混合式教学在《工程材料》课程中的应用
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摘 要：《工程材料》介绍了常用工程材料的基本理论、基础知识和选材与应用等内容，具有科学性和系统性强、内容丰富、应用实例多等特色，也是工程技术人员的学习参考课程。面对学时少的问题，经过多年努力，在《工程材料》课程内容和教学资源建设等方面同步开展工作，在课程内容设计上坚持“贯穿主线、突出重点、强调实用”的三原则，课程内容讲授过程中坚持“以哲学思想为指导，理解工程材料中的科学原理，从科学与技术的关系出发培养学生的创新思维，将思想政治教育融入课程教学中，培养学生的正确人生观”的三理念，形成了具有自身特色的，相互配套的立体化教学资源和教学环境，做到了课堂教学及实践教学的完美结合，学生有分析问题的能力，又有动手解决问题的能力，毕业生受到了用人单位的广泛好评。该课程混合式教学的建设与实施不仅可以为本校各院系学生提供教学资源，还将为其他院校学生及社会学习者提供学习资源。
关键词：工程材料;混合式教学;线上线下
《工程材料》是以材料科学与工程学科为基础，以机械制造、交通运输工程以及农业工程等学科为应用背景，是面向材料、机械、汽车等专业本科生所开设的一门跨院系专业基础课。本课程介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等常用工程材料的基本理论、基础知识和选材与应用等内容，具有科学性和系统性强、内容丰富、应用实例多等特色，也是工程技术人员的学习参考课程。因此，《工程材料》在线开放课程的建设不仅可以为本校各院系学生提供教学资源，还将为其他院校学生及社会学习者提供学习资源《工程材料》是高等工科院校机械类专业必修的专业基础课，以培养学生合理选用材料，正确选定热处理工艺方法，妥善安排工艺路线的初步能力为目标。注重渗入“面向工程” 的思想，综合运用金属工艺学、机械制造基础、制图、工程力学、机械原理等先修课程的理论知识和实践知识，加强创新能力和综合实践能力的培养[1]。2019 年通过智慧树平台建设了网络在线课程，开始了线上线下混合式教学新模式，课程网址为https：//coursehome.zhihuishu.com/courseHome/2069141#teachTeam。
1. 课程与教学改革要解决的重点问题
《工程材料》课程是机械类专业学习过程中的重要先导课程，它既是引导机械类专业本科生进入专业领域的入门课程，又是使学生掌握基本原理的理论课程，也是培养学生具有自学能力、独立分析能力的综合训练课程。《工程材料》课程教学体系庞大、教学内容繁杂，知识点涵盖了机械制造基础涉及的基本材料、基本原理、基本工艺及新材料、新工艺、新技术和其它相关知识的介绍，而且内容抽象，不易理解。目前教学计划学时数只有40 学时，有的专业只有32 学时。在学时少、内容多的条件下，怎样使学生学好课程，并让学生对课程感兴趣是本课程教学面临的一个重要问题。要从根本上解决这个问题，必须另辟蹊径，调整教学体系，从教学设计和理念上彻底更新，在教学内容和教学手段上大力改革。
2. 课程内容与资源建设及应用
2.1 课程内容设计三原则
为了提高教学效果，我们在课程内容设计上坚持了以下三个原则：
1）贯穿主线。即在教学内容安排上，以材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系这条主线贯穿始终，讲授内容分合相濟，变分散为集中，变模糊为清晰，以利于学生建立完整知识体系的概念，保证教学内容的基础性和系统性。
2）突出重点。即采用“删繁就简，削枝强干”的方法对教学内容进行调整。删减或淡化那些与核心理论无关的繁琐的数学推导和内容，强调重点内容的物理意义，促进学生对重点内容的掌握。
3）强调实用。即坚持重点培养机械类专业学生对材料的选用和制定零件加工工艺的能力，为其后续课程打下良好的基础。
2.2 讲授过程中的三理念
在课程内容讲授过程中坚持了以下三个理念：
1）以哲学思想为指导，理解工程材料中的科学原理;
2）从科学与技术的关系出发培养学生的创新思维;
3）将思想政治教育融入课程教学中，培养学生的正确人生观[2]。
2.3 教学方法
在教学方法上采用线上自学和线下课堂辅导及翻转课堂相结合的混合式教学方式，在智慧树平台上建设了线上课程教学资源，包括：
1）线上视频资源：授课视频49 个，总时长521 分钟。
2）线上测验和作业：12 次
3）线上期末考试题：题目总数295 题
4）线上阅读材料：24 份
此外，线上教学资源还包括晶体结构、相变、凝固过程等一些动画素材和热处理过程的现场录像资料。
在实验教学方面开设综合性探究型实验，将抽象的理论与人们可以感知的实践相结合，增加学生的学习兴趣。
3. 课程教学内容与组织实施
通过课程教学团队研讨和集体备课，交流PPT，互相听课等形式将多年来的教学经验、教学改革成果贯穿到课程教学团队每位成员的教学过程中。2019 年秋季学期开始在智慧树平台上试运行线上线下混合式教学。通过制作生动简洁的视频资源和大量练习题用于线上自学，结合案例教学法，讨论教学法，翻转课堂教学法，问题导向教学法等先进的线下教学方法，提高学生自主学习能力，培养学生创新思维和创造能力。
4. 课程成绩评定方式
课程考核最终总的成绩由平时成绩、期末成绩和实验成绩评定。考核内容分配如下：
（1）平时成绩：考核方面主要以课堂作业、课堂表现和线上学习完成情况打分。
（2）期末成绩：采取闭卷考试形式，考查专业基础知识以及综合能力。
（3）实验成绩：考核方面主要以实验表现及实验报告打分。鼓励学生实验时积极动手、动脑。
平时成绩占10-40%，期末成绩占整体成绩50-80%，实验成绩占10%。
5. 课程特色与创新
经过多年努力，在《工程材料》课程内容和教学资源建设等方面同步开展工作，形成了具有自身特色的，相互配套的立体化教学资源和教学环境，做到了课堂教学及实践教学的完美结合，学生即有分析问题的能力，又有动手解决问题的能力，毕业生受到了用人单位的广泛好评。主要的教学改革创新点如下：
1. 在课程内容设计上坚持了贯穿主线、突出重点、强调实用的三个原则。
2. 在教学内容讲授过程中坚持以哲学思想为指导理解工程材料中的科学原理，从科学与技术的关系出发培养学生的创新思维和将思想政治教育融入教学中培养学生正确人生观的三个理念。
3. 在实验教学方面开设综合性探究型实验，将抽象的理论与人们可以感知的实践相结合，增加学生的学习兴趣。
4. 在教学方法上采用线上自学和线下课堂辅导及翻转课堂相结合的混合式教学方式。
[参考文献]
[1]郭娜娜，殷凤仕，姜学波，王兆君，于文强，翟慎秋.“工程材料”课程线上线下结合的教学模式探索. 教育现代化，2018，10 （87）： 111-112.
[2]郭娜娜， 殷凤仕， 姜学波， 王兆君， 翟慎秋， 于文强. 思政教育背景下《工程材料》课程的教学改革.机电教育创新，2019，4：154-155.
（作者单位：山东理工大学，山东 淄博 255000）
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