翻转课堂在高校专业基础课教学中的必要性和应用策略

摘 要：翻转课堂的教学模式是新兴的教学模式之一。而高校中的专业基础课教学模式和教学结构的变革探索，是目前高等教育中较为关注的课题。本文以天津大学应用化学（工）的专业基础课——理论电化学为例，分析了翻转课堂教学模式在高校专业基础课教学中的必要性，提出了实施翻转课堂教学的策略，以期为信息化时代的高等教育的教学模式变革提供思路和参考。

关键词：翻转课堂；高等教育；案例教学

中图分类号：G64 文献标识码：A

一、引言

随着信息化技术的飞速发展，人类已经进入一个与传统社会不同的时代。在信息化环境中，高等教育的教育理念、教学结构、教学模式和媒介手段都相应发生了巨大变化，这场变革的关键在于教学模式的创新。专业基础课作为一门连接大学基础和专业知识的专业核心课程，如何开展有效的教学来提高学生的学习兴趣、专业素养、研究能力和创新能力，是众多专业基础课教师所面临的难题。而对专业基础课程教学模式的改革和探索，已经成为各方较为关注的课题。

二、翻转课堂教学内涵

翻转课堂教学模式是近几年兴起的教学模式之一。其特点是学生在课下学习知识，而在真正的课堂中，通过教师的指导和帮助，深化理解课前所学的内容。从2007年开始，美国大学课堂中逐步尝试翻转课堂改革。如在迈阿密大学，翻转课堂教学模式已经被广泛应用，包括经济学、市场营销和计算机科学。[1]在波多黎哥大学马亚圭斯校区及中西纳西州立大学，C. Papadopoulos和J. F. Strayer则分别在工程静力学和统计学导论课程中实施了翻转课堂模式。翻转课堂教学至少解决了三个问题——覆盖范围、积极学习和团队协作，[2]翻转课堂教学的效果越来越突显，因此国内高等教育领域逐渐对翻转课堂也产生了浓厚的兴趣，而如何通过翻转课堂教学模式提高国内高等学校的教学质量已成为专家和教师日益关注的焦点。

三、理论电化学课程进行翻转课堂教学的必要性

1.实现课前与课后，线上与线下相结合，提高学习效率

目前应用化学（工）电化学方向的专业基础课程——理论电化学授课采用国内高等院校普遍采用的教学模式——大多利用多媒体集中授课。这种教学模式拥有众多优点，但也带来一些弊端：第一，在面对面的有限的课堂教学中，教师教学就像“填鸭”一样，一味地灌输知识。学生往往是一边观看多媒体课件，一边听讲，懒于记笔记，最终导致学生对知识的理解和消化不够。第二，播放多媒体课件时速度过快，知识点不够突出，容易造成学生对所学科目失去兴趣，也不能充分调动学生作为学习过程主体的主动性、积极性和创造性。

翻转课堂的实质是利用计算机技术和网络活动学习，从根本上增强学生的学习兴趣，提高学生的能动性，使学生自主地在课下或课前在线观看视频学习。在课堂上，在教师和同学的帮助下提出问题并解决问题，从而实现课前与课后、线上和线下相结合的混合式学习模式，有助于学习效率的提高。

2.拓宽课程内容，增强学生自主性

理论电化学是应用化学（工）电化学方向的核心课程。教学内容包括各类电极反应的性质、特点及其动力学影响因素及规律等，其特点是其中的基本概念多，应用领域广。这决定了在课堂教学上既要以教材为基础，同时在内容上又要进行适当的扩展和细化；在教学模式上应将教师启发、引导的主导作用和学生自主学习的主体作用充分结合起来，优势互补，以达到最佳的教学效果；在教学方法上，既要强调知识的记忆，同时又要求学生学会应用于实践的运用知识的能力。在教学中要做到实现以上要求，就必须结合天津大学的网络教学平台，采用翻转课堂的教学模式，可以使学生在学习和讨论中加深对理论电化学课程内容的理解和记忆，拓展专业知识面，增强自主学习的能动性，实现“以人为本”的教学目的。其目标符合专业基础课——理论电化学课程特点和要求，是对传统课堂授课的探索和创新。

四、翻转课堂模式在专业基础课教学中的应用策略

1.课前优化课程资源建设

在采取翻转课堂教学模式时，课前应依据理论电化学课程资源以及调查问卷和访谈结果，设计出理论电化学的课程建设方案，完善网络课程教学平台。网络教学资源主要包括学习资源、习题检测，其中的学习资源主要包括学科前沿介绍、教学课件、教学视频、教学案例等。[3]在学习资源中，可以设定一系列子模块，例如系统公告、课程信息、学科前沿、课程资源、研究案例、微课视频等。

系统公告主要是用来发布一般的或紧急的教学通知，如下一节课需要重点讨论的课程内容，方便学生准备。课程信息部分将由“课程大纲”“教学计划”“参考教材”“主讲教师”四部分组成，[4]其目的是让学生对该课程的学习内容、学时分配、授课教师的职业背景等有一个整体的认识。学科前沿，主要是给学生提供一些与课程相关的前沿的教学视频链接以及文献资料，例如，麻省理工有关电化学能源的教学视频、网易公开课中“湖南大学公开课：化学与能源”等，供学生课前或课后观看，不仅能拓宽学生知识面，增加学习兴趣，还能让学生随时巩固复习。

课程资源可以由“学习指导”“教学课件”“相关资源”三部分组成，其目的是有助于学生课前的自主学习和协作学习以及课后的复习，同时还有利于学生明确所学内容的学习目标和任务，充分调动学生的学习积极性和主动性。

在“教学课件”和“相关资源”中，则可以为课堂教学提供课件，从网络上下载兄弟院校如北京大学、厦门大学的教学课件以及英国南安普顿大学的课件链接等，网络上有关“微电极”的图片资料，进行电化学实验的微视频等，充分利用这些丰富的教学资源，能够帮助学生进行章节内容学习和课后复习。

研究案例将提供相关的前沿研究案例或应用案例分析、选题参考以及相关的方法指导。微课教学则指教师根据课程的内容和教学目标创建教学微视频，并按照章节或知识点将视频进行编辑，供学生课前学习及课后复习。教学视频最好控制在10～15分钟，并结合学生的具体特点设计其内容。习题检测部分既可以提供与章节内容相关的习题，让学生及时地对自己的学习效果进行评价，获得学习反馈效果；同时又可以展示学生的课程论文，激发学生的积极性和上进心。

2.课中应用多种教学方式解决学生问题

课中应充分利用课堂上面对面的交流时间，采取答疑、研讨、讲授并用的方式教学。答疑是为了解决学生在课前学习中产生的困惑，加强学生对所学内容的深层理解。研讨是增强学生的协作学习和师生之间的交流互动。而组织小组学习和讨论，不但有利于发展学生个体的思维能力，同时又可以提高学生之间的沟通交流和相互包容的能力，有利于学生之间相互促进提高。在进行10～20分钟的答疑或研讨之后，教师应该对课前的课程难点或重点进行总结，并采取案例教学的方式，引导学生进行下一步的学习。

课堂上的多层次案例教学法对培养学生的创新能力很有帮助。根据王世盛等人的教学经验，[5]可以将课程内容的知识体系按教学要求分为三个层次：第一层次基础知识和理论；第二层次基础知识的应用；第三层次新的电化学体系的研发、学科发展趋势和前沿知识。然后依据三个层次设计相应的教学案例。

针对基础知识和理论采用趣味性案例，案例资料以发展史实例、社会热点事件等为主。[6]针对基础知识的应用采用问题型案例。在讲课时首先根据授课内容，提出相关的工程或研究前沿的实例，引导学生带着问题听课并进行思考，以达到学以致用的目的。针对新的电化学体系的研发，采用引导案例式教学，结合教材中的理论知识，通过课堂上对前沿研究资料中相关案例的介绍，引导学生发现或探讨其中蕴含了哪些电化学原理和方法，有哪些创新性，以提高学生对课程内容的深化理解，增强学生对创新研究的兴趣和认识。可以采用课堂报告、小论文、小组讨论等方式。在进行上述教学活动时，应先进行教学准备活动，即融洽师生关系，了解学生的学习条件、学习能力及学习环境，并对翻转课堂的教学理念进行介绍，让学生从传统教学方式中的渐进式方式进入到翻转课堂。在课中，将以问题为导向，以案例式教学为主，辅助启发式、探究式、讨论式、参与式教学等方式用于课堂教学活动，引导学生进入下一节内容的自主学习或协作学习。

3.课后利用网络教学平台，实现双向互动

课后应充分利用网络教学平台，构建教学互动方式。可以用博客、在线讨论等形式增进师生之间的互动，并引导学生进行研讨式的合作交流学习。课后互动研讨，能保持学习的持续性，不至于学生课后就放弃了继续学习。在该部分中，教师可以在讨论区内将重难点、学习反馈结果或一些具有代表性的问题提出来让学生讨论，同时又可根据学生的反馈评价，进一步完善自己的授课视频和教学资源。

五、结束语

经过上述实践活动可以看出翻转课堂教学模式的优点有以下几点：第一，让学生成为学习过程的主体。与传统教学方式相比，其学习时间更为自由，这充分调动了学生的主动性和积极性；第二，全面提高了课堂中教师和学生之间以及学生与学生之间的互动。第三，锻炼了学生的交流沟通及团队协作能力，同时通过构建丰富的网络资源，开阔了学生的视野，拓展了学生的知识面。另外应用化学（工）电化学方向的学生是天津大学通过统一招生的渠道录取的，学生的素质和能力普遍较强，同时也符合信息时代年轻人的特点：他们能独立学习，自学能力强；有较强的表达能力和发现问题的能力。现在的大三学生基本上每人配有一台个人电脑，这也为翻转课堂教学提供了极大便利，他们可以轻松观看教学视频，学习教学视频。因此在应用化学（工）电化学方向的专业基础课上应用翻转课堂具有可行性和推广性。

参考文献：

[1][2]何朝阳，欧玉芳，曹 祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究， 2014，（2）： 148-151.

[3][4]李宏敏.基于翻转课堂教学理念的课程设计与开发[D].南宁：广西师范学院，2013.

[5][6]王世盛，高志刚，宋其玲，等. 药物化学教学中多层次案例教学法的运用初探[J].教育教学论坛， 2015，（15）：115.

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