微課模式在《材料科學基礎》課程中的應用淺析

李松霞　張進　張春梅　王霞

摘 要 《材料科學基礎》是重要的專業基礎課程，對整個大學四年知識結構的搭建起承上啟下的作用。該課程知識點多且抽象，前后內容互為因果，學生學習難度大，課時短缺。針對此情況，作者在已有課程授課基礎上，嘗試利用微課作為課堂教學的補充，制作了一系列功能特點明確的微課視頻，以此激發學學習興趣，輔助學生理解不易在課堂教學中實時理解的內容以及用于同學們課后復習和自學。實踐表明，微課材料有利于學生對基本知識點的牢固掌握以及對最新科學發展的涉獵，可有效緩解學時欠缺的問題。

關鍵詞 微課模式 材料科學基礎

中圖分類號：G712文獻標識碼：A

0引言

材料科學、能源科學與信息科學并稱為21世紀現代科學技術的三大支柱，材料的發展對人類歷史的進程具有關鍵性的作用。《材料科學基礎》是高等院校學科課程體系中重要的專業基礎核心課程，該課程的學習為專業課的開展扮演者基礎鋪墊和引導的角色。其教學內容和質量對學生的知識結構、后續專業課的學習及學習興趣的培養等都有著重要的影響，對培養學生科學的思維方法和創新能力以及運用基礎理論解決實際問題的能力，構建材料科學和工程基礎人員的專業知識體系具有主導和奠基作用。

《材料科學基礎》是研究材料組織與性能之間關系及其變化規律的科學，在建設體系中占有重要的地位。《材料科學基礎》以介紹材料科學領域的基礎理論為目的，闡述各種材料的共性基礎知識，從材料的組織結構出發，研究材料的結構和與材料的制備方法、加工工藝以及材料性能之間的關系，既具有較強的理論性，又與生產實際有緊密的聯系，是學生學習后續專業課程的必備基礎理論知識。課程內容涉及到材料的晶體結構、缺陷、金屬和合金的凝固、擴散、塑性變形和再結晶等知識。然而，這些內容具有理論性強，內容枯燥、知識點多且抽象等特點，同時學生普遍反映在學習過程中概念多、內容多、抽象、難理解、抓不住重點等，學習起來困難，效果不佳。最終造成學生未能牢固掌握基本知識點，而與之相關的抽象復雜理論更是無法理解，這樣久而久之形成惡性循環，進而影響到后續其他課程的學習。同時，隨著我校對材料科學與工程專業培養計劃進行改革后，增加了培養而生綜合實踐能力的第二課堂，而《材料科學基礎》等理論課程的學時數相應減少這就造成“課時緊，任務重”的問題，造成學生對材料科學基礎知識理解膚淺，難以掌握其本質。而材料科學基礎課程內容前后互為因果，使得課堂教學過程中易造成對前因的重復講解，導致學時欠缺的問題尤為嚴重。因此，將短小精悍、主題鮮明、功能明確的微課引入到材料科學基礎課堂教學中，將有助于解決當前的問題。

1《材料科學基礎》微課產生背景

伴隨著移動學習時代的到來，微課使得當前教育發生了顯著的變化。高等院校微課的產生也是在高校順應時代下發展的產物，而《材料科學基礎》微課就是在這個大環境下產生的。盡管已有數所高校建成《材料科學基礎》在線精品示范課，但傳統的課堂實錄視頻內容冗長，難以與互聯網時代人們注意力模式相匹配，加上網速及帶寬的硬性限制，教學資源被無形浪費。基于這樣的背景，微課誕生，吸取了傳統教學視頻的弊端教訓，更注重主題的突出明確，更具有針對性和服務性，在內容設置上也趨于短小精悍，實現了自由補充與延伸。采用微課形式在適當的位置采用一個簡短的視頻補充就能很快把某些相關聯的其他章節課程內容有效地銜接進來，而不至于弄亂全局，從而避免課堂上對其他關聯內容進行重復講解，解決學時短缺問題。

2《材料科學基礎》微課設計與制作

《材料科學基礎》微課，其目的是為了增加信息量并提高對難點的理解性，也就是達到復雜問題簡單化的目的，并力爭本著圖文并茂、內容集中、條理清晰等基本原則。微課的制作質量，主要取決于對教學內容的過程設計，合理的教學過程設計可以使學生更高效的掌握教學內容，微課建設應著重體現在能讓學生在有限的時間里學到有用的知識點，而非形式上的花哨，所以整個微課的制作過程中，形式固然重要，但對教學內容的過程設計和講解則更核心。

（1）首先根據課程教學內容中的重難點確定本課程學生必須掌握的目標，將課程內容進行模塊化建設，確定模塊內大班授課和微課教學的學時和教學內容構成。根據課程知識的組成和特點，找到知識點之間的內在聯系，并結合授課過程中對相關知識點的銜接要求，形成微課和課堂互為補充的模塊化教學內容體系，并選擇其中之一作為教改內容。分析選定模塊的知識體系特點，并遵循課堂授課和微課教學的規律及其優勢，對課堂授課和微課教學的學時進行合理分配，并精心選擇適用于微課教學的內容。

（2）微課教學內容的功能劃分、設計和錄制。成功的微課需要精心挑選主題，圍繞這個主題，通過各種形式表現制作微課視頻。因此，根據相關內容在課程中的作用，將微課內容分為引入型（案例、問題引入新課）、銜接型（模塊內關聯知識點之間的銜接）、鞏固型（重要知識點）、提高型（加深和拓寬類知識）。分工明確的微課內容可充分發揮引入型微課拋磚引玉的功能，激發學生對新知識的學習熱情和興趣;銜接型微課承上啟下的功能，搭建模塊化知識體系的內在有機體系;鞏固型微課的查漏補缺作用，讓不同程度的學生根據自己的基礎和接受程度控制視頻的快慢掌握課程的重點內（下轉第143頁）（上接第141頁）容，避免課程內容上的重復講解，極大緩解學時短缺的難題;提高型微課精益求精的特點，既可為學有余力的學生在掌握基本知識的基礎上，提高學習的深度，開闊學習視野。依據不同微課內容的功能特點，精心設計微課教學實施方案，并進行微課錄制。微課教學設計中，采用問題引入式的講授教學法，設計情景、興趣導入法，通過學生熟悉的問題啟發學生思考，以問題或例題為載體貫穿教學過程，以此有效吸引學生的注意力。

3材料科學基礎微課應用

在線學習平臺是微課學習的依托，將課程資源上傳至在線學習平臺，并按照教學進度發布教學內容，充分發揮引入式微課課前引導、銜接式課中承上啟和鞏固式課后長漏補缺的功能，使學生學習有的放矢，提高學習效率。同時授課過程中充分利用在線學習平臺的功能開展教學互動，如微習題、微測試等。課后教師團隊定期開展在線交流和研討活動、發布線上作業。并把學生對平臺的訪問頻次、觀看指定微課視頻、線上作業和在線研討等納入課程考核體系，引導學生積極主動參與到微課的學習過程中，增強師生互動交流，進一步激發學生的學習主動性。

4總結

通過對材料科學基礎教學中的問題分析，能夠深入了解材料科學基礎微課建設的必要性和優越性。通過分析材料科學基礎微課的產生背景、微課設計、微課制作及微課的應用，總結出建設材料科學基礎微課的合適路徑，既能讓授課教師感受到本門課程微課教學的優勢，又能讓學生體會到微課的教學效果。通過材料科學基礎微課教學方法，把抽象概念、理論與工程現象有機結合起來，既能夠激發學生的學習興趣，又能夠提高學生理論聯系實際的能力，最終達到學以致用的目標。

基金項目：感謝西南石油大學“基于微課和網絡平臺的《材料科學基礎》課程改革實踐”教學研究項目（2018JXYJ-08）的資助;四川省2018-2020年高等教育人才培養質量和教學改革“互聯網+”創新創業項目重點項目“思想政治教育視角下大學生創新創業教育路徑研究”編號為JG2018-408。

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