“互聯網+”背景下的《材料表面與界面》工程認證體系課程建設

李麗波，張桂玲，王飛

(1.哈爾濱理工大學化學與環境工程學院，黑龍江哈爾濱 150080； 2.哈爾濱理工大學高教研究與教學質量評估中心，黑龍江哈爾濱 150080)

隨著我國社會、經濟的快速發展，國內各工科院校的硬件條件得到了明顯的好轉，但是由于傳統教育觀念和教學模式的影響，學生的創新能力沒有得到應有的提高[1-2]。該校是一所工科為主的大學，人才培養目標是培養具有扎實理論基礎，較強實踐能力、創新精神的應用型高級工程技術人才和管理人才。一個好的工程師，基本素質不是死記硬背的記憶力，而是分析和解決問題的能力，是解決工程現場實際問題的能力[3-4]。工程認證對于工科專業提出了標準化的課程建設模式和指標[5-6]。《材料表面與界面》兼顧無機及分析化學、物理化學、有機化學的共性與個性，是材料化學專業一門同生產實際有密切聯系的重要課程，是一門交叉性學科，本課程應在無機及分析化學、有機化學、物理化學等課程的基礎上進行學習，可為材料化學、環境化學等課程提供必要的基礎理論知識。學生應全面、系統地掌握表面化學的基本內容，著重掌握固體表面的特點及吸附，表面改性技術及應用，與實際生活相聯系，熟練運用所學的知識，分析和解決各種材料設計、制造和日常生活中有關表面化學的問題。

1 課程教學目標優化

根據專業教育認證標準，《材料表面與界面》 課程提出了兩個培養目標，目標的實現過程是知識學習和多種能力的培養過程。

（1）能夠正確地認知和掌握材料的固體表面特點、表面改性、表面涂覆等方面的知識。

（2）能夠全面掌握表面化學的基礎知識和理論，將各方面的知識融會貫通，基礎理論相互聯系，充分理解，能夠應用材料工程基礎知識和技能選擇合理的材料表面加工工藝并能解決材料工程中的表面改性問題。

該課程設置了一些探究、翻轉教學素材，富有深刻的探究教學思想內涵。創設設疑式情境，激發學生的好奇心，“學啟于思，思源于疑”，設疑與思考問題有著必然聯系，只有“設疑”，學生才能產生“疑問”，有了疑問，才能激發學生的好奇心、注意力和求知欲，思維的積極性得到充分發揮，從而以疑激趣，使學生處于想解決問題的狀態下，躍躍欲試，開動腦筋，嘗試探尋各種解決問題的方法，學到知識，提高能力。優化后的培養目標與畢業要求對應的關系如表1 所示。

表1 課程目標與畢業要求指標點的對應關系

2 課程教學內容及方法優化

該課程網絡平臺進行翻轉項目驅動式教學方法。

翻轉一：耐蝕性涂鍍層的設計。

主要知識點：表面腐蝕的機理、涂鍍層結構特點，制備方法與工藝、應用前景等。

項目實施說明：在掌握好基礎知識的基礎上，學生分組討論，查閱文獻資料，自行設計一種耐蝕性強的涂鍍層材料，題目自擬，提出設計方案及實驗路線等，形成報告。

翻轉二：防水材料的設計。

主要知識點：浸潤現象，接觸角，比表面Gibbs 自由能等。

項目實施說明：在掌握好基礎知識的基礎上，學生分組討論，查閱文獻資料，自行設計一種防水材料材料，題目自擬，提出設計方案及實驗路線等，形成報告。

由于該課程主要講述材料表面的特性，材料表面與界面基本理論、 材料表面改性、 涂覆技術等方面知識，因此本課程的項目以理論聯系實際為主，使學生綜合運用教師在課堂上講述的方法來解題，同時要求學生針對這些內容查閱資料，了解相關的國內外發展現狀，整理綜述相關內容，使學生能夠系統掌握所學知識，提高學生的邏輯思維能力和實際應用能力。

學生通過在平臺上的自主學習，用所獲得的知識推動項目的進行，同時借助平臺，互相討論，實現師生/生生互動，以主題項目為驅動，查閱資料，提出解決方案，最終實現項目方案和可行性報告的撰寫，為今后工作打下堅實的基礎。

3 課程考核考核方式及成績評定

根據材料表面與界面課程實踐性強的特點，本課程優化后的考核方式在考試方案上增加了調研報告、課程論文等形式。閉卷考試占60%、調研報告10%、課程論文10%、平時表現10%、翻轉教學10%。采用的考核方式重點考查內容和評價標準。考試題分為兩類。

（1）概念型題。

重點考查學生對基本概念的理解程度，相似概念的辨析程度。考試將從如下形式中選擇：選擇題、填空題、判斷題、名詞解釋。共占50%。

（2）分析闡述型題。重點考查學生根據所學習的基礎原則、理論，進行綜合敘述的能力。

考試的形式為：簡答題、計算題。

共占50%。

4 結語

材料表面與界面兼顧無機及分析化學、物理化學、有機化學的共性與個性，是材料化學專業一門同生產實際有密切聯系的重要課程，是一門交叉性學科。針對工程認證標準，優化后的教學方法采用項目驅動式教學，提高學生的加強學生的工程知識，提高學生的問題分析能力，設計與研究能力，并加強了學生的團隊意識，為學生今后的發展奠定了堅實的基礎。