材料科學基礎精品資源共享課建設探討

張代東　房大慶　宮長偉　柴躍生　田玉明　鄭建軍太原科技大學　山西太原　030024

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材料科學基礎精品資源共享課建設探討

張代東房大慶宮長偉柴躍生田玉明鄭建軍
太原科技大學山西太原030024

摘要：材料科學基礎是工科材料工程和材料成型專業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具有廣泛的使用價值。從課程體系建設、師資隊伍建設和課程教學資源建設三方面探討該課程精品資源共享課建設內容和過程。

關鍵詞：材料科學基礎；精品資源共享課；網絡課堂；教學資源

材料科學基礎是材料科學與工程、金屬材料工程、材料物理、冶金工程、材料成型與控制工程、焊接技術與工程等材料科學類與材料加工類專業的主要專業(技術)基礎課，是學生進入專業課學習的重要入門課。該課程以材料基本概念和基本理論為基礎，循序漸進、理論聯系實際揭示材料結構、成分與性能之間的內在關系及規律。主要介紹材料科學中的共性規律，即材料的組成—形成(工藝)條件—結構—性能—材料用途之間相互關系及制約規律。和大多數普通高等工科院校類似我校材料科學基礎課程的前身是金屬學與熱處理原理，有很長的開課教學歷史，現已建成山西省省級精品資源共享課。

1　課程體系建設

材料科學基礎是本科教育課程體系中的核心課程。隨著普通高等學校教育課程體系改革的深化和現代科技技術的快速進步，材料科學基礎課程內容不斷拓展和更新，課程教學信息量迅速增加，基礎性、文理性和實踐性更為明顯；課程知識點多、內容繁雜、抽象難記、教學難點突出。課程體系改革必須以所涉專業培養目標為指導，更新教學理念，改革教學方法和手段，體現知識學習與能力培養的融合，理論講述與課程實驗的整合等，以提高課程的教學質量，培養學生的綜合素質。必須重視學生能力的培養，注重培養學生獲取知識、運用知識、創新知識的能力。

1.1 教學內容

材料科學基礎課程全面系統地介紹材料的微觀結構、晶體缺陷、結晶過程、合金相結構、相圖、塑性變形與再結晶、擴散、固態相變、熱處理基本原理與工藝、工程材料及其應用等，以材料基本概念和基本理論為基礎，循序漸進、理論聯系實際揭示材料結構、成分與性能之間的內在關系及規律并緊密聯系材料科技的發展以適應新形勢下材料科學內容與發展及教育教學需要。教學內容及課時安排見表1；課程實驗教學內容見表2。

表1　教學內容及課時安排

表2　課程實驗教學內容

表2(續)

1.2 教學方法

(1)采用多媒體技術，使課程內抽象模型以動畫的形式出現，增加學生的空間感受和學習興趣，提高教學效果。

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

(3)課程教學團隊以例會形式討論修訂教學相關事宜，及時調整和更新教學內容，使課程教學與專業發展和當前行業最新發展主流同步。

(4)重視課程實驗教學環節，建立了材料基礎實驗教學中心和Motic數碼互動實驗室，通過互動實驗加深學生對相關內容的理解，通過驗證型實驗、綜合型實驗、設計型實驗和創新型實驗4個實驗模塊培養學生的實踐技能和創新能力。

1.3 網絡課堂

材料科學基礎課程知識面廣，內容多，傳統的課堂教學方法單一化，機械學習，灌輸教育，教師忙，學生累，教學效果相對差。精品資源共享課建設旨在解決日常教學活動中所遇到的問題，改變“一言堂”教學模式，實施互動式網絡課堂教學，使枯燥的專業基礎課教學變得活潑生動。網絡資源對課程學習全體學員開發，學員進入教育在線系統，點擊課程目錄，輸入學員賬號，即可參與網絡課堂教學活動。網絡課堂提供不同教學單元教學錄像、PPT、習題等教學內容，模擬真實上課場景，可自由選擇學習內容，可回放，反復觀摩學習和復習，學習無障礙，內容設計可更具有趣味性。網絡課堂設有師生交流平臺，師生可在線互動，在線交流，也可郵件提問和回復。

對一些容易掌握的內容采取自學和學生課堂講授相結合的方法，既培養學生獨立獲取知識的能力，又鍛煉學生的知識創新能力和表達交際能力。對一些比較繁雜和較難理解的內容，運用模型或多媒體等教學手段來輔助教學，加深學生對難點知識的消化與理解。采用精化實驗內容、拓展實踐能力并結合課程教學團隊各成員(教師)科研課題用科學與工程相結合的指導思想規劃教學實踐環節，使課程實踐活動延伸到課程教學內外的整個教學環節中。在考核上，采取考試為主，平時作業、討論、回答問題等為輔的綜合評價手段。構建課程相應的試題庫，對題目的考核知識點、難易程度等進行相應的標識，使考試試題難易適中以準確評價學生對知識的掌握情況等。

2　師資隊伍建設

我校材料科學基礎課程教學團隊現有教師11名，分別畢業于10所不同的高校，研修于不同的學科專業，其中有企業工作經歷的3人，教授3人，副教授3人，講師2人，高級實驗師2人，實驗師1人。其中具有博士學位人員7人，具有碩士學位人員1人，具有學士學位人員3人。教學團隊中高學歷、高職稱教師的比例高，學歷、年齡結構合理，搭配適當，有資歷深厚的老教師，也有年輕有為的骨干教師，發展趨勢良好。資源共享精品課程建設團隊中有5名經驗豐富的教師從事材料科學基礎課程教學錄像和實驗實訓演示錄像，3名教師從事課程作業輔導，2名教師從事實驗指導工作，1名專業教師從事科研實踐指導工作，3名資源共享網絡服務工程師負責資料上網和網絡維護工作。理論教學網絡教學輔助平臺提供有公告欄、課程信息、講義資料、教學資源、課程論壇、作業管理、疑難解答、成績管理、學生管理等十幾項功能，為教學提供高質量的網絡服務。實驗課教學網絡教學管理平臺提供有公告欄、課程信息、實驗室管理、規章制度、儀器使用、實驗論壇、實驗管理、創新園地等十幾項功能，學生可以自主學習、相互交流、預約實驗時間，配合開放式實驗教學管理等。

3　課程教學資源建設

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《材料科學基礎教程》(哈爾濱工業大學出版社)，參考教材主要有張代東、吳潤主編的《材料科學基礎》(北京大學出版社)、石德柯主編的《材料科學基礎》(機械工業出版社)、胡賡祥主編的《材料科學基礎》(上海交通大學出版社)等。課程基本資源和拓展資源全部上教育在線資源網。

基本資源包括：課程介紹、教學大綱、教學日歷(進程)、教案、多媒體課件、重點難點指導、習題作業、參考資料目錄、課程教學錄像等。

拓展資源包括：案例庫(Flash動畫)、試題庫系統、作業系統、Motic演示實驗系統、專題講座庫、專業知識檢索系統、在線自測/考試系統、大學生應知應會素質教育資料等。

充分應用現代化教學手段，不斷完善網絡課程資源，提高教學效率。進一步開展課程研究性學習、選修性學習、技術指導性學習和社會實踐性學習等新興課程領域的研究和開發，建立以學科素材和教學課件為主的通用素材資源庫，進一步開設建立以材料科學基礎課程和學科知識為主導的教師教學錄像和實驗實訓演示錄像等專題鏈接網站，突出學生的學習主體地位，培養學生自主合作的學習方式，不斷改變學生被動學習的地位。

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

基金項目：山西省特色專業建設項目。

作者簡介：張代東，碩士，教授。

收稿日期：2015-07-02