材料科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程應(yīng)用現(xiàn)狀分析

金鑫

摘 要：當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)課程在高校的應(yīng)用已經(jīng)形成了較為成熟的體系機(jī)制，很多高校在材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)模式上運(yùn)用了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程，它將很多在課堂和實(shí)驗(yàn)室中難以展現(xiàn)的材料結(jié)構(gòu)、材料試驗(yàn)等可通過(guò)多媒體設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)終端，用視頻、課件、動(dòng)畫(huà)等方式為學(xué)生講解，同時(shí)在課堂預(yù)習(xí)、講授、復(fù)習(xí)、試驗(yàn)等環(huán)節(jié)利用網(wǎng)絡(luò)課來(lái)進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。文章對(duì)我國(guó)某高校材料科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程的架構(gòu)做了概述，并對(duì)其當(dāng)前的應(yīng)用情況做了分析，提出了一些合理化建議。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ); 網(wǎng)絡(luò)課程; 課程建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G420? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2021）2-157-002

材料科學(xué)是結(jié)合了有機(jī)無(wú)機(jī)化學(xué)、工程力學(xué)等多種學(xué)科在內(nèi)的復(fù)合型學(xué)科，也是未來(lái)具有廣闊應(yīng)用前景，也是當(dāng)下高校的熱點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，但是其理論涵蓋面廣，應(yīng)用性強(qiáng)，所以傳統(tǒng)課堂也難以滿(mǎn)足教學(xué)需求，因此較多高校在省級(jí)、校級(jí)基礎(chǔ)精品課程創(chuàng)建的基礎(chǔ)上，借助其校園網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)勢(shì)，搭建起基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)將材料科學(xué)基礎(chǔ)課納入其中，實(shí)現(xiàn)課程的線上開(kāi)展，這樣一來(lái)對(duì)前期材料基礎(chǔ)精品課互動(dòng)性弱、使用率不高、傳播力不強(qiáng)的問(wèn)題都能很好地予以解決。并且能夠利用網(wǎng)絡(luò)課的互動(dòng)、開(kāi)放、共享、自主優(yōu)勢(shì)，將教材內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，也激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

一、材料科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計(jì)理念與流程安排

通常情況下的教學(xué)過(guò)程包括老師輸出信息，把基本概念、原理、方法等內(nèi)容傳授給學(xué)生，學(xué)生接受和理解信息，即記憶和理解，學(xué)習(xí)效果反饋，即通過(guò)問(wèn)答、作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式來(lái)考查學(xué)生掌握情況，課后的復(fù)習(xí)與鞏固布置課后作業(yè)和討論題目幫助學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)，綜合考核，及一般的理論和試驗(yàn)考試。此過(guò)程循環(huán)往復(fù)，就構(gòu)成了課堂教學(xué)的整體過(guò)程。教師、學(xué)生及其之間的互動(dòng)內(nèi)容是其核心要素。同時(shí)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程在很多應(yīng)用型高校專(zhuān)業(yè)建設(shè)中已經(jīng)有了較為成熟的教學(xué)體系，其總體的教學(xué)大綱和教學(xué)安排也較為合理，因此在網(wǎng)絡(luò)化課程的創(chuàng)新應(yīng)用中應(yīng)遵循當(dāng)前的教學(xué)過(guò)程，課程設(shè)計(jì)的理念和過(guò)程安排也要遵循以學(xué)生為中心，強(qiáng)化教師與學(xué)生互動(dòng)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)媒介的多元化，目前很多高校在此課程的網(wǎng)絡(luò)化開(kāi)發(fā)中的流程結(jié)構(gòu)如下圖所示，

網(wǎng)絡(luò)課的設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)需要符合若干基礎(chǔ)性要求，在硬件設(shè)施上要保證網(wǎng)絡(luò)帶寬、穩(wěn)定性和安全性，配套機(jī)制上要確保帶寬資源分配合理，課程設(shè)計(jì)上內(nèi)容齊全，包括電子講義、課程課件、對(duì)關(guān)鍵的概念、公式、反應(yīng)過(guò)程、應(yīng)用實(shí)例和研究前景等著重的突出，并且實(shí)現(xiàn)多媒體的綜合應(yīng)用，比如動(dòng)畫(huà)、圖片、視頻以及學(xué)生能夠自主參與到其中的線上試驗(yàn)課和理論練習(xí)課等。

課程設(shè)計(jì)包含了具體階段，在環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上需要明確本課程大綱中的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)范圍，并以提綱的形式確立下來(lái)，教材的編寫(xiě)也是以此為綱領(lǐng)的。材料科學(xué)基礎(chǔ)是化工門(mén)類(lèi)中的核心基礎(chǔ)課，它自新中國(guó)成立以來(lái)，在人民教育體系中也有較長(zhǎng)的開(kāi)設(shè)歷史，在教學(xué)大綱上已經(jīng)比較合理了，它是在《金屬學(xué)原理》這門(mén)理論課的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，這門(mén)課的教材在師生中評(píng)價(jià)相對(duì)較高，因此在編寫(xiě)材料科學(xué)基礎(chǔ)這本教材時(shí)可以用此課程的習(xí)題、知識(shí)脈絡(luò)作為參考并且可以配套相應(yīng)的試驗(yàn)手冊(cè)。課程總體的規(guī)劃是設(shè)計(jì)的重中之重，起到提綱挈領(lǐng)的作用，其外在的表現(xiàn)形式就是在網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)和移動(dòng)端APP的布局規(guī)劃上[1]，它的主要過(guò)程包含以下幾個(gè)方面：

一是開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)課程架構(gòu)設(shè)計(jì)，在目錄分層時(shí)需要以根目錄子目錄來(lái)進(jìn)行層次管理，同時(shí)把網(wǎng)站的內(nèi)容全部歸類(lèi)到根目錄下邊，當(dāng)網(wǎng)站包含的課程內(nèi)容項(xiàng)目較多時(shí)，維護(hù)難度增加，這是就要發(fā)揮資源管理器的作用，將不同層級(jí)的課程鏈接歸檔分層并署名，將本地和遠(yuǎn)程的站點(diǎn)結(jié)構(gòu)合并為同一種架構(gòu)。二是形成設(shè)計(jì)視圖，對(duì)課程網(wǎng)站的總體樣式，內(nèi)容分布和版面排布要做好規(guī)劃安排，并將其效果圖或者規(guī)劃圖交由網(wǎng)絡(luò)工程師去填充網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容并搭建起網(wǎng)站，在搭建中需要確保布局設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，同時(shí)要注重網(wǎng)頁(yè)的簡(jiǎn)潔性和直觀性，能讓學(xué)生可以直觀看到重點(diǎn)內(nèi)容，更加快速瀏覽和查閱，網(wǎng)頁(yè)上應(yīng)有導(dǎo)航和查找功能，或者是網(wǎng)站地圖。三是做好網(wǎng)站功能區(qū)規(guī)劃，除了導(dǎo)航欄的設(shè)計(jì)以外，還應(yīng)有相應(yīng)的收集學(xué)生反饋信息的功能欄目，比如留言板、在線客服、常見(jiàn)問(wèn)題答疑等等，這些功能區(qū)的設(shè)置能夠?qū)W(wǎng)站設(shè)計(jì)中存在的一些內(nèi)容填充和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的問(wèn)題充分顯現(xiàn)出來(lái)，后臺(tái)工程師可以根據(jù)學(xué)生反饋的情況積極去處理解決問(wèn)題，優(yōu)化網(wǎng)站的功能設(shè)計(jì)，保證課程播放，師生互動(dòng)，學(xué)生參與等具體工作可以正常進(jìn)行。四是數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)模塊建設(shè)，在課程結(jié)束后，期間形成的各類(lèi)信息數(shù)據(jù)要形成相應(yīng)的網(wǎng)站緩存，存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的云空間，可以方便老師和學(xué)生去下載回放，這些資源在下一次使用時(shí)也能更快的調(diào)取出來(lái)。

二、材料科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程推開(kāi)應(yīng)用的現(xiàn)狀和成果

（一）應(yīng)用現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)課程試點(diǎn)后，先后在化學(xué)專(zhuān)業(yè)、材料專(zhuān)業(yè)、工程專(zhuān)業(yè)等不同院系的課程教學(xué)中都進(jìn)行了嘗試和總結(jié)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)，最大的特點(diǎn)在于課后作業(yè)以電子版形式提交至網(wǎng)絡(luò)，由老師實(shí)現(xiàn)線上批改，并且互動(dòng)氛圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于現(xiàn)實(shí)課堂，課程的點(diǎn)擊率、收藏率和評(píng)論量很高，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性也不斷增強(qiáng)，與其他線下同類(lèi)型難度基本相當(dāng)?shù)恼n程相比，該課程的考試及格率有明顯提升，而重修率下降趨勢(shì)明顯，盡管這一指標(biāo)不能全面反映出課程的應(yīng)用成果，但是從學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)方式來(lái)看，都有較大的改觀，通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行的訪談，大部分學(xué)生對(duì)這種線上教學(xué)模式持肯定態(tài)度，表示自己可以更加自然的去向老師提問(wèn)，也可以把自己的想法與老師更深入的分享而不必考慮其他學(xué)生的評(píng)論，能夠?qū)⒏鎸?shí)的想法說(shuō)出來(lái)，從而提振了學(xué)生的自信心，突出其個(gè)性，有助于其發(fā)散思維和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)鍛煉[2]。由此來(lái)看試點(diǎn)的效果是比較樂(lè)觀的，在后續(xù)應(yīng)當(dāng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化完善，加速推廣。

（二）獲得成果分析

一是對(duì)于教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)而言，網(wǎng)絡(luò)課程體系需要高素質(zhì)的師資團(tuán)隊(duì)來(lái)支撐，否則其核心競(jìng)爭(zhēng)力就難以體現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)課程也是能夠較為全面和系統(tǒng)的反映出教師團(tuán)隊(duì)的綜合水平[3]，因此開(kāi)展基礎(chǔ)科學(xué)網(wǎng)絡(luò)課的首要任務(wù)在于建設(shè)一支德才兼?zhèn)洹哟魏侠怼⒒A(chǔ)扎實(shí)、能力過(guò)硬的講師團(tuán)隊(duì)。本次的網(wǎng)絡(luò)課程試驗(yàn)中，選取的教師隊(duì)伍在結(jié)構(gòu)上注重了質(zhì)量和可持續(xù)性，年齡層次中以中青年教師為主，經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師作起到了咨詢(xún)指導(dǎo)作用，以高層次學(xué)歷為主，兼顧教學(xué)方法和教學(xué)成績(jī)，對(duì)教師的說(shuō)課能力、動(dòng)手能力、組織管理能力開(kāi)展了相應(yīng)的考核，并在課程開(kāi)播期間，鼓勵(lì)代課老師積極爭(zhēng)取和參與到與材料研究和開(kāi)發(fā)的相關(guān)項(xiàng)目中去，以良師帶動(dòng)學(xué)生，形成示范效應(yīng)。

二是課程表現(xiàn)形式上，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要緊跟時(shí)代步伐，及時(shí)更新課程內(nèi)容，瞄準(zhǔn)最新研究方向，課程的設(shè)計(jì)要做到與時(shí)俱進(jìn)，其突出的代表是課件的設(shè)計(jì)制作[4]。目前的課件形式有PPT、FLASH、MV等多種形式，在內(nèi)容上要著重把相關(guān)的研究成果和研究理念加入，在本課程中，材料結(jié)構(gòu)是重點(diǎn)內(nèi)容，老師就把在SCI期刊和Nature上發(fā)表的關(guān)于材料結(jié)構(gòu)研究的成果囊括進(jìn)了課件之中，激發(fā)學(xué)生的探索未知的興趣，同時(shí)課件的表現(xiàn)方式上進(jìn)行創(chuàng)新，利用flash動(dòng)畫(huà)功能，把一些材料微觀結(jié)構(gòu)的變化和微觀粒子的運(yùn)動(dòng)做成形象的動(dòng)畫(huà)形式，便于學(xué)生理解。

三是在教學(xué)要素的選取上傳上，各類(lèi)課程的關(guān)鍵素材的選取是決定課程質(zhì)量的成敗所在，把好的教學(xué)素材上傳至網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)后，讓學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)的知識(shí)要點(diǎn)，同時(shí)利于其記憶和理解，并且對(duì)于后續(xù)的知識(shí)復(fù)習(xí)鞏固也有積極作用，不僅要把老師講授的課件和視頻音頻資料除了因版權(quán)和保密原因不能外傳外，都應(yīng)該及時(shí)上傳到課程資源區(qū)，方便學(xué)生下載回訪，同時(shí)也要把課程教材和課程大綱與講義的內(nèi)容修改完善后一并上傳，還有相應(yīng)的教學(xué)參考資料，補(bǔ)充資料以及學(xué)生問(wèn)答資料等，這些資料可以分為課前預(yù)習(xí)、課堂拓展和課后溫習(xí)三種類(lèi)型分不同時(shí)間段上傳，幫助學(xué)生在上課前提前了解相關(guān)知識(shí)，做到心中有數(shù)，在課堂上讓學(xué)生更好地大開(kāi)眼界，豐富其知識(shí)內(nèi)涵，在課后可以彌補(bǔ)有限課堂時(shí)間老師講授知識(shí)內(nèi)容相對(duì)狹隘這一不足。此外除了與教學(xué)內(nèi)容直接相關(guān)的素材，還可以把一些材料學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业难芯拷?jīng)歷、人生經(jīng)歷等記錄視頻、以及優(yōu)秀老師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教師風(fēng)采、學(xué)生參與各類(lèi)學(xué)術(shù)研究活動(dòng)獲取獎(jiǎng)項(xiàng)的圖片、有關(guān)學(xué)術(shù)成果的文字視頻上傳，讓學(xué)生在身心愉悅的同時(shí)也能夠以此為榜樣，樹(shù)立遠(yuǎn)大的理想，從內(nèi)心激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

四是學(xué)習(xí)鞏固和效果檢測(cè)上，所謂學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦樂(lè)乎。如果只顧向前學(xué)不回頭檢驗(yàn)學(xué)習(xí)情況，那么最終的結(jié)果是學(xué)后面忘前面，學(xué)習(xí)不系統(tǒng)不完備。在學(xué)習(xí)鞏固和成果評(píng)價(jià)的方法上，多為建立習(xí)題庫(kù)和試題庫(kù)，并制定復(fù)習(xí)計(jì)劃，習(xí)題庫(kù)適合作業(yè)和課后任務(wù)相關(guān)聯(lián)的，包括基本理論、基本規(guī)律、計(jì)算分析等理論知識(shí)，也涵蓋了實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)操實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性的內(nèi)容，讓學(xué)生練習(xí)是對(duì)課程的一個(gè)延伸，這是鞏固學(xué)習(xí)成果的有效方法，同時(shí)也是自我檢驗(yàn)成果的方式之一，學(xué)生可以通過(guò)自己獨(dú)立完成作業(yè)來(lái)發(fā)現(xiàn)自己的不足和短板所在，能夠針對(duì)性地去補(bǔ)足短板和弱勢(shì)，讓自己的知識(shí)體系和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)更為扎實(shí)。測(cè)試題庫(kù)是老師評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)情況也是學(xué)校評(píng)價(jià)教師教學(xué)成果的方式，因?yàn)椴牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)課程中相關(guān)理論性知識(shí)多，但是理論知識(shí)的最終還是要用到實(shí)踐中去，測(cè)試題的目的就是督促學(xué)生更好地將基礎(chǔ)性知識(shí)融會(huì)貫通，并且通過(guò)做相應(yīng)的有實(shí)際應(yīng)用背景的題目來(lái)啟發(fā)對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用，測(cè)試題庫(kù)中包含了章節(jié)測(cè)試和總測(cè)試[5]，為老師提供了解題思路和參考答案，幫助老師可以更好地指導(dǎo)學(xué)生去靈活應(yīng)對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題，提高他們發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力和理論聯(lián)系實(shí)際的綜合應(yīng)用能力。

五是師生的互動(dòng)溝通方式。網(wǎng)絡(luò)課程的最顯著特征是有了更加便捷和豐富的師生交流溝通渠道，他們不需要面對(duì)面地進(jìn)行信息的交互，讓學(xué)生可以放下戒備和拘謹(jǐn)?shù)男膽B(tài)，能夠把自己學(xué)習(xí)的真實(shí)情況向老師全面的反饋，將學(xué)習(xí)中疑惑點(diǎn)和難點(diǎn)提出來(lái)，老師也能夠更全面的掌握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果，從而制定合理的教學(xué)輔導(dǎo)策略，其溝通的方式主要有社交平臺(tái)、網(wǎng)站留言板、APP上的即時(shí)通訊等方式，這種方式下可以突破時(shí)空的限制，并且各類(lèi)知識(shí)資源的獲取更加便捷，內(nèi)容更加豐富，問(wèn)題答疑也不局限于課堂之上[6]，也有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)，可以把靈感性的創(chuàng)新點(diǎn)及時(shí)與老師分享，后續(xù)或許成為重大的研究成果。

三、結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)的材料科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程的試點(diǎn)是取得了良好的成果的，它在學(xué)習(xí)資源建設(shè)、學(xué)生積極性提升、師資隊(duì)伍優(yōu)化、學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)方面都發(fā)揮了重要功能，而在應(yīng)用過(guò)程中，也要把握好教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、素材提供、題庫(kù)編制、師生互動(dòng)等工作，使其更好發(fā)揮作用。

黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度備案課題：材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系的改革探索，編號(hào)GJD1319010

參考文獻(xiàn)：

[1]郭明霞，黃娟.信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展的影響探究[J]軟件導(dǎo)刊，2013，12（06）：18-19

[2]涂頻.“以研促教”在網(wǎng)絡(luò)課程改革與建設(shè)中的應(yīng)用[J]創(chuàng)新教育，2015（30）：232-233

[3]計(jì)云萍，任慧平.基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)的材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革[J]中國(guó)冶金教育，2012（06）：43-44+49

[4]許艷麗，馬德俊.基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的國(guó)家精品課程中教學(xué)錄像的應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J]繼續(xù)教育，2012（02）：29-31

[5]陶曉靜，王立群.關(guān)于我校網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)與應(yīng)用情況的分析[J]東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，17（04）：121-124

[6]趙躍智.基于平臺(tái)的無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)[J]中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2012，19（05）：43-49