材料科學(xué)基礎(chǔ)精品資源共享課建設(shè)探討

張代東　房大慶　宮長(zhǎng)偉　柴躍生　田玉明　鄭建軍太原科技大學(xué)　山西太原　030024

?

材料科學(xué)基礎(chǔ)精品資源共享課建設(shè)探討

張代東房大慶宮長(zhǎng)偉柴躍生田玉明鄭建軍
太原科技大學(xué)山西太原030024

摘要：材料科學(xué)基礎(chǔ)是工科材料工程和材料成型專業(yè)課程體系中的核心課程，涉及面廣，可共享范圍大，其精品資源共享課建設(shè)具有廣泛的使用價(jià)值。從課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)和課程教學(xué)資源建設(shè)三方面探討該課程精品資源共享課建設(shè)內(nèi)容和過程。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；精品資源共享課；網(wǎng)絡(luò)課堂；教學(xué)資源

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程、金屬材料工程、材料物理、冶金工程、材料成型與控制工程、焊接技術(shù)與工程等材料科學(xué)類與材料加工類專業(yè)的主要專業(yè)(技術(shù))基礎(chǔ)課，是學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要入門課。該課程以材料基本概念和基本理論為基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)、理論聯(lián)系實(shí)際揭示材料結(jié)構(gòu)、成分與性能之間的內(nèi)在關(guān)系及規(guī)律。主要介紹材料科學(xué)中的共性規(guī)律，即材料的組成—形成(工藝)條件—結(jié)構(gòu)—性能—材料用途之間相互關(guān)系及制約規(guī)律。和大多數(shù)普通高等工科院校類似我校材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的前身是金屬學(xué)與熱處理原理，有很長(zhǎng)的開課教學(xué)歷史，現(xiàn)已建成山西省省級(jí)精品資源共享課。

1　課程體系建設(shè)

材料科學(xué)基礎(chǔ)是本科教育課程體系中的核心課程。隨著普通高等學(xué)校教育課程體系改革的深化和現(xiàn)代科技技術(shù)的快速進(jìn)步，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容不斷拓展和更新，課程教學(xué)信息量迅速增加，基礎(chǔ)性、文理性和實(shí)踐性更為明顯；課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容繁雜、抽象難記、教學(xué)難點(diǎn)突出。課程體系改革必須以所涉專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)，更新教學(xué)理念，改革教學(xué)方法和手段，體現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)的融合，理論講述與課程實(shí)驗(yàn)的整合等，以提高課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。必須重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，注重培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、創(chuàng)新知識(shí)的能力。

1.1 教學(xué)內(nèi)容

材料科學(xué)基礎(chǔ)課程全面系統(tǒng)地介紹材料的微觀結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、結(jié)晶過程、合金相結(jié)構(gòu)、相圖、塑性變形與再結(jié)晶、擴(kuò)散、固態(tài)相變、熱處理基本原理與工藝、工程材料及其應(yīng)用等，以材料基本概念和基本理論為基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)、理論聯(lián)系實(shí)際揭示材料結(jié)構(gòu)、成分與性能之間的內(nèi)在關(guān)系及規(guī)律并緊密聯(lián)系材料科技的發(fā)展以適應(yīng)新形勢(shì)下材料科學(xué)內(nèi)容與發(fā)展及教育教學(xué)需要。教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排見表1；課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容見表2。

表1　教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排

表2　課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

表2(續(xù))

1.2 教學(xué)方法

(1)采用多媒體技術(shù)，使課程內(nèi)抽象模型以動(dòng)畫的形式出現(xiàn)，增加學(xué)生的空間感受和學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

(2)采用小班教學(xué)，便于教師與學(xué)生、學(xué)生之間的互動(dòng)、交流和溝通，課堂解決疑難問題。

(3)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)以例會(huì)形式討論修訂教學(xué)相關(guān)事宜，及時(shí)調(diào)整和更新教學(xué)內(nèi)容，使課程教學(xué)與專業(yè)發(fā)展和當(dāng)前行業(yè)最新發(fā)展主流同步。

(4)重視課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，建立了材料基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和Motic數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，通過互動(dòng)實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解，通過驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)4個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。

1.3 網(wǎng)絡(luò)課堂

材料科學(xué)基礎(chǔ)課程知識(shí)面廣，內(nèi)容多，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法單一化，機(jī)械學(xué)習(xí)，灌輸教育，教師忙，學(xué)生累，教學(xué)效果相對(duì)差。精品資源共享課建設(shè)旨在解決日常教學(xué)活動(dòng)中所遇到的問題，改變“一言堂”教學(xué)模式，實(shí)施互動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)，使枯燥的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)變得活潑生動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)課程學(xué)習(xí)全體學(xué)員開發(fā)，學(xué)員進(jìn)入教育在線系統(tǒng)，點(diǎn)擊課程目錄，輸入學(xué)員賬號(hào)，即可參與網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)活動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)課堂提供不同教學(xué)單元教學(xué)錄像、PPT、習(xí)題等教學(xué)內(nèi)容，模擬真實(shí)上課場(chǎng)景，可自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，可回放，反復(fù)觀摩學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，學(xué)習(xí)無障礙，內(nèi)容設(shè)計(jì)可更具有趣味性。網(wǎng)絡(luò)課堂設(shè)有師生交流平臺(tái)，師生可在線互動(dòng)，在線交流，也可郵件提問和回復(fù)。

對(duì)一些容易掌握的內(nèi)容采取自學(xué)和學(xué)生課堂講授相結(jié)合的方法，既培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力，又鍛煉學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)新能力和表達(dá)交際能力。對(duì)一些比較繁雜和較難理解的內(nèi)容，運(yùn)用模型或多媒體等教學(xué)手段來輔助教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的消化與理解。采用精化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、拓展實(shí)踐能力并結(jié)合課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)各成員(教師)科研課題用科學(xué)與工程相結(jié)合的指導(dǎo)思想規(guī)劃教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使課程實(shí)踐活動(dòng)延伸到課程教學(xué)內(nèi)外的整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。在考核上，采取考試為主，平時(shí)作業(yè)、討論、回答問題等為輔的綜合評(píng)價(jià)手段。構(gòu)建課程相應(yīng)的試題庫，對(duì)題目的考核知識(shí)點(diǎn)、難易程度等進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)識(shí)，使考試試題難易適中以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況等。

2　師資隊(duì)伍建設(shè)

我校材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有教師11名，分別畢業(yè)于10所不同的高校，研修于不同的學(xué)科專業(yè)，其中有企業(yè)工作經(jīng)歷的3人，教授3人，副教授3人，講師2人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師2人，實(shí)驗(yàn)師1人。其中具有博士學(xué)位人員7人，具有碩士學(xué)位人員1人，具有學(xué)士學(xué)位人員3人。教學(xué)團(tuán)隊(duì)中高學(xué)歷、高職稱教師的比例高，學(xué)歷、年齡結(jié)構(gòu)合理，搭配適當(dāng)，有資歷深厚的老教師，也有年輕有為的骨干教師，發(fā)展趨勢(shì)良好。資源共享精品課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)中有5名經(jīng)驗(yàn)豐富的教師從事材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)錄像和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)演示錄像，3名教師從事課程作業(yè)輔導(dǎo)，2名教師從事實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作，1名專業(yè)教師從事科研實(shí)踐指導(dǎo)工作，3名資源共享網(wǎng)絡(luò)服務(wù)工程師負(fù)責(zé)資料上網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作。理論教學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助平臺(tái)提供有公告欄、課程信息、講義資料、教學(xué)資源、課程論壇、作業(yè)管理、疑難解答、成績(jī)管理、學(xué)生管理等十幾項(xiàng)功能，為教學(xué)提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)提供有公告欄、課程信息、實(shí)驗(yàn)室管理、規(guī)章制度、儀器使用、實(shí)驗(yàn)論壇、實(shí)驗(yàn)管理、創(chuàng)新園地等十幾項(xiàng)功能，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)、相互交流、預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，配合開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理等。

3　課程教學(xué)資源建設(shè)

精品資源共享課課程選用教材是趙品、謝輔洲、孫振國主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》(哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社)，參考教材主要有張代東、吳潤(rùn)主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》(北京大學(xué)出版社)、石德柯主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》(機(jī)械工業(yè)出版社)、胡賡祥主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》(上海交通大學(xué)出版社)等。課程基本資源和拓展資源全部上教育在線資源網(wǎng)。

基本資源包括：課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷(進(jìn)程)、教案、多媒體課件、重點(diǎn)難點(diǎn)指導(dǎo)、習(xí)題作業(yè)、參考資料目錄、課程教學(xué)錄像等。

拓展資源包括：案例庫(Flash動(dòng)畫)、試題庫系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、Motic演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、專題講座庫、專業(yè)知識(shí)檢索系統(tǒng)、在線自測(cè)/考試系統(tǒng)、大學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)素質(zhì)教育資料等。

充分應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷完善網(wǎng)絡(luò)課程資源，提高教學(xué)效率。進(jìn)一步開展課程研究性學(xué)習(xí)、選修性學(xué)習(xí)、技術(shù)指導(dǎo)性學(xué)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐性學(xué)習(xí)等新興課程領(lǐng)域的研究和開發(fā)，建立以學(xué)科素材和教學(xué)課件為主的通用素材資源庫，進(jìn)一步開設(shè)建立以材料科學(xué)基礎(chǔ)課程和學(xué)科知識(shí)為主導(dǎo)的教師教學(xué)錄像和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)演示錄像等專題鏈接網(wǎng)站，突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，培養(yǎng)學(xué)生自主合作的學(xué)習(xí)方式，不斷改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的地位。

Discussion on Construction of the fine Resource Sharing Course of Fundamentals of Materials Science

Zhang Daidong, Fang Daqing, Gong Changwei, Chai Yuesheng, Tian Yuming, Zheng Jianjun
Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan, 030024, China

Abstract:Fundamentals of Materials Science is the core curriculum in material engineering and material processing major. The construction of the fine resource sharing course of Fundamentals of Materials Science has widely application value for its wide range and its sharing range. This paper discusses the contents and process of the construction of the fine resources sharing course from three aspects: teaching system, teaching team and teaching resources.

Key words:fundamentals of materials science; the fine resource-sharing course; network classroom; teaching resources

基金項(xiàng)目：山西省特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：張代東，碩士，教授。

收稿日期：2015-07-02