极材料所应具备的条件有哪些？为什么？（3）金属锂作为负极材料存在的问题是什么？（4）锂合金负极材料有哪些？仍存在什么问题？（5）表征负极材料的电化学性能的参数有哪些？（6）锂离子电池负极材料的研发方向有哪些？

当堂布置本章节任务书。布置任务书题目的过程，包括题目的分析、题目对应知识的范畴、题目答案的要求等。还包括，明确学生分组及每小组承担任务书的内容。

3.学生完成任务单。学生完成任务单的过程主要包括以下几个部分：小组合作学习，并根据任务单整理学习资料，同时制作课堂讲解用PPT。课堂讲授，由学习小组的代表进行课堂讲授，将本小组的学习成果讲给全班同学。参与讨论，针对老师和同学们提出的问题，给予回答。

4.讨论课的组织。在同学们完成任务单后，由老师组织讨论课。首先要确定讨论课的内容。这需要任课老师在学生讲解的过程中，留意以下内容：（1）哪些问题没有回答正确；（2）哪些问题没有回答完整；（3）在讲解过程又提出了哪些学生还不是很清楚的新问题；（4）哪些问题比较具有代表性。将这些内容反馈给全体同学，尽量当堂解决，如果问题过于复杂，或者综合性较强，或者比较重要，则设为讨论课话题。

5.教学成果检查和成绩评定。与常规课堂教学不同，翻转课堂更注重教学过程，不能简单靠最终的考试来评定学生的学习成果，因此需要制定较为详细的成绩评价方法。我们将总成绩分为两个部分，分别为平时成绩和小论文成绩，各自占总成绩的50%。

另外，在课程结束后布置小论文，进行考核。为了更好地反应同学们对已学的掌握和对新能源材料领域研究现状的了解，本次小论文考核在给出题目的同时，对撰写内容也提出了一定的要求。例如，论文“锂离子电池负极材料的研究进展”的写作要求为“各类负极材料的研究进展（近5年），至少包括四类负极材料（如碳基、锡基、锂合金、纳米材料等）”。

四、教学反思

从学生课堂表现来看，大部分同学能够积极参与到课程讲述和讨论中来，通过不断的互动、讨论甚至辩论，同学们掌握了主要学习内容。从小论文的质量来看，能体现出学生的学习状态，大部分同学通过认真查阅文献资料，总结规律，并提出自己的认知和想法。

但是，也出现基础较差的学生，在课堂交流中选择退缩，小论文质量也较差等问题。针对这些问题我们做了一些反思，提出一点改进的措施。

1.更精准地备课。根据知识点的重要性和难度，制订更合理的“学习任务书”，删去一些较为简单的知识内容，节省课堂时间。根据教学班级的实际情况划分学习小组，争取每个小组的成员学习能力和团队意识比较均衡。在现有“翻转课堂”教学模式的基础上，改革教学方法，能够更有效的控制课堂上的进度、节奏。

2.考试考察方法改革。同时采用两种考核方式：小论文和答辩。增加答辩环节，答辩是由同学们对本次课程进行小结，可以总结全部内容，也可以选择其中部分章节。答辩成绩包括：论述部分，占总分50%；回答问题部分，占总分50%。

3.继续进行课程建设。将本课程建设成为“在线开放课程”。除提供现有资料外，提高微课质量，将部分重点、难点掰开揉碎，细致讲解；同时丰富网络课程讨论话题，加强学生的参与度，提高学生学习的积极性。

4.增加实验环节。学生仅从课堂上了解和掌握这些理论知识特别容易忘记，而且若无法与实践相结合，学习总浮于表面。因此增加实验环节十分必要。

五、小结

详细介绍了《新能源材料》翻转课堂的教学情况，从教学设计、教学实施到教学反思，给出了一整套可行的翻转课堂教学计划。在教学实施过程中，发现翻转课堂在常规全日制大学课堂上可能遇到的一系列问题，并给出了相应的解决措施。总体教学效果较为理想，学生不仅学到了新能源材料的相关专业知识，也掌握另一种自主学习的方法。因此，证实了翻转课堂的可行性，也可以预言翻转课堂将在大学校园中成为主要的教学模式之一。

参考文献：

[1]Maureen J. Lage，Glenn J. Platt，Michael Treglia .Inverting the classroom：A gateway to creating an inclusive learning environment[J].The Journal of Economic Education，2000，（1）：30-43.

[2]Hamdan N，Mcknight P，McknightK，etal. A Review of Flipped Learning[EB/OL].（2013-07-01）.

http：//www.flippedlearning.org/cms/lib07/VA01923112/Centricity/Domain/41/LitReview_FlippedLearning.pdf.

[3]于歆杰，等.“電路原理”课程教学改革的理念与实践[J].电气电子教学学报，2012，34（1）：1-8.