翻轉課堂教學模式在《能量轉換材料與器件》課程中的應用探索

謝娟 王虎 王平

摘?要：在科技高度發達的新時代，引入新興的翻轉課堂教學模式，并在《能量轉換材料與器件》課堂教學中加以實踐，取得了較好的教學效果。本文從翻轉課堂教學模式的設計與實踐、教學效果、對翻轉課堂教學模式的應用建議等方面進行了闡述。

關鍵詞：翻轉課堂;能量轉換材料與器件;教學模式

一、《能量轉換材料與器件》課堂教學的現狀

2010年7月教育部首次批準在全國15所高校設置新能源材料與器件本科專業，西南石油大學有幸成為其中一員。我校非常重視該專業的建設和發展，在抓住新能源產業迅猛發展機遇的同時，也面臨著新專業建設時間緊、任務重的巨大挑戰。以能量轉換和能量儲存兩個模塊為基礎設置相應的課程體系，其中《能量轉換材料與器件》作為能量轉換模塊的核心專業課程，開設了56個學時的課堂教學。經過4屆教學實踐后發現，利用傳統教學模式教授本課程存在一些問題。首先，本課程涵蓋了太陽能、生物質能、風能、地熱能、核能、海洋能、氫能七種能量形式的轉換，在有限的課堂教學時間內不可能對每一種能量形式展開深入詳盡的學習。加之，設置有《新能源導論》前續課程和諸如《太陽能發電技術》、《燃料電池》等后續專業課程，本課程要想起到承前啟后的作用，授課教師就必須精準把握課程內容和難度。為了有效改善本課程的課堂教學效果，課題組將翻轉課堂教學模式引入教學實踐中，探索適應于本課程的新型教學模式。

二、翻轉課堂教學模式在《能量轉換材料與器件》中的設計與實踐

以2016級新能源材料與器件專業創新班作為試點，選擇太陽能和生物質能兩章共20學時的內容作為教學模式改革的素材，開展了翻轉課堂教學模式的實踐探索。

（一）課前環節

在學生反饋意見基礎上，選擇以10分鐘左右一段的慕課作為課前知識傳遞的媒介，精心制作了單個知識點的慕課視頻，并上傳至本課程的精品課堂平臺，方便學生課前自主學習知識;設置闖關環節，學生觀看完當前慕課視頻后，必須完成課前小測試后，才能進行下一個慕課的學習。例如，以太陽能電池發電原理知識點制作了慕課視頻，結合動畫、字幕等，提供更為生動的教學內容。整個視頻時長8分鐘，確保學生能在精力集中的情況下進行學習。

（二）課中環節

學生為主角，教師檢測課前學習成果為主，提供搶答環節、小組討論、專題報告等多種形式的課堂學習，以完成知識的內化過程。學生參與時間不少于課堂學時的2/3。例如，針對太陽能電池發電原理知識點的考察，設置了搶答環節，請學生分析課件中發電原理示意圖是否正確。學生若認真進行了課前慕課學習，都能準確指出圖中不合理的地方。

（三）課后環節

根據學生對知識的掌握情況，提供線下和線上相結合的課后練習和測試，以完成知識的鞏固過程。例如，課后拓展任務是請學生結合太陽能轉換原理設計電池。學生們腦洞大開，在基本的轉換原理基礎上設計出各種新奇的電池。

三、翻轉課堂的教學效果

20學時的翻轉課堂教學模式改革取得了比較顯著的效果。首先，課堂氣氛異常活躍。課堂上學生踴躍回答問題，小組討論非常激烈，專題報告十分精彩;其次，學生參與度大幅度提升。從課前自主學習到課中的各個互動環節，再到課后練習與測試環節，學生都能積極響應和參與，改變了以往課前不預習、課堂打瞌睡、課后抄作業的狀態;再者，提高了學生的自主學習和分析解決問題的能力;最后，改變了課堂環境。課堂不再是老師照本宣科填鴨式灌輸知識，學生成為課堂的主人，老師變成了教練、導師和裁判。

四、對翻轉課堂教學模式應用的建議

通過在課堂教學實踐中引入翻轉課堂模式，取得了比較明顯的教學效果，但也有一些需要注意的地方：（1）增加翻轉課堂教學模式的學時，最好能對整門課程進行教學模式改革，從而與傳統教學模式的平行班級進行教學效果對比;（2）提高慕課視頻制作水平，完善針對單個知識點的慕課;（3）提高授課教師的業務和管理等綜合水平，優化設計各種練習和測試，提高對課上環節的設計和掌控;（4）消除可能出現的“邊緣人”學生。通過課前慕課學習和練習結果反饋以及課上環節觀察，積極引導每位學生參與，消除可能出現的“邊緣人”，確保每位學生都能積極參與到課程學習的各個環節。

五、結語

在當今科技高度發達的時代，高校教師應當積極思考如何將新興的現代教育技術應用于教學過程中，以不斷提高教學質量。在《能量轉換材料與器件》教學過程中引入了翻轉課堂教學模式，結合線上線下教學的特點，提高了學生的學習積極性，將被動學習變成主動學習，將枯燥的課堂變成了激烈的辯論現場，教學效果顯著。

參考文獻：

[1]李甦，白柯晨.翻轉課堂教學設計與實踐問題研究[J].成人教育，2019（4）.

[2]李慧珺，王現英.翻轉課堂在物理化學教學中的策略研究[J].教育教學論壇，2019（7）.

基金項目：本文系四川省教育廳2018-2020年高等教育人才培養質量和教學改革“互聯網+”創新創業項目（JG2018-409，JG2018-413，JG2018-397），西南石油大學2018年高等教育教學改革研究項目（創新創業專項）重點項目、教師教學研究立項項目（2018JXYJ-07，2018JXYJ-10）研究成果