材料科学基础精品资源共享课建设探讨

张代东　房大庆　宫长伟　柴跃生　田玉明　郑建军太原科技大学　山西太原　030024



材料科学基础精品资源共享课建设探讨

张代东房大庆宫长伟柴跃生田玉明郑建军
太原科技大学山西太原030024

摘要：材料科学基础是工科材料工程和材料成型专业课程体系中的核心课程，涉及面广，可共享范围大，其精品资源共享课建设具有广泛的使用价值。从课程体系建设、师资队伍建设和课程教学资源建设三方面探讨该课程精品资源共享课建设内容和过程。

关键词：材料科学基础；精品资源共享课；网络课堂；教学资源

材料科学基础是材料科学与工程、金属材料工程、材料物理、冶金工程、材料成型与控制工程、焊接技术与工程等材料科学类与材料加工类专业的主要专业(技术)基础课，是学生进入专业课学习的重要入门课。该课程以材料基本概念和基本理论为基础，循序渐进、理论联系实际揭示材料结构、成分与性能之间的内在关系及规律。主要介绍材料科学中的共性规律，即材料的组成—形成(工艺)条件—结构—性能—材料用途之间相互关系及制约规律。和大多数普通高等工科院校类似我校材料科学基础课程的前身是金属学与热处理原理，有很长的开课教学历史，现已建成山西省省级精品资源共享课。

1　课程体系建设

材料科学基础是本科教育课程体系中的核心课程。随着普通高等学校教育课程体系改革的深化和现代科技技术的快速进步，材料科学基础课程内容不断拓展和更新，课程教学信息量迅速增加，基础性、文理性和实践性更为明显；课程知识点多、内容繁杂、抽象难记、教学难点突出。课程体系改革必须以所涉专业培养目标为指导，更新教学理念，改革教学方法和手段，体现知识学习与能力培养的融合，理论讲述与课程实验的整合等，以提高课程的教学质量，培养学生的综合素质。必须重视学生能力的培养，注重培养学生获取知识、运用知识、创新知识的能力。

1.1 教学内容

材料科学基础课程全面系统地介绍材料的微观结构、晶体缺陷、结晶过程、合金相结构、相图、塑性变形与再结晶、扩散、固态相变、热处理基本原理与工艺、工程材料及其应用等，以材料基本概念和基本理论为基础，循序渐进、理论联系实际揭示材料结构、成分与性能之间的内在关系及规律并紧密联系材料科技的发展以适应新形势下材料科学内容与发展及教育教学需要。教学内容及课时安排见表1；课程实验教学内容见表2。

表1　教学内容及课时安排

表2　课程实验教学内容

表2(续)

1.2 教学方法

(1)采用多媒体技术，使课程内抽象模型以动画的形式出现，增加学生的空间感受和学习兴趣，提高教学效果。

(2)采用小班教学，便于教师与学生、学生之间的互动、交流和沟通，课堂解决疑难问题。

(3)课程教学团队以例会形式讨论修订教学相关事宜，及时调整和更新教学内容，使课程教学与专业发展和当前行业最新发展主流同步。

(4)重视课程实验教学环节，建立了材料基础实验教学中心和Motic数码互动实验室，通过互动实验加深学生对相关内容的理解，通过验证型实验、综合型实验、设计型实验和创新型实验4个实验模块培养学生的实践技能和创新能力。

1.3 网络课堂

材料科学基础课程知识面广，内容多，传统的课堂教学方法单一化，机械学习，灌输教育，教师忙，学生累，教学效果相对差。精品资源共享课建设旨在解决日常教学活动中所遇到的问题，改变“一言堂”教学模式，实施互动式网络课堂教学，使枯燥的专业基础课教学变得活泼生动。网络资源对课程学习全体学员开发，学员进入教育在线系统，点击课程目录，输入学员账号，即可参与网络课堂教学活动。网络课堂提供不同教学单元教学录像、PPT、习题等教学内容，模拟真实上课场景，可自由选择学习内容，可回放，反复观摩学习和复习，学习无障碍，内容设计可更具有趣味性。网络课堂设有师生交流平台，师生可在线互动，在线交流，也可邮件提问和回复。

对一些容易掌握的内容采取自学和学生课堂讲授相结合的方法，既培养学生独立获取知识的能力，又锻炼学生的知识创新能力和表达交际能力。对一些比较繁杂和较难理解的内容，运用模型或多媒体等教学手段来辅助教学，加深学生对难点知识的消化与理解。采用精化实验内容、拓展实践能力并结合课程教学团队各成员(教师)科研课题用科学与工程相结合的指导思想规划教学实践环节，使课程实践活动延伸到课程教学内外的整个教学环节中。在考核上，采取考试为主，平时作业、讨论、回答问题等为辅的综合评价手段。构建课程相应的试题库，对题目的考核知识点、难易程度等进行相应的标识，使考试试题难易适中以准确评价学生对知识的掌握情况等。

2　师资队伍建设

我校材料科学基础课程教学团队现有教师11名，分别毕业于10所不同的高校，研修于不同的学科专业，其中有企业工作经历的3人，教授3人，副教授3人，讲师2人，高级实验师2人，实验师1人。其中具有博士学位人员7人，具有硕士学位人员1人，具有学士学位人员3人。教学团队中高学历、高职称教师的比例高，学历、年龄结构合理，搭配适当，有资历深厚的老教师，也有年轻有为的骨干教师，发展趋势良好。资源共享精品课程建设团队中有5名经验丰富的教师从事材料科学基础课程教学录像和实验实训演示录像，3名教师从事课程作业辅导，2名教师从事实验指导工作，1名专业教师从事科研实践指导工作，3名资源共享网络服务工程师负责资料上网和网络维护工作。理论教学网络教学辅助平台提供有公告栏、课程信息、讲义资料、教学资源、课程论坛、作业管理、疑难解答、成绩管理、学生管理等十几项功能，为教学提供高质量的网络服务。实验课教学网络教学管理平台提供有公告栏、课程信息、实验室管理、规章制度、仪器使用、实验论坛、实验管理、创新园地等十几项功能，学生可以自主学习、相互交流、预约实验时间，配合开放式实验教学管理等。

3　课程教学资源建设

精品资源共享课课程选用教材是赵品、谢辅洲、孙振国主编的《材料科学基础教程》(哈尔滨工业大学出版社)，参考教材主要有张代东、吴润主编的《材料科学基础》(北京大学出版社)、石德柯主编的《材料科学基础》(机械工业出版社)、胡赓祥主编的《材料科学基础》(上海交通大学出版社)等。课程基本资源和拓展资源全部上教育在线资源网。

基本资源包括：课程介绍、教学大纲、教学日历(进程)、教案、多媒体课件、重点难点指导、习题作业、参考资料目录、课程教学录像等。

拓展资源包括：案例库(Flash动画)、试题库系统、作业系统、Motic演示实验系统、专题讲座库、专业知识检索系统、在线自测/考试系统、大学生应知应会素质教育资料等。

充分应用现代化教学手段，不断完善网络课程资源，提高教学效率。进一步开展课程研究性学习、选修性学习、技术指导性学习和社会实践性学习等新兴课程领域的研究和开发，建立以学科素材和教学课件为主的通用素材资源库，进一步开设建立以材料科学基础课程和学科知识为主导的教师教学录像和实验实训演示录像等专题链接网站，突出学生的学习主体地位，培养学生自主合作的学习方式，不断改变学生被动学习的地位。

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

基金项目：山西省特色专业建设项目。

作者简介：张代东，硕士，教授。

收稿日期：2015-07-02