"一中心-两驱动-三目标-四融合"：材料科学基础课程混合教学模式创新实践

"一中心-两驱动-三目标-四融合"：材料科学基础课程混合教学模式创新实践

"材料科学基础"课程依托国家级一流专业无机非金属材料工程，通过"一中心-两驱动-三目标-四融合"的混合教学模式创新实践，取得了显著的教学成效。

课程改革创新的实践与经验

"材料科学基础"课程依托国家级一流专业无机非金属材料工程，随着行业发展及专业内涵的提升，通过一代又一代课程团队教师的辛勤努力，课程建设与时俱进。

该课程教学改革创新的总体思路是"一中心-两驱动-三目标-四融合"。在教学改革过程中始终坚持以学生为中心的教学理念，引入"学科前沿"和"工程实际"两大驱动，充分调动学生的自主学习性。以知识、能力、素质三大目标为牵引，改变传统单一知识传授为目的的教学方式，开展教学内容、方法手段、课程资源及评价体系四方面的融合创新。

完善课程内容与资源建设，提升教学内容与教学目标的契合度

挖掘课程思政素材，植入思政元素

"立德树人"是教育的根本任务。课程团队响应我国《高等学校课程思政建设指导纲要》中的教育教学政策导向，修订了教学大纲，对每章节的思政结合点进行了深入分析。

在尊重课程内容科学性、逻辑性、完整性的基础上，课程团队教师充分运用互联网等新一代信息技术，挖掘、共享丰富的课程思政素材。将授课内容与思政相结合，将德育与智育相结合。在帮助学生理解复杂专业知识的同时，端正学生今后从事科学研究的态度，树立正确的人生观、价值观和世界观。

扩展教学内容的深度和广度

将材料科学基础知识和无机非金属材料工程问题有机融合，重点引用近年来对学科发展有促进意义的项目作为案例，并使之系统化、模块化。弥补大二学生理论联系实际能力的短板，加深学生对材料"组成-结构-性能"相互关系的理解，训练学生分析、解决工程问题的能力。另外，还引入相关科研课题，适当增加教学内容的难度，培养学生应用理论知识进行材料产品和生产技术创新的意识，增强学生对学科发展前沿和行业动态的把握。

整合更新线上线下资源

将材料科学基础中热力学和动力学各知识点以模型、图片、动画形式进行加工展现，使教学理论内容的形态变得立体化、动态化、形象化，增加了课堂教学的有效性。

结合专业特色，完善了课程八个章节的中英文课件和教案，收集整理了相关企业生产案例和科研成果，更新建设了资料库、习题库、测试题库、作业库等线上教学资源，围绕课程核心知识点录制了54个、总时长273分钟的微课视频。在学堂在线上建设了"无机材料科学基础"英文课程。2020年，更新了教材内容，出版自编教材一部。

精心做好教学设计，提高学生自主学习积极性

课前组织学生线上自主学习

根据学情分析，将学生容易理解、能够通过自学掌握的基本概念及理论等知识点设计为线上学习内容。教师提前一周线上发布自学任务，推送相应的微课视频及其他线上资源，培养学生自主学习能力以及积极的科学探索精神。布置小组合作任务，学生通过团队协作完成方案设计、PPT制作和发言提纲，激发学生团结合作的意识。教师课前在线指导，答疑解惑。通过线上统计数据及时了解学生课前自学情况，为提高课堂教学的有效性奠定基础。

课上灵活运用教学方法和手段促进师生互动

课堂教学重视材料科学基础理论知识在生产实践及科学研究中的具体应用，围绕材料制备及生产过程中具体工程问题及科研课题等，组织学生以小组形式开展合作学习、讲解展示、讨论探究及分组竞赛等教学活动。采用案例教学法、任务驱动法、问题导向法等教学方法，引导学生团结合作、发现问题、归纳总结、积极分享各自的观点，增进师生之间的交流互动，营造主动热烈的学习氛围，充分提高学生学习主动性。

课后线上辅助指导及分层教学

课后线上发布需个人独立完成的任务，又设置具有较强逻辑性及综合性的小组合作任务，另外，以积分的方式鼓励学生参与线上交流讨论。教师根据学生的学业水平、学习主动性、性格特点等开展针对性指导，为学生配备丰富的个性化资源，满足学生对知识不同层次的需求。

科学设置形成性评价体系，保证混合教学模式下教学质量与效果

地提高了学生课堂的参与度，促成紧张有序的学习氛围，提高教学效果。除了在教学过程中开展不同形式的测试考察学生对知识点的掌握情况外，为了提高学生分析解决问题的能力以及逻辑思维能力等等，我们还将教学活动与过程性考核进行了巧妙的融合。合理灵活地利用学习通中各模块，通过签到、抢答、选人及投票等功能在教学活动各环节中融入考核评价，增加课堂活力和趣味性，提高学生参与度，充分调动了学生自主学习的积极性。

课程团队合作共建，保障课下师生之间的交流互动

借助信息化手段开展混合式教学的过程更为复杂，工作量也有了一定程度的增加。高校传统教学方式下，由于时空限制，师生课后交流甚少，师生关系淡化。线上线下混合教学模式下，课前课后线上的交流互动是实现学习认知的有效手段。

本次改革过程中，我们将师生课下交流作为课堂教学的一个延伸。发挥教学团队合作共建的优势，课后合理安排任课教师轮流与学生交流互动的时间。激励学生畅所欲言，分享自己对知识点更深层次的理解，使知识的认知过程升华为一个思想交流的过程，深化为一个心灵碰撞的过程。

教学改革创新点

1. 秉承协同育人理念，在知识传授过程中实现价值引领

深度挖掘提炼了材料科学基础课程知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展课程广度、深度的同时，提升课程温度，赋予此工科专业课程一定的人文性。材料科学基础课程的开课学期为第4学期，学生刚刚接触所学专业。将思政元素巧妙地融入授课内容，增加授课内容和方式的逻辑性、深刻性和说服力，有意识地引导学生思考，加深了学生对本专业历史、行业现状、未来发展趋势等的了解，激发了学生科技报国的家国情怀和使命担当，帮助学生树立了正确的世界观、人生观和价值观。

2. 重构教学内容，切实满足学生专业发展需要

以学生能力需求为导向，从学科发展与能力需求的角度对教学内容进行优化与整合。教材体系注重了基础理论的完整性与全面性，以材料热力学及动力学基本知识为主。为了培养能够在陶瓷、玻璃等无机非金属材料领域从事产品研制与开发等相关工作的应用型人才，在教学过程中提高学生应用理论知识解决材料生产实际问题的能力以及自主学习能力，课程团队为学生提供了丰富的教学资源，围绕教材内容拓展了教学内容的深度和广度，适当增加了难度和挑战度。

3. 打造动感课堂，充分调动学生的自主学习性

打破了教师单向灌输的课堂结构，通过多元化的教学方法和灵活的教学手段精心开展教学设计，使学生"动起来"，认知过程呈现"活动中体验—体验中学习—学习中反思—反思中应用—应用中理解"螺旋式上升的趋势，真正实现"以学生为中心"的教学模式的转变。

基于OBE的理念，授课过程从注重"知识传授"转变为关注"能力培养"。在应用理论知识解决工程实际问题的过程中，激发了学生学习热情、增强了学生学习动力、提高了成就感，学生学习习惯逐步从传统 "被动学习"转变为"主动学习"模式。课堂上的高效互动促进了合作探究和个性化学习、实现了引导性施教。

4. 提供课下学习服务支持，确保师生交流的超时空性

通过构建丰富的网络交流环境，使用多种网络交流途径，为师生课下交流带来了开放性、互动性和超时空性，有效地解决了传统课后学生遇到问题不能及时得到及时帮助的问题，保证了课后教师对学生自学过程中的服务支持。师生在论坛中就典型问题的讨论交流也方便了学生对某一问题形成共识。师生之间交流的便捷性和频繁度的增加有利于师生之间心里距离的缩短和情感的交流，促进了师生关系的和谐发展。

材料科学基础课程改革创新成效

材料科学基础课程线上线下混合式教学已运行三年，教学质量有了明显提高。从考试成绩上看，17、18级学生与16级相比合格率分别上升了18%、28%，并出现了一定比例的优秀。

学生在第三届全国高校无机非金属材料基础知识大赛、全国大学生金相技能大赛、"挑战杯" 竞赛及"互联网+"大赛中获得多项奖励。本课程是材料学院学生研究生入学考试首先的专业课，本专业考取研究生的人数逐年攀升。

近三年，课程团队也取得了显著的教学业绩。获批省级教改重点攻关项目一项，获批"陕西高校创新创业教育课程"一门，课程团队教师主编的两本教材被认定为中国轻工业"十三五"规划教材，一人获批陕西普通本科高等学校教学名师称号，课程团队教师在《当代教育实践与教学研究》等期刊上发表教改论文共计6篇。