一流本科課程“材料物理化學”混合式教學改革芻議

胡杰珍，鄧培昌，王 貴

（1.廣東海洋大學機械與動力工程學院 廣東 湛江 524088；2.廣東海洋大學化學與環境學院 廣東 湛江 524088）

一流本科課程“雙萬計劃”的實施在全國高校和廣大教師中引起了廣泛的關注。廣東海洋大學（以下簡稱“我校”）高度重視“雙一流”建設，根據國家一流本科專業建設的精神和要求，制訂了學校專業建設與本科教學規劃，撥出專項經費全方位開展學校課程質量改革與一流課程建設，促進學校教育教學改革，提高創新人才培養質量。

隨著互聯網技術的不斷發展，超星學習通、釘釘、騰訊會議和云課堂等一系列在線教學網絡平臺得到了廣泛的應用。對于理論性強、知識抽象的課程來說，依賴“教師上課傳授知識，學生下課完成作業”的這種傳統教學模式很難調動學生的學習積極性，最終影響到人才的培養質量。將線上線下兩種教學模式相互結合，發揮各自的優勢，這種混合式的教學模式已經有不少高校在課程教學改革開展了有益的探索。

“材料物理化學”是一門重要的化學基礎課程，是材料、化學工程與工藝、應用化學、生物工程等專業的必修基礎課。利用數學和物理的理論和實驗方法，從物質的物理現象和化學現象之間的關系出發，研究物質的化學反應所遵循的基本規律，以及它們在科研、生產和生活實踐中的應用。該課程是廣東海洋大學化學與環境學院各專業學生的學位基礎課，同時也是我校機械與動力工程學院材料成型及控制工程專業的必修基礎課。我校的材料成型及控制工程專業主要培養具備材料成型及其過程控制中有關的基本知識和技能，以及材料成型及控制工程實踐能力、研究能力、創新意識和國際視野的高級工程復合型人才，該專業要求學生需要具有一定的相關化學基礎知識，其核心內容是“材料物理化學”課程的主要理論知識，因此需要進行“材料物理化學”課程的學習。

本文以我校材料成型及控制工程專業的“材料物理化學”課程為例，針對非化學化工類短課時“材料物理化學”課程授課存在的問題，為了更好地體現專業特色，以學校的“雙一流”建設為契機，根據前人已有的混合式教學實踐經驗，針對“材料物理化學”課程的特點，依托現有的超星網絡平臺，設計了線上線下混合式的教學模式支撐平臺，將課程設計統一化，優化教學內容，并依托此平臺在廣東海洋大學材料成型及控制工程專業開展了兩年的教學實踐探索，以期對材料物理化學課程教學的提升有所幫助。

1 “材料物理化學”課程的教學現狀

1.1 學生基礎薄弱

由于“材料物理化學”課程理論性強、公式多且限定條件比較苛刻，需要具有良好的高等數學基礎和較強的邏輯推理能力，因此，學生在學習過程中覺得內容比較復雜抽象難以掌握。對于材料成型及控制工程專業該課程放在入學后第四學期開設，相關的高等數學、高等物理和大學化學等基礎課程雖已經學完，但是材料成型及控制工程專業的學生實際基礎薄弱和接受能力比較差。

1.2 教學課時受限

相對于清華大學、四川大學、華北電力大學等學?；I該課程的80 個課時來說，我校學生“材料物理化學”課程的學時只有32 課時，相對較短，要求老師在這么短的教學時間內，讓學生既要掌握課程的基本理論知識，又要能夠理解課程內容的本質，運用所學的理論去解決實際問題，這明顯提高了教師講授和學生學習的難度。

1.3 材料的專業性不強

課程的專業性體現是指在學生學了本課程的知識和技術后，可以在特定的領域開展工作。由于學生基礎比較差以及短教學課時的限制，教學上只強調了材料物理化學的基礎知識，而忽略了與材料專業相關的理論知識，明顯偏離了材料成型及控制工程專業的需要。

1.4 課程的趣味性不足

激發學生的學習興趣是教學方法，也是教學目的，教育應當始終貫穿在學生的學習興趣之中。課程本身理論性強，與實際容易脫節，很多知識比較乏味，而且該課程公式多，內容復雜抽象，很難激發學習的興趣，學生被動接受知識，教學效果不好。

2 課程的改革與實踐

針對材料成型與控制工程專業學生基礎薄弱，材料物理化學課時短，只有32 課時，教材的起點不能太高，我們選擇了西南大學主編、科學出版社出版的《工科物理化學》作為教材，該教材主要研究對象是固體和液體，體現了材料類專業的特點，同時，該教材起點較低，簡化了公式推導，適合短學時材料類專業學生的學習。

2.1 線上課程的設計

“材料物理化學”課程內容較多、課時較少，這對學生的課后學習提出了要求。為了充分發揮線上學習的優勢，筆者利用超星學習平臺開展線上學習，將課程的PPT發布到網上，使學生可以提前預習，同時根據線下授課的內容每個章節都布置了適合線上完成的作業，如填空題、選擇題、判斷題和簡答題這樣的題型，通過課后作業起到了鞏固復習的作用，任課老師在后臺獲得學生對知識點的掌握情況，在下次授課時對出現的問題再進行講解，促使任課教師開展更高質量的線下授課教學。通過線上預習→線下授課→線上作業→發現問題→查閱資料→解決問題的教學設計，培養了學生的自學能力和分析能力，提高了教師的教學效果。

2.2 線下教學的設計

優化教學內容，強化基礎知識，刪掉了大學化學類似的內容，如化學平衡及化學動力學兩章內容，將這兩章課程相關的基本概念穿插到了其他章節中講解。針對學生基礎薄弱的問題，弱化公式推導與計算，但公式繁多也是材料物理化學課程的最大特點，課上受教學課時的限制無法去通過大量的習題去鞏固，課后以書面作業的形式促進學生掌握。對于材料成型與控制工程專業，適當加強專業性及應用性強的知識講解，如相平衡、多組分熱力學、電化學等，體現專業特點。

將教學與科研相結合，可以實現教學與科研的互相促進。筆者的研究方向是材料的腐蝕與防護，與材料物理化學課程內容密切相關，特別是電化學部分，在授課時注意把國內外的最新科研成果結合進去，提高了學生的學習興趣。同時，接納一些學生參與到科研活動中，將理論知識運用到實踐中，提高了學生解決實際問題的能力。

2.3 實踐環節教學的設計

“材料物理化學”是一門實踐性很強的課程，重視實踐教學，提高學生用理論解決實際問題的實踐能力、研究能力和創新能力，這是材料成型與控制工程專業人才的培養目標，也是國家本科一流課程的建設目標。

對于課程的實驗部分，由于課時較短，我們選擇了網絡實驗課堂，通過計算機技術實現實驗的仿真模擬，使學生在掌握了實驗基本技能的同時，可以更加深入地理解該課程的理論知識，提高教學效果和培養質量。

2.4 學生評價體系的設計

學校建立多維度的學生綜合評價體系，有效提升學生學習的自信心。降低原有的筆試考試成績的比例，提升平時成績的考核，通過課堂學習、線上學習、線下作業、小組討論等多渠道的評分體系，評價學生學習知識、查閱資料、發現問題和解決問題等不同方面的能力，并進行有針對性地指導，達到綜合培養學生理論解決實際問題能力的目的。

3 結語

在“材料物理化學”課程的教學中，教師可按照一流本科課程建設的標準，開展線上線下混合式教學模式的建設與實踐，從線上學習、線下課堂、實踐環節、評價考核環節4方面入手，強化對學生學習過程的管理。通過對完整課程學生線上線下的學習和實踐，教師完成對學生學習狀態的綜合評價，增強學生在該課程的投入，提高他們的學習效率和學習興趣，促進教師完善教學過程，開展更有效的課程教學工作，為一流本科課程建設打下堅實的基礎。