金屬學原理課程實驗網絡教學模式改革初探

秦亮 張艷 王淑艷 周瑞 張小立

摘? ?要：金屬學原理課程實驗受教面廣、應用性強，是大部分金屬材料專業學生的基礎實驗課。本文就金屬學原理課程實驗的教學改革模式進行了探索，分析了傳統實驗教學模式存在的問題，并結合本校情況進行了網絡教學模式的設計。同時更好的提高學生的學習積極性和主動性，達到較好的實驗教學效果，還提出了翻轉課堂和網絡教學相結合的教學方式。

關鍵詞：金屬學原理? 課程實驗? 網絡教學? 改革? 翻轉課堂

金屬學原理是我校金屬材料各專業、冶金工程專業等工科專業的重要基礎課，以學習金屬材料的基礎知識為目的，從材料的成分由相圖和金相分析其平衡態組織，揭示材料結構與性能的內在聯系及規律，為認識和改進材料的性能提供必備的基礎知識[1]。該課程理論知識多，概念抽象，對后續專業課學習具有奠基作用，其相關實驗也被列為獨立設課實驗，安排在大三進行。目前的課內實驗設置僅僅是讓學生了解較為基礎的名詞概念等，而對專業由感性認識上升到理性認識需要一段豐富的實踐過程[2]。為提高應用型本科學生的學習主觀能動性，加強動手能力的培養，提高實驗教學質量已成為迫在眉睫的事情。我校和其他高等院校一樣，重視實驗教學，加強學生動手能力的訓練和創新意識的培養，已成為地方性本科院校人才培養的共識[3]。

隨著多媒體技術和網絡技術的快速發展，無論是理論教學還是實驗教學，網絡化教學模式將慢慢成為現代化教育的主流模式。通過網絡傳授知識的教學手段可以更加彈性，更加靈活。線上線下相結合的方式也可以使學生更好的獲得知識的同時鍛煉自己的交流能力和分析能力。因此，本文主要就如何開展金屬學原理課程實驗的網絡教學，以及線上線下互動的教學模式改革進行初步的探索和討論。

1? 傳統實驗教學模式存在的問題

目前，我校的金屬原理綜合實驗主要以教師講授，集中實驗的教學模式進行。但隨著近幾年招生規模的擴大，加上教學資源有限，傳統的教學模式體現出一些弊端，導致最終的教學效果可能不理想。主要存在以下的問題。

1.1 現有實驗教學模式缺乏創新

傳統的實驗教學模式大多采用陳舊的教科書式教學：在實驗課上教師先進行講授或演示，然后學生進行具體實驗，教師在旁邊指導[4]。整個過程多以教師指令為主，學生缺乏學習主動性以及獨立思考的過程。往往教師剛講過的，學生后面就忘了，動手操作的時候還是錯誤百出，實驗課效果大打折扣。

1.2 實驗教學資源有限

由于招生規模的擴大以及開課專業的增加，使得原來的實驗室場地以及實驗室儀器數量都不能滿足每人一套儀器設備，只能將每個班分組并分批進行。分組進行的時候，教師雖然可以對每組進行分別指導，但就會占用很多課堂時間，學生獨立思考操作的時間就比較少。對于一些需要教師進行講解介紹設備的情況，有些學生圍在周圍聽的清楚，另外在外圍的同學聽的效果就比較差。因此，如何利用有限實驗教學資源獲得良好的實驗效果是急需解決的問題。

2? 網絡教學模式的設計

鑒于網絡教學模式大量引入理論教學中，對于實驗教學也可以參考進行網絡教學模式的設計和實施。本文主要從網絡教學中實驗內容的選擇以及翻轉課堂與網絡課程的結合兩個方面展開網絡教學模式設計的討論。

2.1 實驗項目的選擇

金屬學原理課程實驗的實驗項目和內容比較多，并不都適合網絡教學，因此可以選擇部分內容先進行網絡課程的建設。以金相試樣的制備實驗為例，它需要學生能獨立完成從原始樣品上取樣、鑲樣、粗磨、細磨、拋光、腐蝕、操作金相顯微鏡進行試樣組織觀察，要求學生對于金相顯微鏡的結構和操作有了解[4]。而學生往往在上課的時候聽老師講，以及看老師演示操作之后還是不能完全掌握。可以考慮把這些內容提前錄制視頻，作為網絡課程的教學內容，要求學生在進行實驗操作之前先通過網絡課程進行預習，并反復觀看之后再進行實驗課的操作內容。讓學生對于實驗課的內容學習化被動為主動，這樣現場實驗時就能夠熟練操作，不至于在有限的時間內被動的完成有關實驗項目[5]，也可以使老師在課堂上可以更多的針對學生的具體操作問題進行細致的指導。

2.2 網絡課程與翻轉課堂的結合

金屬學原理課程實驗內容較多，要很好的實現網絡教學，需要在原來的實驗內容上進行重新的調整。可以通過網絡課程內容的設計，更好的將金屬學原理的理論知識和實驗聯系起來，讓學生通過實驗加深對理論知識的理解。比如，對于鐵碳相圖這一部分的實驗內容，學生往往上完實驗課還是分不清亞共晶白口鐵和共晶白口鐵的微觀組織形貌。原因主要是課上時間有限，即便實驗老師再詳細的分析組織的特點，學生也親自用顯微鏡觀察并動手描繪，但仍然還是會辨別不清。網絡課程就可以充分發揮它不受時間空間限制，隨時隨地可以學習的優點。教師根據這部分實驗內容先制作視頻，并進行詳細講解。上實驗課前要求學生預習，并檢查預習情況，對于預習不合格的學生不能參加實驗。而實驗課上則可以多采取翻轉課堂的模式進行，教師提供實驗材料以及從旁指導，整個實驗以學生為主導，來獨自完成實驗內容。這樣不僅在實驗課上可以有的放矢，并且讓學生印象深刻。除了教學視頻的錄制和網絡課程的建設，還可以設計一些測試題對學生預習以及整體實驗課內容的掌握情況進行測試，把預習和復習結合起來。這樣網絡課程和翻轉課堂相結合的教學模式設計對于實驗課教學來說可以起到較好的效果，也較容易推廣。

3? 結語

將金屬學原理課程實驗進行網絡教學模式的改革是目前實驗教學改革的趨勢，也是為了更好的調動學生學習的積極性和主動性，最終的目的是為了提高學生的動手能力、分析和思維創新的能力。教學改革一直在進行，而且也是一項非常復雜的工程。如何做好實驗課程的教學改革，如何將網絡教學推廣應用到更多的實驗教學過程中是我們每個教師今后要努力的方向。

參考文獻

[1] 雷源源，張曉燕，田琴.《材料科學基礎》教學方法的改革[J].新課程研究，2012（6）：117-118.

[2] 張小立，徐玉松， 金云學，等.應用型本科院校金屬學原理課程實驗改革和實踐[J].中國現代教育裝備， 2018，3（285）：62-64.

[3] 方一航，吳建波，王宇，等.針對應用型本科人才培養“材料科學基礎”課程實驗教學改革的探索與思考[J].教育教學論壇， 2019，10（43）：132-134.

[4] 姜訓勇， 何朝成.“材料科學基礎”課程實驗教學的翻轉課堂[J].教育教學論壇， 2019，1（1）：270-271.

[5] 王洪霞.《材料科學基礎實驗》課程的網絡化教學模式與實踐[J].科技展望， 2015（14）：210.