一流課程背景下的材料科學基礎課程建設探索

胡 慶 江偉輝 江 峰 包鎮紅 王少華

（景德鎮陶瓷大學材料科學與工程學院，江西 景德鎮333403）

0 引言

2019年，教育部發布的《關于一流本科課程建設的實施意見》明確提出：建設適應新時代要求的一流本科課程要落實立德樹人根本任務，深入挖掘課程中蘊含的思想政治教育元素，以高階性、創新性、挑戰度“兩性一度”為標準[1]。在此背景下，本團隊合理運用大學MOOC在線教學平臺和與之關聯的智慧教學工具，開展基于“異步SPOC+慕課堂”的線上線下混合式教學，同時深挖課程蘊含的思政教育元素，實現在線課程與傳統線下課堂、材料專業教育與思想政治教育的有機融合，逐步打造一流課程。

1 課程在人才培養中的地位和作用

材料科學基礎課程為材料類相關專業的核心專業基礎課，主要講授無機材料的組成、結構、性能之間的關系的理論，材料制備中涉及的相變、固相反應和燒結過程的基本規律和相關動力學模型、相平衡等熱力學知識以及相圖的分析方法；同時課程中還蘊含著“科學精神、工匠精神、愛國情懷等”豐富的思政元素[2]。因此，課程要使學生掌握材料領域共性規律的理論知識（知識目標），培養學生運用知識解決實際生產和復雜工程問題的能力（能力目標），此外還承擔著培養學生“科學精神”“工匠精神”，激發學生作為“材料人”的社會責任感和愛國情懷（育人目標）任務。然而，我校材料科學基礎課程教學普遍采用傳統線下課堂教學，教學過程中還存在教師“填鴨式”輸出，教學內容長年不更新，考核評價單一等問題，與當前倡導的“以學生為中心”“形成性評價”等理念不符，與一流課程有一定差距。因此，本團隊依托大學MOOC平臺結合慕課堂，以“兩性一度”標準進行貫穿課前、課中、課后的課程設計，開展線上線下混合式教學，同時深挖課程所蘊藏的思政教育元素，完善課程考核評價體系，打造一流課程。

2 “兩性一度”標準下的課程設計

2.1 教學目標的高階性

首先，確定“高階性”的教學目標，分成知識傳授、能力培養和素質拓展3個層次。第一層次的內容主要涵蓋課程概念性和原理性的知識點，通過課堂講授配合線上學習完成；第二層次以第一層次的內容為基礎，側重培養學生對知識點的運用能力以及分析實際材料制備、生產等問題的能力，同時培養學生團隊協作以及溝通表達的能力，主要通過課堂講授、專題調研及“翻轉課堂”實現，教學過程中側重理論知識在實際問題中應用的案例的介紹，引導學生以小組為單位進行專題調研，再由學生制作PPT匯報交流，教師進一步講解總結，過程中充分體現“以學生為中心”；第三層次深挖教學內容中所蘊含的思政元素，穿插我國材料輝煌歷史和先進技術、著名科學家的生平事跡等的講解，將專業教學有機地融合思政教育，引導學生形成正確的三觀，培養學生作為“材料人”的責任感和使命感[3]。

2.2 教學內容和教學形式的創新性

團隊將最新的前沿研究進展和成果引入到課堂中，如講到石墨的結構時，延伸介紹石墨烯在材料學領域的研究進展和應用前景；講授鈣鈦礦型結構時，引申出鈣鈦礦材料在太陽能電池、量子點等方面的應用前景以及存在的問題。通過上述方式將課程基本知識框架與最新的前沿研究進展相銜接，使教學內容具有前沿性和時代性，同時能夠增加學生對材料科學的熱愛，提升學習興趣。另外，團隊在教學形式上注重以學生為中心，利用大學MOOC平臺，搭建本地SPOC平臺，采用智慧教學工具慕課堂進行備課、小組討論、翻轉課堂、數據分析，開展基于“異步SPOC+慕課堂”的線上線下混合教學，學生由被動接受者變為學習中心，極大地激發了學生的學習潛能，培養了其創新精神和實踐能力。

2.3 考核評價的挑戰度

傳統的考核評價方法大多為單一閉卷考試，學生大多在考前突擊便能通過，而且只能考核學生對基本知識點的掌握，對能力和素養的評價不夠全面。因此，本課程考核更加注重過程性考核和結果性考核的有機結合，總評成績除了課堂表現、平時作業和期末考試以外，還加入了線上學習、線上小組討論、翻轉課堂項目匯報、團隊協作、溝通交流等內容的考核，提高對學生的挑戰度。相應的，對教師的挑戰度也自然提高，教學內容和教學形式要創新，就需要教師投入更多的精力和熱情對教學內容更新再造，對教學形式和考核評價進行多樣化設計，對教學數據進行充分的分析，以持續改進教學效果。

3 線上線下混合教學模式

3.1 整合線上教學資源

建設豐富的線上教學資源是混合式教學順利開展的前提和保障，團隊選擇大學MOOC平臺上與我校材料科學基礎課程有較高契合度的精品在線開放課程，在此基礎上建設我校的異步SPOC平臺，結合我校實際和教學需要，對原有MOOC平臺中的PPT課件、教學視頻以及單元測驗和測試題進行了適當的補充和刪減，同時增加思政相關案例和上傳視頻，進行本地化改造，從而整合出一套可以支撐我校材料科學基礎課程混合式教學的在線資源。

3.2 “異步SPOC+慕課堂”的混合教學

采用基于“異步SPOC+慕課堂”的線上線下混合教學模式，SPOC主要用于學生的線上學習，慕課堂主要用于線下的教學活動[4]。課前，教師通過異步SPOC平臺發布教學通知、PPT以及教學視頻等資源，學生通過平臺進行線上的課前預習，完成練習和相關討論；課中，進行傳統的線下課堂教學，同時教師通過慕課堂發布課堂練習、彈屏和交互式討論等進行翻轉課堂教學；課后，學生在SPOC平臺完成教師布置的章節測驗，討論交流，教師則可以通過SPOC平臺收集學生觀看視頻、完成章節測試等的情況，通過慕課堂及時掌握學生的學習進度和學習狀況，對較為突出的問題進行持續改進，提高教學效果。

3.3 優化評價體系

為了更加充分地調動學生線上學習的積極性，同時更加公正地評價學生的知識、能力、素養情況，團隊對傳統“重結果，輕過程”的考核評價體系進行改革，設計了多維度、多樣式的考核體系，大幅提高了平時成績的比例和線上學習在平時成績中的比重，過程學習的比例由原來的20%增加至50%，包括課堂表現10%，在線學習20%（作業、討論、測驗、考試），翻轉課堂20%（教師評分、班級評分、小組評分），考核形式更加合理，更能夠評價學生對知識的理解和掌握，促進運用知識分析問題的能力以及團隊協作、溝通交流等素養的養成。

4 結語

以一流課程建設為契機，進行基于“異步SPOC+慕課堂”“學生為中心”的線上線下混合式教學，融入課程思政的育人元素，建立多元的課程考核評價體系，進一步體現教的“高階性”、學的“創新性”和考的“挑戰度”，持續提高課程教學效果，逐步打造適應新時代要求的一流課程。