微課模式在《材料科學基礎》課程中的應用淺析

李松霞　張進　張春梅　王霞

摘 要 《材料科學基礎》是重要的專業(yè)基礎課程，對整個大學四年知識結(jié)構(gòu)的搭建起承上啟下的作用。該課程知識點多且抽象，前后內(nèi)容互為因果，學生學習難度大，課時短缺。針對此情況，作者在已有課程授課基礎上，嘗試利用微課作為課堂教學的補充，制作了一系列功能特點明確的微課視頻，以此激發(fā)學學習興趣，輔助學生理解不易在課堂教學中實時理解的內(nèi)容以及用于同學們課后復習和自學。實踐表明，微課材料有利于學生對基本知識點的牢固掌握以及對最新科學發(fā)展的涉獵，可有效緩解學時欠缺的問題。

關鍵詞 微課模式 材料科學基礎

中圖分類號：G712文獻標識碼：A

0引言

材料科學、能源科學與信息科學并稱為21世紀現(xiàn)代科學技術(shù)的三大支柱，材料的發(fā)展對人類歷史的進程具有關鍵性的作用?！恫牧峡茖W基礎》是高等院校學科課程體系中重要的專業(yè)基礎核心課程，該課程的學習為專業(yè)課的開展扮演者基礎鋪墊和引導的角色。其教學內(nèi)容和質(zhì)量對學生的知識結(jié)構(gòu)、后續(xù)專業(yè)課的學習及學習興趣的培養(yǎng)等都有著重要的影響，對培養(yǎng)學生科學的思維方法和創(chuàng)新能力以及運用基礎理論解決實際問題的能力，構(gòu)建材料科學和工程基礎人員的專業(yè)知識體系具有主導和奠基作用。

《材料科學基礎》是研究材料組織與性能之間關系及其變化規(guī)律的科學，在建設體系中占有重要的地位?！恫牧峡茖W基礎》以介紹材料科學領域的基礎理論為目的，闡述各種材料的共性基礎知識，從材料的組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究材料的結(jié)構(gòu)和與材料的制備方法、加工工藝以及材料性能之間的關系，既具有較強的理論性，又與生產(chǎn)實際有緊密的聯(lián)系，是學生學習后續(xù)專業(yè)課程的必備基礎理論知識。課程內(nèi)容涉及到材料的晶體結(jié)構(gòu)、缺陷、金屬和合金的凝固、擴散、塑性變形和再結(jié)晶等知識。然而，這些內(nèi)容具有理論性強，內(nèi)容枯燥、知識點多且抽象等特點，同時學生普遍反映在學習過程中概念多、內(nèi)容多、抽象、難理解、抓不住重點等，學習起來困難，效果不佳。最終造成學生未能牢固掌握基本知識點，而與之相關的抽象復雜理論更是無法理解，這樣久而久之形成惡性循環(huán)，進而影響到后續(xù)其他課程的學習。同時，隨著我校對材料科學與工程專業(yè)培養(yǎng)計劃進行改革后，增加了培養(yǎng)而生綜合實踐能力的第二課堂，而《材料科學基礎》等理論課程的學時數(shù)相應減少這就造成“課時緊，任務重”的問題，造成學生對材料科學基礎知識理解膚淺，難以掌握其本質(zhì)。而材料科學基礎課程內(nèi)容前后互為因果，使得課堂教學過程中易造成對前因的重復講解，導致學時欠缺的問題尤為嚴重。因此，將短小精悍、主題鮮明、功能明確的微課引入到材料科學基礎課堂教學中，將有助于解決當前的問題。

1《材料科學基礎》微課產(chǎn)生背景

伴隨著移動學習時代的到來，微課使得當前教育發(fā)生了顯著的變化。高等院校微課的產(chǎn)生也是在高校順應時代下發(fā)展的產(chǎn)物，而《材料科學基礎》微課就是在這個大環(huán)境下產(chǎn)生的。盡管已有數(shù)所高校建成《材料科學基礎》在線精品示范課，但傳統(tǒng)的課堂實錄視頻內(nèi)容冗長，難以與互聯(lián)網(wǎng)時代人們注意力模式相匹配，加上網(wǎng)速及帶寬的硬性限制，教學資源被無形浪費。基于這樣的背景，微課誕生，吸取了傳統(tǒng)教學視頻的弊端教訓，更注重主題的突出明確，更具有針對性和服務性，在內(nèi)容設置上也趨于短小精悍，實現(xiàn)了自由補充與延伸。采用微課形式在適當?shù)奈恢貌捎靡粋€簡短的視頻補充就能很快把某些相關聯(lián)的其他章節(jié)課程內(nèi)容有效地銜接進來，而不至于弄亂全局，從而避免課堂上對其他關聯(lián)內(nèi)容進行重復講解，解決學時短缺問題。

2《材料科學基礎》微課設計與制作

《材料科學基礎》微課，其目的是為了增加信息量并提高對難點的理解性，也就是達到復雜問題簡單化的目的，并力爭本著圖文并茂、內(nèi)容集中、條理清晰等基本原則。微課的制作質(zhì)量，主要取決于對教學內(nèi)容的過程設計，合理的教學過程設計可以使學生更高效的掌握教學內(nèi)容，微課建設應著重體現(xiàn)在能讓學生在有限的時間里學到有用的知識點，而非形式上的花哨，所以整個微課的制作過程中，形式固然重要，但對教學內(nèi)容的過程設計和講解則更核心。

（1）首先根據(jù)課程教學內(nèi)容中的重難點確定本課程學生必須掌握的目標，將課程內(nèi)容進行模塊化建設，確定模塊內(nèi)大班授課和微課教學的學時和教學內(nèi)容構(gòu)成。根據(jù)課程知識的組成和特點，找到知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，并結(jié)合授課過程中對相關知識點的銜接要求，形成微課和課堂互為補充的模塊化教學內(nèi)容體系，并選擇其中之一作為教改內(nèi)容。分析選定模塊的知識體系特點，并遵循課堂授課和微課教學的規(guī)律及其優(yōu)勢，對課堂授課和微課教學的學時進行合理分配，并精心選擇適用于微課教學的內(nèi)容。

（2）微課教學內(nèi)容的功能劃分、設計和錄制。成功的微課需要精心挑選主題，圍繞這個主題，通過各種形式表現(xiàn)制作微課視頻。因此，根據(jù)相關內(nèi)容在課程中的作用，將微課內(nèi)容分為引入型（案例、問題引入新課）、銜接型（模塊內(nèi)關聯(lián)知識點之間的銜接）、鞏固型（重要知識點）、提高型（加深和拓寬類知識）。分工明確的微課內(nèi)容可充分發(fā)揮引入型微課拋磚引玉的功能，激發(fā)學生對新知識的學習熱情和興趣;銜接型微課承上啟下的功能，搭建模塊化知識體系的內(nèi)在有機體系;鞏固型微課的查漏補缺作用，讓不同程度的學生根據(jù)自己的基礎和接受程度控制視頻的快慢掌握課程的重點內(nèi)（下轉(zhuǎn)第143頁）（上接第141頁）容，避免課程內(nèi)容上的重復講解，極大緩解學時短缺的難題;提高型微課精益求精的特點，既可為學有余力的學生在掌握基本知識的基礎上，提高學習的深度，開闊學習視野。依據(jù)不同微課內(nèi)容的功能特點，精心設計微課教學實施方案，并進行微課錄制。微課教學設計中，采用問題引入式的講授教學法，設計情景、興趣導入法，通過學生熟悉的問題啟發(fā)學生思考，以問題或例題為載體貫穿教學過程，以此有效吸引學生的注意力。

3材料科學基礎微課應用

在線學習平臺是微課學習的依托，將課程資源上傳至在線學習平臺，并按照教學進度發(fā)布教學內(nèi)容，充分發(fā)揮引入式微課課前引導、銜接式課中承上啟和鞏固式課后長漏補缺的功能，使學生學習有的放矢，提高學習效率。同時授課過程中充分利用在線學習平臺的功能開展教學互動，如微習題、微測試等。課后教師團隊定期開展在線交流和研討活動、發(fā)布線上作業(yè)。并把學生對平臺的訪問頻次、觀看指定微課視頻、線上作業(yè)和在線研討等納入課程考核體系，引導學生積極主動參與到微課的學習過程中，增強師生互動交流，進一步激發(fā)學生的學習主動性。

4總結(jié)

通過對材料科學基礎教學中的問題分析，能夠深入了解材料科學基礎微課建設的必要性和優(yōu)越性。通過分析材料科學基礎微課的產(chǎn)生背景、微課設計、微課制作及微課的應用，總結(jié)出建設材料科學基礎微課的合適路徑，既能讓授課教師感受到本門課程微課教學的優(yōu)勢，又能讓學生體會到微課的教學效果。通過材料科學基礎微課教學方法，把抽象概念、理論與工程現(xiàn)象有機結(jié)合起來，既能夠激發(fā)學生的學習興趣，又能夠提高學生理論聯(lián)系實際的能力，最終達到學以致用的目標。

基金項目：感謝西南石油大學“基于微課和網(wǎng)絡平臺的《材料科學基礎》課程改革實踐”教學研究項目（2018JXYJ-08）的資助;四川省2018-2020年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學改革“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目重點項目“思想政治教育視角下大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育路徑研究”編號為JG2018-408。

參考文獻

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