孫俊哲?王志新?樊平

摘要：材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，理論與實(shí)踐并重。為了提升材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)效果，本研究在教學(xué)過(guò)程中探索了基于慕課資源的混合式教學(xué)模式，在分析現(xiàn)有的教學(xué)情況基礎(chǔ)上，進(jìn)行混合式教學(xué)的課程設(shè)計(jì)，采用多元化的評(píng)價(jià)體系，建立了反饋機(jī)制。通過(guò)對(duì)慕課教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以學(xué)生為中心，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：慕課;混合式教學(xué);材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代“教”與“學(xué)”的需求。探究以慕課資源為基礎(chǔ)的混合式教學(xué)模式，解決高校傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的主要問(wèn)題，應(yīng)對(duì)信息社會(huì)所提出的挑戰(zhàn)迫在眉睫。比爾和梅林達(dá)·蓋茨基金會(huì)的項(xiàng)目研究發(fā)現(xiàn)：混合式教學(xué)對(duì)于提高學(xué)業(yè)成就要比單獨(dú)的面授或者在線(xiàn)課程更有效。本研究以材料科學(xué)基礎(chǔ)為研究對(duì)象，基于已有超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的慕課資源，進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，建立了以教師引導(dǎo)督促、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的混合式教學(xué)模式。

一、材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)現(xiàn)狀

中原工學(xué)院材料科學(xué)基礎(chǔ)課程歷史悠久，是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)、材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)的主干課，也是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。目前該課程的教學(xué)主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方式。但是傳統(tǒng)教學(xué)以教師教為主，忽略了學(xué)生的主體地位，教學(xué)效果不明顯，主要存在以下問(wèn)題：課堂上主要以教師教為主，學(xué)生在課堂上缺乏深度的思考，對(duì)所學(xué)的知識(shí)僅限于被動(dòng)的接受，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和批判性思維的能力。例如在教授相圖的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生僅僅通過(guò)課堂上有限時(shí)間內(nèi)的講解，很難理解并運(yùn)用相圖的知識(shí)點(diǎn)分析一些復(fù)雜和實(shí)際的問(wèn)題。隨著信息時(shí)代的發(fā)展，智能設(shè)備在學(xué)生中的普及，學(xué)生獲得信息和知識(shí)的途徑日益增多，學(xué)生在課堂上集中精力聽(tīng)講的比例下降，課堂效率較低。此外，課程考核方式較為單一，不能全面衡量學(xué)生掌握以及運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)的情況，學(xué)生與老師交流的時(shí)間有限，評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制不夠完善。

二、基于慕課資源的混合式教學(xué)優(yōu)點(diǎn)

基于慕課平臺(tái)的混合式教學(xué)，就是對(duì)慕課教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將傳統(tǒng)面授式課堂與網(wǎng)絡(luò)課堂進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。本研究前期在超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行了慕課資源的建設(shè)，利用開(kāi)放、互動(dòng)的慕課平臺(tái)，構(gòu)建多元、動(dòng)態(tài)的在線(xiàn)學(xué)習(xí)資源庫(kù)，學(xué)生可以自主選擇時(shí)間、地點(diǎn)和自控進(jìn)度完成這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)，滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。同時(shí)在課上就學(xué)生自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題展開(kāi)集中講解，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作探究，提高學(xué)生的批判性思維能力，促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用與創(chuàng)新。而在課下可利用慕課平臺(tái)布置作業(yè)，為學(xué)生答疑解惑，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂的拓展延伸。

1.組成教師團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮了教師的引導(dǎo)和督促作用

傳統(tǒng)的面授課堂由單一教師完成，而慕課資源則由多名一線(xiàn)教師組成教師團(tuán)隊(duì)共同完成，每名老師各有所長(zhǎng)，從前期的綜合設(shè)計(jì)、知識(shí)點(diǎn)拆分到慕課視頻的錄制，都凝聚著團(tuán)隊(duì)每一名教師的心血。在線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課中面對(duì)面課堂和課后拓展延伸三個(gè)環(huán)節(jié)中，教師需要起到很好的引導(dǎo)和督導(dǎo)的作用。課前，教師將學(xué)習(xí)的相關(guān)資料和任務(wù)提前發(fā)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí);課中，教師根據(jù)學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)的情況，有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行講解，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論和答疑;課后，教師督導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)作業(yè)和測(cè)驗(yàn)，并參與網(wǎng)上的討論等。

2.學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性

混合式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)，學(xué)生由傳統(tǒng)的被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。開(kāi)放、互動(dòng)的慕課平臺(tái)為學(xué)生提供了多元、動(dòng)態(tài)的在線(xiàn)學(xué)習(xí)資源庫(kù)，豐富的知識(shí)體系代替了單一的學(xué)習(xí)資源。超星慕課網(wǎng)站上的基本教學(xué)資源供學(xué)生自學(xué)、討論、復(fù)習(xí)，拓展教學(xué)資源豐富、提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，特別是網(wǎng)站上重點(diǎn)高校的考研真題匯編及考研經(jīng)驗(yàn)交流為考研同學(xué)提供了很大的方便，近幾年的考研錄取率明顯提高。此外，網(wǎng)站上材料藝術(shù)中的圖片欣賞展現(xiàn)了材料內(nèi)部豐富多彩、妙趣橫生的微觀(guān)組織結(jié)構(gòu)，使學(xué)生在了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也享受著材料的內(nèi)在美。豐富的學(xué)習(xí)資源使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高，同時(shí)可以根據(jù)自己的時(shí)間安排進(jìn)行慕課知識(shí)的學(xué)習(xí)，滿(mǎn)足了個(gè)性化的需求，因此大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3.增加了教師與學(xué)生互動(dòng)交流的機(jī)會(huì)

在傳統(tǒng)課堂上，教師和學(xué)生的交流僅限于課上的講授和課下答疑，很多同學(xué)可能由于種種原因無(wú)法和教師進(jìn)行及時(shí)的溝通的交流。而慕課平臺(tái)則為教師和學(xué)生提供了一個(gè)很好的交流平臺(tái)，學(xué)生既可以通過(guò)app進(jìn)行課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，也可以利用app的互動(dòng)功能對(duì)教師提出問(wèn)題，等待教師解答。通過(guò)學(xué)習(xí)通可以實(shí)現(xiàn)多種功能，包括課前簽到，課中互動(dòng)和課后實(shí)時(shí)交流等，經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)長(zhǎng)和頻率有明顯的改善。教師也可以通過(guò)慕課平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，同時(shí)可以根據(jù)學(xué)生的作業(yè)和測(cè)驗(yàn)進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)，真正地做到因材施教，提升了教學(xué)效果。

4.建立多元的評(píng)價(jià)與反饋機(jī)制

傳統(tǒng)的教學(xué)采用平時(shí)成績(jī)和期末綜合考核的方式來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在平時(shí)討論的過(guò)程中，由于班級(jí)人數(shù)較多，通常話(huà)題討論只能有少部分同學(xué)參與進(jìn)來(lái)，而且由于時(shí)間的限制學(xué)生很難把觀(guān)點(diǎn)全面展示出來(lái)，階段性測(cè)驗(yàn)也要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而慕課平臺(tái)則很好地解決了這些問(wèn)題。通過(guò)在超星慕課平臺(tái)討論區(qū)發(fā)布話(huà)題討論，所有的學(xué)生都可以參與進(jìn)來(lái)，學(xué)生發(fā)言的積極性大大提高，通過(guò)互評(píng)和老師評(píng)價(jià)，可以對(duì)問(wèn)題有更深層次的理解，提高批判性思維的能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。例如學(xué)生在討論區(qū)交流這門(mén)課程學(xué)習(xí)的方法，考研的經(jīng)驗(yàn)等，在討論中共同進(jìn)步。通過(guò)線(xiàn)上測(cè)驗(yàn)，大大節(jié)省時(shí)間的同時(shí)可以及時(shí)并充分掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，在加強(qiáng)過(guò)程性考核的同時(shí)，可以全方位多元化評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合考評(píng)。經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐與探索，材料科學(xué)基礎(chǔ)的考核成績(jī)由平時(shí)的線(xiàn)上、線(xiàn)下學(xué)習(xí)和期末綜合測(cè)試共同構(gòu)成，學(xué)生在線(xiàn)觀(guān)看視頻，完成線(xiàn)上作業(yè)和測(cè)試等，占比30%，線(xiàn)下學(xué)習(xí)包括考勤、課堂討論、小組展示等，占比10%，期末綜合測(cè)評(píng)占比60%，從多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。

三、基于慕課資源的混合式教學(xué)的實(shí)施

1.教學(xué)分析

在開(kāi)展混合式教學(xué)之前，對(duì)學(xué)生的線(xiàn)上學(xué)習(xí)條件和能力進(jìn)行分析，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、自控力、管理能力等，并根據(jù)總體的評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)慕課的教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)時(shí)數(shù)。根據(jù)課程的特點(diǎn)以及前期的評(píng)估，我們教師團(tuán)隊(duì)將材料科學(xué)基礎(chǔ)的課程體系重新梳理，課程內(nèi)容進(jìn)一步整合，最終把其中重要的40個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作成慕課視頻。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)學(xué)生均具備線(xiàn)上學(xué)習(xí)的條件，但是學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性存在著一定的差異。這就對(duì)教師提出了更高的要求，如何設(shè)計(jì)更吸引學(xué)生的課堂，讓學(xué)生更多的實(shí)時(shí)參與進(jìn)來(lái)，在課堂上啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入思考，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與程度。在教學(xué)中，我們更多的從學(xué)生身邊的案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，例如生活中衣食住行用到的不同材料，“白雪紛紛何所似？未若柳絮因風(fēng)起，撒鹽空中差可擬”南北方雪花差異的內(nèi)在原因等，在自學(xué)一定的知識(shí)點(diǎn)之后，通過(guò)小組話(huà)題討論等方式，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行綜合的分析和應(yīng)用，讓學(xué)生感受材料的內(nèi)在美和科學(xué)之美。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)

基于慕課平臺(tái)的混合式教學(xué)，要想取得預(yù)期良好的效果，就必須遵循一定的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)施，在整體性、綜合性、開(kāi)放性和互補(bǔ)性的原則上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)教師通過(guò)慕課平臺(tái)推送相關(guān)資源，學(xué)生利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)的重點(diǎn)難點(diǎn)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成習(xí)題的測(cè)評(píng)，通過(guò)平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，教師掌握學(xué)生預(yù)習(xí)的情況并及時(shí)進(jìn)行交流和討論。課中教學(xué)環(huán)節(jié)教師根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的性質(zhì)及學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，可以采用重點(diǎn)講授、小組討論、實(shí)時(shí)測(cè)驗(yàn)等方式，教師可以充分利用現(xiàn)代信息工具，讓學(xué)生利用手機(jī)客戶(hù)端實(shí)時(shí)參與課堂，提高課堂效率，減少學(xué)生注意力的分散。例如在講述相圖知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)可以掌握相率、杠桿定律等基礎(chǔ)知識(shí)，而在課中教學(xué)環(huán)節(jié)，教師則可以重點(diǎn)講授的方式講述具體二元相圖和三元相圖的分析過(guò)程，然后采用小組討論的方式，讓每個(gè)小組學(xué)生針對(duì)一個(gè)相圖問(wèn)題進(jìn)行具體的討論和闡釋?zhuān)@樣既鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，又鍛煉了學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作和口頭表達(dá)的能力。課后教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)包括課后作業(yè)、課后總結(jié)和知識(shí)點(diǎn)測(cè)評(píng)等，學(xué)生在線(xiàn)完成課后作業(yè)或拍照上傳，教師采用學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。學(xué)生根據(jù)自學(xué)情況和教師講授情況進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)測(cè)評(píng)、網(wǎng)上交流討論和調(diào)查問(wèn)卷等形式，教師及時(shí)進(jìn)行教學(xué)進(jìn)度的調(diào)整和教學(xué)方法的改進(jìn)，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握。

3.教學(xué)實(shí)施

在每次上課前，我們都按照課前準(zhǔn)備、課中教學(xué)和課后總結(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施教學(xué)。以材料的結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)為例，課前會(huì)給學(xué)生推送原子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)合鍵、原子排列方式三個(gè)知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)視頻和課件，讓學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)后完成慕課平臺(tái)的知識(shí)點(diǎn)測(cè)評(píng)。并布置思考與討論：以可口可樂(lè)的三種包裝材料為例，它們分別有什么特點(diǎn)，為什么會(huì)呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)？在課中講授的過(guò)程中，重點(diǎn)講解原子結(jié)合鍵中一次鍵的類(lèi)型和特點(diǎn)、原子排列中晶體與非晶體的區(qū)別。在分組討論的環(huán)節(jié)，4-6人為一組，每組選出一名小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)小組的分工與協(xié)作。討論內(nèi)容為三大類(lèi)材料呈現(xiàn)不同性能特點(diǎn)的內(nèi)在原因。在小組討論的過(guò)程中，每組有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)記錄的人員，討論結(jié)束后，挑選小組任意一名人員來(lái)進(jìn)行闡述，這樣每名同學(xué)都有展示自我的機(jī)會(huì)，并以書(shū)面的形式完成小組總結(jié)。課后在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的梳理，材料的結(jié)構(gòu)從一個(gè)原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、兩個(gè)原子之間的結(jié)合再到多個(gè)原子的排列方式，從微觀(guān)到宏觀(guān)，理解并掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋一些實(shí)際問(wèn)題：例如為什么金剛石和石墨都是碳元素組成，但是卻存在如此大的差異？其中的奧秘就在于碳原子之間的結(jié)合方式，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的梳理和一些實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用到實(shí)際中。

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門(mén)理論聯(lián)系實(shí)踐的課程，采用基于慕課資源的混合式教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)與課外、線(xiàn)上與線(xiàn)下教學(xué)的完美結(jié)合，教師引導(dǎo)督促學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。當(dāng)然，在這種混合式教學(xué)的探索階段，課前準(zhǔn)備、課中教學(xué)和課后總結(jié)仍有很多細(xì)節(jié)需進(jìn)一步優(yōu)化，在今后的教學(xué)中，我們材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)將會(huì)繼續(xù)探索和完善這種教學(xué)模式，持續(xù)改進(jìn)，以便更好提高課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

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基金項(xiàng)目：中原工學(xué)院2019年度教學(xué)改革研究課題“基于慕課資源的混合式教學(xué)改革實(shí)踐——以《材料科學(xué)基礎(chǔ)》為例”（編號(hào)：67）

作者簡(jiǎn)介：孫俊哲（1988- ）女，中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院副教授，博士，研究方向?yàn)榧{米材料;王志新（1972- ）男，中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院教授，博士，研究方向?yàn)榻饘俨牧?樊平（1965- ）男，中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院副教授，博士，研究方向?yàn)榻饘俨牧稀?/p>