《金属学及热处理》混合式网络教学课程建设探索
王振玲，于玉城，孙青竹
（攀枝花学院 钒钛学院，四川 攀枝花）
摘 要： 《金属学与热处理》是攀枝花学院钒钛学院材料成型及控制工程专业一门专业核心课程，结合本课程的课程特点和工程应用能力培养目标，对该课的混合教学模式进行了探索。通过教学目标设计，教学任务设计，教学方法改革，考核方式设计，以网络平台开展自主学习，以任务驱动进行拓展提升，提高课堂知识吸收效率，提升学生自主学习能力和工程应用能力，为材料类其他课程的网络教学改革提供了新思路。
关键词： 金属学及热处理；混合式教学模式构建；混合式网络教学平台建设
“金属学及热处理”是攀枝花学院钒钛学院材料成型及控制工程专业的专业核心课程，其内容涉及金属学原理、金属热处理原理与工艺以及金属材料学三大教学板块，为后续专业课学习奠定理论与实践基础。该课程涉及内容繁杂，概念多，且抽象不易理解，学生在学习过程中常感到所学内容杂、散、乱，枯燥无趣，学习效果差[1]。混合式教学模式是伴随着科技信息化发展而提出的一个新型教学方法。即将网络教学资源与传统课堂教学进行结合，把网络学习与传统教学的优势相结合，充分发挥教学在教学过程中引导、启发和监控的主导作用，同时激发学习主体——学生的主动性、积极性与创造性，提高教学质量[2-4]。基于这样一个网络和信息发达的大背景时代，结合“金属学与热处理”课程内容特点，对该门课程进行混合式网络教学建设，以保证教学质量，提高人才培养质量。
一 “金属学及热处理”混合式教学模式构建
该门课程混合教学模式，按图1所示结构图进行构建。根据人才培养方案，教学目标、教学大纲，将课程学习内容设计成任务单，上传到网上，学生通过网络教学平台提供的学习资源和阅读教材，完成学习任务，学习效果通过单元测试评价。在这个过程中培养学习自学能力，发现疑难问题，再次阅读学习资料，完成自主学习，以上完成线上、课前学习任务。
1)应力高。现场实测得出最大水平主应力为18.06 MPa，地应力水平属于高应力，容易造成巷道顶帮及底板发生较大扩容变形。
课上主要梳理重点和难点，以及自学过程中发现的疑难问题，课堂以讲授，学生讨论的方式完成。课上学习效果，通过课后作业和章节测试进行评价，发现问题，撰写总结报告，反思教学设计，以便后续改进。针对个别或少数对学习内容没完全掌握的同学，进行针对性辅导，保证所有学生达到预期知识目标和能力目标。
本次交通要素的更新方式采用直接提取2017版1∶50 000 DLG数据的交通要素进行综合处理。道路的选取应按道路等级从高到低进行选取，高速、国道、省道、县道均应选取。并参照国家下发1∶250 000 DLG数据的路网密度对乡道以下道路进行适当选取，优先选取通往行政村的，保持道路构网密度与更新前一致，注意道路与河流等其他要素的相互关系，并且注意道路属性的连通性。对于新增的道路(国家下发1∶250 000 DLG数据中没有的)，其选取也是根据道路的等级、道路的连通性来选取。已选取的道路有道路附属设施的且道路附属设施达到上图指标的均应选取，并注意协调道路与其附属设施之间的相互关系。
教学过程中，根据学习内容特点设计适合的教学方法。对于简单内容，可安排学生自学，课堂不做讲解，以提问方式检验学生学习效果，以单元测验作为最终评价结果。对于与实践结合紧密的内容，可采用案例教学，例如钢热处理工艺和工业用钢部分内容，可结合应用实践，采用案例教学，强化理论在实践中的应用。对于理论性强，不易理解透彻的内容，例如热处理原理部分，可采用讨论式教学方法，明晰问题，深入剖析。对于抽象内容，可利用动画等形象演示，强化理解，提高学习兴趣，例如晶体结构，相图建立等部分知识点。另外，强化理论和实践相结合，讲解铁碳合金相图，可安排一次金相制作及钢平衡组织观察，使得学生学会金相制作，金相显微镜使用和认识钢的组织。讲解热处理工艺部分内容，可安排钢热处理及硬度测试实验，使得学生认识到材料的成分-组织-性能之间的关系。
图1 《 金属学与热处理》混合式教学模式结构图
（一）教学目标设计
围绕教学目标，根据自身授课情况和学情情况，进行教学内容设计，学习过程设计。教学内容可按章节设计，也可按教学内容模块设计，章下面分若干节，每节内容下面根据具体内容，分解为若干单元，每个单元又可细化为若干知识点，学习内容围绕知识点展开。然后发布任务书，列出应该掌握的内容，指明阅读或观看哪些参考资料。另外，鉴于金属学及热处理这门课程内容繁杂，概念多而抽象，注意对教学内容进行删减，找出主线，突出重点，删减不常用的内容。主线按“成分-工艺-组织-性能-应用”系统组织教学内容。
（二）教学任务设计
根据人才培养方案培养要求和课程目标，设计具体的教学目标。教学活动中，教学目标是针对学生设定的一种结果预期，要具有可行性、具体性、合理性、明确性。目标制定好后，教学通过合理的教学管理措施和教学设计得以实现。在工程教育认证背景下，可将教学目标分解为3个层次：（1）知识目标，列出具体学习内容的掌握程度，例如，了解、掌握、理解、会、知道等。（2）能力目标，通过学习具体内容后，培养学习分析问题和解决问题能力、自学能力、理论联系实践能力等。（3）情感目标，例如通过分组讨论，小组实验等，培养学生团结协作能力、创新能力、动手实践能力等。具体设置时，对每节课计划的学习内容都应与教学目标相对应。例如，在金属学与热处理第一章“金属的晶体结构”部分，第一节内容是金属，由于内容相对简单，可通过导向式问题设计让学生自学完成，以达到培养学生自学能力这样一个教学目标。第二节内容为金属的晶体结构，教学目标中的知识目标具体设置为“（1）能理解晶体与非晶体概念，知道两者间的区别；（2）知道晶体结构、晶格、晶胞的概念；能对体心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格的原子半径，原子数，配位数和致密度，间隙特征进行表征和识别；（3）能绘制晶面指数和晶向指数，会计算晶带轴指数。
（三）混合式教学的教学方法
（1）建筑工程设计智能化。随着信息时代的来临，传统的建筑工程设计模式已经无法满足当前建筑工程领域的快速发展的现实需要，人们越来越渴求迅速见到建筑物“成品”。BIM技术则满足了这种需求，利用计算机技术和BIM技术在建筑工程设计领域中的应用，使得三维空间及立体结构的运用，使人们能够看到设计完成后的建筑物“成品”模样，给客户更加直观的判断，并对建筑工程提出其个人意见或建议，从而使建设完成后的建筑物成品更加符合其现实需要。
（四）考核方式设计
为强化学生平时学习效果，考核方式在混合课程建设中，平时成绩所占比例增大到50%，期末考占50%。主要包括，网络学习时间占比10%，单元测验20%，讨论课成绩10%，作业成绩占比10%。
二 混合式教学网络平台建设
利用互联网、手机，建立课程在线学习平台、移动课堂和练习测试平台，制作知识点基础理论的微课，便于学生课前碎片化自主学习课程基础知识。构建三大课程平台，在线学习平台、练习测试平台及移动课堂，内容涉及：(1)教学资源：教学大纲、实践大纲、电子教案、课件PPT、微课70节、教学案例、实践实训项目、知识点动画演示、练习测试题库600题、作业、网上考试系统、辅助材料等。构建学生课前、课中、课后学习环境，改善学习效果，为课内知识传递学习与课外学习的结合提供了支撑。(2)交流互动：通过论坛、答疑、研讨、Email等方式，实现了师生、生生之间的自由讨论，实现面授辅导与网上辅导相结合，突破了传统教学的时间、空间限制。(3)在线评测：学生提交程序，由系统评测正误，排名等。
三 评价与反馈
《金属学及热处理》混合式教学的评价与反馈，主要通过学习行为分析和教学评价反馈两个部分。学习行为分析包括资源访问分析、学习时间分配和学习成绩相关分析。教学评价反馈包括课程建设效果评价和课堂教学模式改革效果评价。通过采集学生在线学习数据,开展学习行为要素、行为特征、学习类型、学习差异性分析，进行学习效果评估；设计教学调查问卷，开展在线教学调查；根据学习评测和调查结果，设计学习优化路径，改进教学方案，提高学生满意度，进行教学调整[5]。
四 结束语
《金属学与热处理》课程混合式教学改革的研究与实践，基于工程认证背景，应用型人才培养理念，从教学理念、教学方法、考核方式等方面对课程进行了教学研究。经过两年多的课程资源建设、平台搭建以及混合式教学的实施，大大提升了学生的工程应用能力、自主学习能力和创新能力，同时也为材料相关课程的混合式教学模式改革提供新思路。课程建设网址为攀枝花学院http://218.6.132.18/meol/jpk/course/layout/sch/index.jsp?courseId=42611。
参考文献
[1] 杨晓敏,赵宇宏,候华,等.《金属学及热处理》课程教学改革探索.中国校外教育,2011,(12):123.
[2] 张静,聂章龙.基于在线课程的混合式教学设计与实践.课程教育研究,2017,(52):143.
[4] 陆姗姗,赵玉荣,何立巍.线上线下混合式教学模式在“药剂学”课程中的应用. 江苏科技信息,2017,(33):71-72,78.
[5] 张宏志.课堂和线上混合式教学有效结合途径探索与实践.教育现代化,2017,(42):135-136.
[6] 吴岳芬,杨勃,李文彬,等.《数据结构》混合式教学模式的研究与实践. 电脑知识与技术2017,13(31):120-122,145.
本文引用格式： 王振玲,等《.金属学及热处理》混合式网络教学课程建设探索[J]. 教育现代化,2019,6(30):103-105.
doi： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.30.046
基金项目： 攀枝花学院教研教研教改项目（JJ1841）；攀枝花学院《金属材料学》混合式网络教学项目；攀枝花学院《金属学与热处理》混合式网路教学项目。
作者简介 ：王振玲，女，辽宁喀左人，博士，讲师，研究方向：材料成型专业的教学与科研；于玉城，男，黑龙江海林人，博士，副教授，研究方向：材料学方向教学与科研；孙青竹，女，黑龙江呼兰人，副教授，研究方向：材料成型方向教学与科研。