信息技術(shù)下的工程材料學(xué)混合式教學(xué)

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摘要：利用多媒體信息和互動(dòng)交流平臺，實(shí)現(xiàn)課上課下聯(lián)動(dòng)、傳統(tǒng)和現(xiàn)代融合，多維度、信息化、立體化教學(xué)是提升教學(xué)質(zhì)量的有效手段。通過信息化手段對工程材料學(xué)進(jìn)行了混合式教學(xué)改革，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性，加強(qiáng)了對專業(yè)知識的掌握，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：材料學(xué)科；信息技術(shù)；混合式教學(xué)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，各種信息化手段已深度融入大學(xué)校園。微課、慕課及“翻轉(zhuǎn)課堂”等信息化教學(xué)方式的普及給教學(xué)改革帶來了深刻影響。充分利用基于信息化手段的多媒體信息和互動(dòng)交流平臺，實(shí)現(xiàn)課上課下聯(lián)動(dòng)、傳統(tǒng)和現(xiàn)代融合的多維度、信息化、立體化教學(xué)模式是提升教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

一、可行性分析

（一）課程教學(xué)現(xiàn)狀基于信息技術(shù)的混合式教學(xué)模式在學(xué)時(shí)較多的公共課程（如形勢與政策、心理健康教育等）大班教學(xué)中的應(yīng)用較為普遍，且效果理想，很大程度上解決了師資力量不足的問題。許多理工科專業(yè)課存在授課內(nèi)容多，課時(shí)壓縮較大的問題，授課教師多采用講授為主、PPT教學(xué)為輔的教學(xué)模式，學(xué)生被動(dòng)接受，缺乏主動(dòng)參與，不能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，教學(xué)質(zhì)量出現(xiàn)不同程度的下降。武漢科技大學(xué)金屬材料工程系近年來一直承擔(dān)全校工程材料學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)，機(jī)械類、工業(yè)工程、車輛工程等專業(yè)將其作為專業(yè)必修課程，選課學(xué)生多，課程內(nèi)容涉及金屬學(xué)原理，金屬的塑性加工，金屬熱處理等金屬材料工程專業(yè)的主干課程，但受限于24學(xué)時(shí)，任課教師的授課壓力較大。為保證教學(xué)進(jìn)度，仍以教師課堂講授為主，并結(jié)合課堂練習(xí)和習(xí)題課的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)效果不甚理想。從近年來學(xué)生考試結(jié)果來看，學(xué)生對材料學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握程度較差，卷面成績下滑明顯，說明采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式已經(jīng)越來越難以達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)模式的改革已迫在眉睫。

（二）可行性分析許多研究者在工科專業(yè)課程混合式教學(xué)模式改革方面做出了有益的嘗試。王毓章等把翻轉(zhuǎn)課堂理念引入基礎(chǔ)化學(xué)課程混合式教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，達(dá)到了良好的教學(xué)效果[1]。盧樹華等利用“互聯(lián)網(wǎng)+課程”思想，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)方法，突出多源性、立體化和信息化教學(xué)手段，構(gòu)建傳統(tǒng)和現(xiàn)代融合的大學(xué)物理教學(xué)模式[2]。郭娜娜等利用信息化手段增加學(xué)生在材料科學(xué)基礎(chǔ)授課過程中的參與度，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提升了課程教學(xué)質(zhì)量[3]。楊雪銀結(jié)合工程材料和機(jī)械制造基礎(chǔ)的課程結(jié)構(gòu)，結(jié)合信息化手段對混合式教學(xué)模式進(jìn)行研究，強(qiáng)化了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的控制，引導(dǎo)學(xué)生放棄突擊過關(guān)心理，重視平時(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的鍛煉，提高了教學(xué)效果[4]?；旌鲜浇虒W(xué)模式對教學(xué)質(zhì)量的提升作用已經(jīng)得到了實(shí)踐的驗(yàn)證。

二、教學(xué)方法和效果

（一）教學(xué)方法本文于2019-2020學(xué)年第一學(xué)期承擔(dān)了機(jī)械學(xué)院兩個(gè)本科教學(xué)班的工程材料學(xué)教學(xué)任務(wù)。教學(xué)班1共82人，延續(xù)傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法；教學(xué)班2共104人，在教學(xué)過程中引入信息手段對傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行混合式教學(xué)改革，通過期末考試卷面成績分析評價(jià)混合式教學(xué)效果。根據(jù)課程教學(xué)大綱及歷屆教學(xué)班課堂作業(yè)情況和考試試卷分析結(jié)果，確定學(xué)生掌握較差的重難點(diǎn)、知識點(diǎn)，針對性地修訂教學(xué)目標(biāo)，規(guī)劃線上課程（著重一般知識點(diǎn)）和線下課程（著重重難點(diǎn)、知識點(diǎn)）課時(shí)分配及教學(xué)進(jìn)度安排，制定考核方式及成績組成。學(xué)生利用智慧樹教學(xué)平臺上的視頻課程完成對知識點(diǎn)的自學(xué)，通過平臺測試反饋系統(tǒng)考察對知識點(diǎn)的掌握程度，針對性地制定課堂教學(xué)模式，重點(diǎn)對學(xué)生掌握不好的知識點(diǎn)進(jìn)行講授或討論。通過對比試點(diǎn)教學(xué)班和普通教學(xué)班的考試成績，結(jié)合學(xué)生問卷調(diào)查情況，對混合式教學(xué)模式教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)，將評價(jià)結(jié)果用于指導(dǎo)新一輪課程的分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施。整個(gè)混合式教學(xué)模式實(shí)施框架圖如圖1所示。

（二）教學(xué)效果評價(jià)混合式教學(xué)的效果評價(jià)通?？梢詮恼n堂簽到、課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)、隨堂測試，以及期末考試等多個(gè)方面進(jìn)行全方位評價(jià)，最后的總成績通常包括以上多個(gè)項(xiàng)目。為了和采用傳統(tǒng)教學(xué)方式的班級進(jìn)行對比，僅從期末考試卷面成績對混合式教學(xué)效果進(jìn)行初步評價(jià)。表1中列出了近年來本文承擔(dān)學(xué)校工科專業(yè)工程材料學(xué)課程選課人數(shù)與卷面平均分。可以看到，從2014-2015到2018-2019學(xué)年，盡管期末考試題均由工程材料學(xué)課程題庫中抽取，并保持難度基本相當(dāng)，但卷面成績卻由80分左右逐漸下降至69分左右。在2019-2020學(xué)年第一學(xué)期工程材料學(xué)期末考試中，延續(xù)傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)班1平均分?jǐn)?shù)為69.93，與2016-2017學(xué)年第二學(xué)期和2018-2019學(xué)年第一學(xué)期的成績相近。教學(xué)班2平均分?jǐn)?shù)為72.37，明顯高于教學(xué)班1。結(jié)課后隨機(jī)調(diào)查了教學(xué)班2的33位學(xué)生，近85%學(xué)生（28/33）對于新的教學(xué)模式表示滿意。

三、結(jié)語

混合式教學(xué)模式在工程材料學(xué)課程中的應(yīng)用取得了初步效果。信息化手段豐富了學(xué)生獲取知識的方式，對學(xué)習(xí)能動(dòng)性的提升有一定幫助。同時(shí)，混合式教學(xué)有助于學(xué)生對專業(yè)知識的掌握，這從期末考試卷面成績的提升得以印證。對于混合式教學(xué)模式的應(yīng)用仍然處于探索階段，還需要通過更多方面的手段對教學(xué)效果進(jìn)行全面評價(jià)，如通過平臺測試反饋系統(tǒng)考察學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，比較試點(diǎn)教學(xué)班和普通教學(xué)班的課堂活躍度、考試成績等，最終將評價(jià)結(jié)果用于指導(dǎo)新一輪課程的分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施，有效提升工程材料學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王毓章,劉轉(zhuǎn)利,孫莉峰,等.基于反轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)模式研究與實(shí)踐[J].科教論壇,2019（4）：42-43.

[2]盧樹華,田方,王麗輝.大學(xué)物理教學(xué)信息化探討與實(shí)踐[J].大學(xué)物理,2019（38）：47-51.

[3]郭娜娜,方曉英,谷萬里,等.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革探索[J].機(jī)電教育創(chuàng)新,2019（3,）：174-175.

[4]楊雪銀.混合式教學(xué)在《工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)》中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2019（4）：73-74.

作者：胡騫 黃峰 劉靜 宋述鵬 吳雋 單位：武漢科技大學(xué)