導(dǎo)語：材料科學(xué)線上教學(xué)多元化設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：受疫情影響，2020春季學(xué)期材料科學(xué)基礎(chǔ)課程采取全程線上教學(xué)。為保證教學(xué)質(zhì)量，堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)運(yùn)用了多元立體式學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)、互動(dòng)式教學(xué)、及時(shí)評價(jià)與反饋幾種教學(xué)策略，在實(shí)踐中取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；多元化教學(xué)；設(shè)計(jì)與實(shí)踐

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生必修的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，也是許多高校的考研課。該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生扎實(shí)掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)理論知識，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力，為其今后從事材料的設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)創(chuàng)新做好準(zhǔn)備。近年來，為提升教學(xué)質(zhì)量，山東大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行教學(xué)改革創(chuàng)新。教學(xué)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，積極建設(shè)材料科學(xué)基礎(chǔ)在線開放課程，創(chuàng)設(shè)了多元化、互動(dòng)式課堂教學(xué)模式。受新型冠狀病毒肺炎疫情(簡稱疫情)影響，2020春季學(xué)期學(xué)生未能返校。在此背景下，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將以面授為主的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槿痰木€上教學(xué)。為了幫助學(xué)生適應(yīng)新的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)運(yùn)用了多元立體式學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)、互動(dòng)式教學(xué)、及時(shí)評價(jià)與反饋等多種教學(xué)策略，取得了良好的效果。

1多元立體式學(xué)習(xí)

材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的理論抽象，概念多且復(fù)雜，歷來是讓學(xué)生頗為頭疼的課程。對于這門課而言，常規(guī)的課堂講授法具有教師講解細(xì)致、現(xiàn)場答疑及時(shí)等優(yōu)勢。而2020春季學(xué)期受疫情影響無法面授，為保證教學(xué)效果，從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并實(shí)施了課前、課上與課后三位一體緊密配合的多元立體式學(xué)習(xí)策略。

1.1課前自學(xué)

在全程線上教學(xué)的情況下，如何恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)對保證教學(xué)效果尤為重要。為此，教師在課前恰當(dāng)時(shí)間通過雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習(xí)課件。預(yù)習(xí)課件的內(nèi)容包括相關(guān)知識點(diǎn)的微視頻，或相應(yīng)內(nèi)容的小測試。例如，第一章工程材料中的原子排列的第一節(jié)是原子鍵合，由于該內(nèi)容屬于中學(xué)化學(xué)的內(nèi)容，故而教師制作了“結(jié)合健小測試”并在課前發(fā)送，讓學(xué)生通過自測復(fù)習(xí)和回顧這部分的主要知識點(diǎn)，以測代學(xué)，課上就不再講授。另外，除了教師推薦的參考教材和學(xué)習(xí)平臺外，還特別鼓勵(lì)學(xué)生自行尋找其他相關(guān)的學(xué)習(xí)材料進(jìn)行自學(xué)。學(xué)生通過自學(xué)和小測可以了解自己存在的問題；教師則通過課前任務(wù)的完成情況一方面可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)(學(xué)情)，另一方面可以整理學(xué)生存在的共性問題，有針對性地進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.2開展多元化的課堂教學(xué)活動(dòng)

課堂學(xué)習(xí)是學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容、完成知識內(nèi)化最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。對于每一次線上課堂教學(xué)活動(dòng)，教師都要針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生課前的自學(xué)情況進(jìn)行精心的組織和設(shè)計(jì)，保證教學(xué)活動(dòng)形式豐富多樣。教學(xué)活動(dòng)包括重點(diǎn)難點(diǎn)精講、小測驗(yàn)、小組PPT匯報(bào)、討論、競賽等，通過教學(xué)活動(dòng)促使學(xué)生回顧、應(yīng)用與拓展課前自學(xué)的內(nèi)容，讓學(xué)習(xí)由表層的問題回答和知識分享深入知識應(yīng)用與解決層面。例如，在鐵碳合金相圖教學(xué)單元，開展了小組競賽式課堂討論活動(dòng)，分為必答和搶答兩個(gè)環(huán)節(jié)。在必答環(huán)節(jié)，每組先由一名學(xué)生作答，在限定時(shí)間內(nèi)允許其他學(xué)生補(bǔ)充糾正，教師酌情打分。必答題主要考查學(xué)生對鐵碳合金相圖基本知識的掌握程度，相對容易，因此必答部分結(jié)束時(shí)往往各組得分相差不大。在搶答環(huán)節(jié)，打破按組答題的限制，所有學(xué)生均可搶答，一旦答錯(cuò)還可由其他學(xué)生重新?lián)尨?。該環(huán)節(jié)考查學(xué)生對鐵碳合金相圖基本知識進(jìn)行分析與綜合運(yùn)用的能力，屬于高階教學(xué)目標(biāo)，不容易一次答對，學(xué)生都躍躍欲試，小組競爭異常激烈，各組成績隨之拉開差距，課堂氣氛十分熱烈，使小組競賽式課堂討論達(dá)到高潮。競賽結(jié)束后，教師當(dāng)堂宣布小組及個(gè)人積分和名次，不但要對優(yōu)勝個(gè)人和小組予以表揚(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，還要將結(jié)果計(jì)入課程總成績[1]。教師對整個(gè)課堂討論過程和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、反思和提升，把學(xué)生的注意力引向最重要、深層次的鐵碳合金結(jié)構(gòu)特征，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

1.3課后鞏固與提升

為了幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)內(nèi)容，教師在每個(gè)教學(xué)單元結(jié)束后會布置適量的作業(yè)。此外，還通過雨課堂補(bǔ)充若干MOOC視頻，便于學(xué)生進(jìn)一步拓展知識。如第一章的晶體缺陷部分，內(nèi)容抽象難懂，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在雨課堂內(nèi)置的MOOC視頻中選擇了大連理工大學(xué)葉飛教授的相關(guān)授課視頻，并將其作為課后補(bǔ)充資料及時(shí)推送給學(xué)生。學(xué)生觀看其他學(xué)校的MOOC視頻不僅可以復(fù)習(xí)所學(xué)知識，而且可以拓寬知識面。

2小組協(xié)作學(xué)習(xí)

開課之初，教師要將全班學(xué)生分組，因?yàn)楹罄m(xù)教學(xué)中許多活動(dòng)都要以小組形式開展。小組協(xié)作學(xué)習(xí)借鑒了筆者學(xué)習(xí)英語的經(jīng)歷。當(dāng)時(shí)每堂課外教都要求學(xué)生分組討論，小組討論時(shí)，氣氛輕松活躍，學(xué)生積極思考，自由表達(dá)，學(xué)生之間相互啟發(fā)，思維極度活躍，類似頭腦風(fēng)暴會，因此學(xué)生大大提升了英語學(xué)習(xí)的興趣與效果，與單純被動(dòng)地聽講完全不同。后來筆者參加北京大學(xué)汪瓊教授的MOOC“翻轉(zhuǎn)課堂”學(xué)習(xí)，接觸到小組協(xié)作學(xué)習(xí)理論，它的理論依據(jù)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，學(xué)生對知識的掌握一方面通過自身的認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行主觀建構(gòu)，另一方面依靠與同伴和教師一起進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)來共同建構(gòu)，在相互啟發(fā)中不斷調(diào)整思維，從而在更高層次上建構(gòu)知識[2]。小組協(xié)作學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)小組內(nèi)的每個(gè)成員都要參與進(jìn)來，共同協(xié)商和分享是其核心。小組協(xié)作學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)產(chǎn)生在知識協(xié)作建構(gòu)過程中，是一種相互依存的助長關(guān)系，是人與人之間的互動(dòng)所帶來的知識、經(jīng)驗(yàn)的豐富和能力的共同提高[3]。2020春季學(xué)期線上教學(xué)期間，學(xué)生分散在家，比起以往的教室面授缺少了共同學(xué)習(xí)的氛圍。因此，采取小組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式可以增加學(xué)生之間的互動(dòng)聯(lián)系，創(chuàng)造更多交流合作的機(jī)會。具體而言，小組協(xié)作學(xué)習(xí)的形式有以下幾種。

2.1小組課堂練習(xí)

材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容繁多，其中有不少難點(diǎn)，教學(xué)過程中必須通過及時(shí)的課堂練習(xí)加以強(qiáng)化鞏固。在2020春季學(xué)期的教學(xué)中，針對篇幅較大、知識點(diǎn)較多的教學(xué)單元，課上練習(xí)時(shí)采取小組答題方式。例如，第四章相圖的篇幅最大、內(nèi)容最多且包含三元相圖等多個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，教材上附有大量習(xí)題和復(fù)習(xí)思考題以供學(xué)生練習(xí)。對此，教師除了布置課后作業(yè)外，還組織小組課堂練習(xí)，即要求從第一題起按小組順序輪流作答，循環(huán)幾輪，綜合小組答題情況記入平時(shí)成績。結(jié)果表明，小組課堂練習(xí)效果較好，一方面小組輪流答題模式促使學(xué)生在直播教學(xué)過程中保持精神高度集中；另一方面由于引入了組間競爭，小組成員的學(xué)習(xí)積極性大為提高，絕大多數(shù)學(xué)生能夠主動(dòng)思考，積極答題，學(xué)習(xí)效率提高。

2.2小組作業(yè)及互評

如前所述，課后作業(yè)是學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識和提升應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。2020春季學(xué)期的課后作業(yè)采用了兩種方式，一是常規(guī)的個(gè)人完成、教師評判的方式；二是某些章節(jié)以小組作業(yè)取代個(gè)人作業(yè)，即要求小組成員共同完成，提交之后進(jìn)行小組互評、教師點(diǎn)評，小組作業(yè)成績計(jì)入組內(nèi)每名學(xué)生的平時(shí)成績。對于小組任務(wù)，小組成員必須合作完成，因而創(chuàng)造了許多共同學(xué)習(xí)討論的機(jī)會，在這個(gè)過程中學(xué)生可以互相學(xué)習(xí)借鑒，總結(jié)問題；同時(shí)小組互評有助于學(xué)生以更積極的態(tài)度完成作業(yè)，增強(qiáng)集體榮譽(yù)感。

2.3小組展示

材料科學(xué)基礎(chǔ)課程理論抽象且知識點(diǎn)繁多，而與知識點(diǎn)相關(guān)的名人故事也很豐富。2020春季學(xué)期的小組活動(dòng)之一就是要求學(xué)生搜集與教學(xué)知識點(diǎn)相關(guān)的名人故事，并選取一則進(jìn)行小組展示。在查找相關(guān)文獻(xiàn)資料的過程中，學(xué)生可以了解某個(gè)知識點(diǎn)的來龍去脈，深入理解其概念及演變，并且能夠在研究名人故事的過程中獲得啟發(fā)，大大提升學(xué)習(xí)興趣和效果。

3互動(dòng)式教學(xué)

在常規(guī)的課堂教學(xué)中，教師是主角，學(xué)生是被動(dòng)的聽眾，嚴(yán)重降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，這種滿堂灌的教學(xué)模式已不適應(yīng)現(xiàn)在的大學(xué)課堂。近年來，筆者在教學(xué)實(shí)踐中采取了多種形式的互動(dòng)式教學(xué)，特別是線上課堂，互動(dòng)式教學(xué)有助于增強(qiáng)學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，獲得了良好效果。

3.1課堂提問式互動(dòng)

教師在講課過程中隨時(shí)提問并點(diǎn)名回答。材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門邏輯性較強(qiáng)的課程，前幾章的內(nèi)容主要講授基本概念與理論，如晶體學(xué)基礎(chǔ)、晶體缺陷理論、凝固理論等，這個(gè)階段的課堂提問偏重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和記憶，對于學(xué)生存在的問題教師應(yīng)及時(shí)糾正。逐漸進(jìn)入后幾章時(shí)，教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閷Σ牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)基本理論的綜合運(yùn)用，相應(yīng)的課堂提問則要考查學(xué)生綜合運(yùn)用基本理論知識分析、評價(jià)、解決相關(guān)問題的能力；在此階段，教師不應(yīng)只關(guān)注問題回答的正確與否，更應(yīng)注重對學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行開放性思考與思維思辨的能力。

3.2雨課堂練習(xí)式互動(dòng)

雨課堂是一款功能強(qiáng)大的教學(xué)輔助軟件，近幾年山東大學(xué)線下教室普遍安裝了該軟件。疫情防控期間，雨課堂平臺強(qiáng)大的輔助教學(xué)功能使得線上教學(xué)更加便利。教師可以利用雨課堂在教學(xué)PPT中插入各種練習(xí)題，如填空、選擇、判斷等，課上隨時(shí)發(fā)布，讓學(xué)生隨時(shí)練習(xí)。如第一章中的晶體學(xué)基礎(chǔ)、晶體缺陷理論等內(nèi)容抽象難懂，對此教學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)利用雨課堂制作了十余道相關(guān)的課堂練習(xí)題并在課上使用。雨課堂對互動(dòng)式教學(xué)的促進(jìn)作用在于，該軟件不僅能夠?qū)毩?xí)中的客觀題進(jìn)行即時(shí)批改評分，還能為教師提供學(xué)生答題情況統(tǒng)計(jì)，方便教師根據(jù)錯(cuò)題和出錯(cuò)學(xué)生的情況在課堂上進(jìn)行針對性講解和個(gè)性化輔導(dǎo)。

4及時(shí)評價(jià)與反饋

常規(guī)的課程考核往往以最終的試卷考核為主，缺乏對學(xué)生綜合能力與學(xué)習(xí)過程的測評，難以真實(shí)全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。對此，2020春季學(xué)期一方面增加了平時(shí)成績在總成績中的比例，由30%提高到40%，另一方面更加注重在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)生進(jìn)行及時(shí)評價(jià)與反饋。如每次課后作業(yè)，教師都會及時(shí)批改并返回給學(xué)生，同時(shí)還要在課上進(jìn)行點(diǎn)評，堅(jiān)持一段時(shí)間后學(xué)生作業(yè)中的抄襲現(xiàn)象明顯減少，作業(yè)完成質(zhì)量明顯提高。課程平時(shí)成績包含多項(xiàng)數(shù)據(jù)，有課前任務(wù)完成情況、課上出勤情況、課后作業(yè)質(zhì)量、小組任務(wù)完成情況等，能夠較為全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

5結(jié)語

本文詳細(xì)闡述了我校材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)為保證疫情防控期間線上教學(xué)的順利開展和教學(xué)質(zhì)量而采用的多元立體式學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)、互動(dòng)式教學(xué)、及時(shí)評價(jià)與反饋等教學(xué)策略的具體措施，這些措施在實(shí)踐中取得了良好效果。

參考文獻(xiàn)

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作者：邊潔 莊光山 張剛 肖桂勇 單位：山東大學(xué)