［摘 要］ 在網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)代技術(shù)的橋梁作用下，“線上+線下”混合教學(xué)勢在必行?！安牧戏治龇椒ā弊鳛橐婚T重要的實(shí)踐性強(qiáng)的材料類專業(yè)基礎(chǔ)課，具有教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)少、課程內(nèi)容難而多的特點(diǎn)?；旌辖虒W(xué)模式下如何開展“材料分析方法”課程教學(xué)是教育工作者亟待思考的問題?；诖?，首先分析了“材料分析方法”的教學(xué)改革現(xiàn)狀；其次從課程思政、課堂教學(xué)及課程考核等方面給出了相關(guān)建議，以提升“材料分析方法”教學(xué)質(zhì)量，為“材料分析方法”及類似的其他專業(yè)基礎(chǔ)課和工程類學(xué)科的課程提供一些教學(xué)改革思路。

［關(guān)鍵詞］ “線上+線下”混合教學(xué)；材料分析方法；教學(xué)改革

［基金項(xiàng)目］ 2019年度安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)質(zhì)量項(xiàng)目（JG12019003）

［作者簡介］ 利助民（1993—），男，江西九江人，博士，安徽工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事有色金屬材料成分設(shè)計(jì)及制備研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）10-0137-04 ［收稿日期］ 2022-12-30

引言

隨著時(shí)間的深入，各大高校結(jié)合自身的辦學(xué)特色、區(qū)域特色，開展了一系列“線上+線下”混合教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果。比如，張清枝等［1］針對(duì)“電工實(shí)訓(xùn)”課程教學(xué)，采用了“平臺(tái)架構(gòu)+資源建設(shè)+教學(xué)應(yīng)用”的形式，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課程資源豐富及互聯(lián)網(wǎng)便捷、高效及實(shí)時(shí)的優(yōu)勢，提升了該課程的教學(xué)質(zhì)量。在新形式、新模式的沖擊下，教師和學(xué)生之間的互動(dòng)應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)代技術(shù)的橋梁作用下而增加，觸發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)力，使其更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)［2］。

“材料分析方法”作為一門重要的材料類專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生今后從事材料科學(xué)方面的左膀右臂，為他們以后開展生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科學(xué)研究和就業(yè)等方面打下良好的基礎(chǔ)。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要熟悉現(xiàn)有的材料科學(xué)分析測試儀器的原理與使用，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理與分析。課堂教學(xué)是將知識(shí)系統(tǒng)在一定邏輯條件下進(jìn)行分割，分模塊傳授給學(xué)生。而學(xué)生再將分模塊學(xué)習(xí)到的知識(shí)進(jìn)行整合，從而形成這門課程的學(xué)習(xí)框架。在“線上+線下”教學(xué)模式不斷切換的狀態(tài)下，課程持續(xù)性受到干擾，對(duì)學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)框架非常不利。另外，作為一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，線上教學(xué)下如何保證學(xué)生高質(zhì)量地完成本課程的學(xué)習(xí)，進(jìn)行材料分析測試手段的實(shí)操，從而加深對(duì)測試手段的理解，是一個(gè)重要的難點(diǎn)?；诖耍疚氖紫仍斒隽恕安牧戏治龇椒ā钡慕虒W(xué)現(xiàn)狀，隨后從課程思政、教學(xué)內(nèi)容及形式、課后資源數(shù)據(jù)庫的建立及課程考核形式及內(nèi)容等方面出發(fā)，提出新時(shí)代背景下“材料分析方法”教學(xué)改革的思考、建議及措施，以期為“材料分析方法”及類似的其他專業(yè)基礎(chǔ)課和工程類學(xué)科課程提供一些教學(xué)改革思路。

一、“材料分析方法”教學(xué)改革現(xiàn)狀

材料分析方法是一門原理與實(shí)踐共存的學(xué)科，包含了大量的分析測試手段的原理與手段的敘述［3］。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新型測試技術(shù)不斷涌現(xiàn)，新的分析方法不斷涌現(xiàn)，使得教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)少與課程內(nèi)容難而多的矛盾日益突出［4］。為了能夠更好地完成教學(xué)，各大高校主要從以下幾個(gè)方面著手。

1.教材是教學(xué)的基礎(chǔ)，一本好的教材對(duì)于完成教學(xué)具有事半功倍的效果。“材料分析方法”課程教材既要注重傳統(tǒng)分析方法和現(xiàn)代分析方法的融合，又要在講清楚分析方法原理的同時(shí)緊跟現(xiàn)代分析方法前沿，與科研前沿接軌，提升學(xué)生的個(gè)人素質(zhì)。另外，融入材料分析案例教學(xué)是必須的。目前，哈爾濱工業(yè)大學(xué)周玉主編的《材料分析方法》第2版是多數(shù)高校選用的主講教材，該教材教學(xué)重點(diǎn)突出，原理與實(shí)操取舍得當(dāng)，同時(shí)注意了學(xué)生分析問題、解決問題的能力培養(yǎng)。

2.材料分析方法中的內(nèi)容多而廣，但是也要有側(cè)重。比如，X射線衍射和透射電子顯微鏡是傳統(tǒng)微結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，應(yīng)該花費(fèi)大量的篇幅進(jìn)行講解，多數(shù)高校也確實(shí)將這兩塊內(nèi)容作為重點(diǎn)。同時(shí)，為了減少課本知識(shí)的枯燥，使其有趣且容易理解，在現(xiàn)有的教學(xué)中加入了大量的多媒體教學(xué)，利用Flash動(dòng)畫將儀器原理的示意圖、儀器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更好地展示出來，讓課堂上難以理解的教學(xué)難點(diǎn)變得通俗易懂［5］。當(dāng)然，多媒體教學(xué)存在優(yōu)勢也存在弊端，其播放速度快，導(dǎo)致學(xué)生的思維往往不能及時(shí)跟上教師的上課頻率，很大程度上影響了教學(xué)質(zhì)量。另外，教師往往會(huì)加入一部分研究內(nèi)容到教學(xué)中，這是很好的措施。但是在講解這些知識(shí)的過程中，教師往往強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能傳授，而忽略了授課對(duì)象。由于授課對(duì)象往往是大二、大三的本科生，他們并沒有接受過真正意義上的科研鍛煉，大多時(shí)候是無法理解教師講解的科研內(nèi)容的。因此，教師在增加自身科研內(nèi)容講解的過程中，需要注意講解的深度，重點(diǎn)在如何利用材料分析手段揭示材料本質(zhì)的過程及邏輯思維。

3.材料分析方法需要為解決實(shí)際生產(chǎn)問題或者科研問題服務(wù)，一味地課堂教學(xué)會(huì)削弱這門課程的教學(xué)意義。為了讓學(xué)生快速了解這些測試方法的應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生以小組的形式加入教師科研團(tuán)隊(duì)以開展科學(xué)研究，從而加深學(xué)生對(duì)測試方法的了解，這是現(xiàn)有高校經(jīng)常采用的一種方案。在帶領(lǐng)學(xué)生開展研究的過程中，首先，從搜集文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)開始，進(jìn)行選題；其次，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的需求，選擇恰當(dāng)合適的測試手段獲得結(jié)果；最后，讓學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，了解測試過程中需要注意的問題，同時(shí)了解本領(lǐng)域的研究進(jìn)展。這是一種非常好的教學(xué)模式，能夠讓學(xué)生將自身學(xué)習(xí)的知識(shí)用于實(shí)際問題的解決。但需要注意的是，如何對(duì)科研知識(shí)進(jìn)行合理分配是高校需要考慮的問題。在普通高校中，學(xué)生的科研資源往往是有限的，如何最大限度發(fā)揮現(xiàn)有科研資源的作用，是一個(gè)值得思考的問題。

二、“線上+線下”混合教學(xué)模式下的“材料分析方法”教學(xué)改革探索

（一）課程思政元素融入教學(xué)內(nèi)容

立德樹人是高等學(xué)校的根本任務(wù)，而更關(guān)鍵的是要解決“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的問題。高校關(guān)系到整個(gè)國家的科技創(chuàng)新能力，負(fù)有歷史使命感和社會(huì)責(zé)任感，為黨育人、為國育才，是一定要堅(jiān)守的原則。高校培養(yǎng)學(xué)生，首先強(qiáng)調(diào)的是愛國主義情懷、正確的價(jià)值觀和信念［6］。回歸到“材料分析方法”這門課程上，我國有大量的愛國學(xué)者為微結(jié)構(gòu)分析事業(yè)做出了貢獻(xiàn)，比如，郭可信先生始終以國家利益為本，在晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷及準(zhǔn)晶方面的研究有著極高的造詣，至死不渝地推動(dòng)我國電子顯微學(xué)事業(yè)的發(fā)展。在課堂教學(xué)上，我們一定要將這些具有愛國主義情懷的事跡融入進(jìn)來，讓學(xué)生能夠感受到前輩們的奮斗與汗水，同時(shí)更加激勵(lì)自己前進(jìn)。另外，近年來，國外對(duì)我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展設(shè)置了重重障礙，持續(xù)不斷的技術(shù)封鎖帶給我們多重壓力，材料領(lǐng)域也存在許多“卡脖子”問題。比如，用于制備液晶顯示器、平板顯示器及等離子顯示器的ITO靶材。我國在ITO靶材方面尚未突破。隨著國家凝聚力逐漸增強(qiáng)，廣大青年學(xué)生的使命感及責(zé)任感油然而生，這種情況下，我們更應(yīng)該將這些材料分析領(lǐng)域存在的問題告知學(xué)生，激發(fā)其不斷向困難挑戰(zhàn)的能動(dòng)力。比如，在X射線衍射圖譜的標(biāo)定及選區(qū)電子衍射圖譜的標(biāo)定過程中，學(xué)生要學(xué)會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)應(yīng)該結(jié)合知識(shí)基礎(chǔ)，去偽存真，對(duì)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。這些過程可以培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的職業(yè)精神，無論是從事微結(jié)構(gòu)表征抑或是其他工作，這些意識(shí)都是非常重要的。

（二）新形式融入教學(xué)內(nèi)容

在線上教學(xué)模式下，教師和學(xué)生之間很難互動(dòng)，無法較好地進(jìn)行教學(xué)反饋。這種情形下，學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)、不學(xué)的心理，教師也難以改善教學(xué)質(zhì)量，從而造成惡性循環(huán)?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代促進(jìn)了多元化發(fā)展，教師也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，將這些新媒體形式融入教學(xué)中，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行思考。

1.“材料分析方法”課程涉及大量的晶體學(xué)內(nèi)容，而這部分內(nèi)容對(duì)學(xué)生而言是抽象的、不立體的，往往使學(xué)生難以理解。事實(shí)上，晶體學(xué)軟件眾多，比如diamond、crystalmaker及PTC-LAB等。在教授晶體學(xué)內(nèi)容時(shí)，可以將這些軟件融入進(jìn)來，和學(xué)生一起繪制晶體學(xué)結(jié)構(gòu)，在掌握軟件操作的同時(shí)加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。圖1顯示的是利用VESTA軟件繪制的Cu晶格?？梢钥闯觯@種利用晶體學(xué)軟件的方式，可以清晰地顯示出各種相的晶體結(jié)構(gòu)。極圖和選區(qū)電子衍射分析是“材料分析方法”教學(xué)中的難點(diǎn)，學(xué)生往往無法對(duì)其準(zhǔn)確理解。圖2為利用PTC-LAB軟件繪制的Cu的極圖（a）及選區(qū)電子衍射圖譜（b）。在PTC-LAB軟件中，任一相的各種類型極圖及選區(qū)電子衍射圖譜均可以獲得，可以在指導(dǎo)學(xué)生相關(guān)知識(shí)方面發(fā)揮重要作用。

2.在新媒體時(shí)代，短視頻的應(yīng)用日益增多。目前短視頻開始顯示出科普化及知識(shí)化的趨勢。在線上教學(xué)過程中，短視頻的合理融入對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升非常有幫助。比如，在講解掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡及X射線衍射分析儀等設(shè)備構(gòu)造時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備的構(gòu)成非常復(fù)雜，學(xué)生往往很難從書本中或者教師機(jī)械化的講解中真正了解這些設(shè)備的構(gòu)造，同時(shí)這部分知識(shí)復(fù)雜抽象，一些學(xué)生難以接受。在互聯(lián)網(wǎng)上存在大量的材料測試設(shè)備介紹短視頻，若能充分利用這些網(wǎng)絡(luò)資源，利用學(xué)習(xí)通等學(xué)習(xí)平臺(tái)，建立材料分析案例庫、習(xí)題庫等，可以讓學(xué)生在枯燥的課堂教學(xué)中得到舒緩，拓寬學(xué)生的視野。豐富的網(wǎng)絡(luò)資源讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加飽滿充實(shí)，但是在線上教學(xué)過程中，學(xué)生的自覺性不強(qiáng)、交流不足，容易出現(xiàn)不認(rèn)真聽講的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象非常影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，加強(qiáng)線上教學(xué)監(jiān)督機(jī)制尤為重要，多數(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)都有點(diǎn)名簽到機(jī)制，可以保證到課率。同時(shí)，以考核的形式保證學(xué)生充足的學(xué)習(xí)時(shí)間也十分有必要。

3.“材料分析方法”的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生對(duì)常用的各種材料現(xiàn)代分析方法有一個(gè)整體的了解認(rèn)識(shí)；材料現(xiàn)代分析方法的基本原理、過程、設(shè)備、應(yīng)用，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)［7］；掌握基本知識(shí)、基本技能及必要的理論基礎(chǔ)，使學(xué)生具備從事材料分析測試工作的初步基礎(chǔ)，換言之，能正確選擇材料分析、測試方法，能看懂、會(huì)分析一般測試結(jié)果。同時(shí)，應(yīng)該具備通過繼續(xù)學(xué)習(xí)掌握材料分析新方法、新技術(shù)的自學(xué)能力。因此，傳統(tǒng)的考核形式須要重新設(shè)定，不能再是一張答卷代表一切的思想，多樣化考核勢在必行。設(shè)備實(shí)際操作以及材料分析手段的應(yīng)用應(yīng)該加入考試范圍中，并重新設(shè)置權(quán)重。考慮到線上教學(xué)模式下學(xué)生實(shí)操的困難性，可以考慮引入VR虛擬技術(shù)對(duì)學(xué)生的實(shí)操能力進(jìn)行培訓(xùn)及考核［8］。

在“線上+線下”混合教學(xué)背景下，教育部采取政府主導(dǎo)、高校主體、社會(huì)參與的方式，有力地保障了線上教學(xué)的質(zhì)量?！安牧戏治龇椒ā弊鳛橐婚T重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該得到更多的重視，線上教學(xué)或許是推動(dòng)“材料分析方法”教學(xué)改革的催化劑，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，匹配完備的考核制度將會(huì)進(jìn)一步促使“材料分析方法”改革，進(jìn)而推動(dòng)材料學(xué)科的發(fā)展。

結(jié)語

本文從“線上+線下”混合教學(xué)模式的實(shí)際現(xiàn)狀出發(fā)，詳述了“材料分析方法”的教學(xué)現(xiàn)狀，探討了混合教學(xué)模式給課程教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)。同時(shí)，提出了在“線上+線下”混合教學(xué)背景下，教育工作者更應(yīng)該將思政元素融入“材料分析方法”教學(xué)中，同時(shí)積極利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課堂教學(xué)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來，最后，提出了創(chuàng)建多元化考核方式的重要性?！熬€上+線下”混合教學(xué)模式對(duì)于高校教學(xué)而言，既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，但無論如何，堅(jiān)持始終以學(xué)生為中心的思想不動(dòng)搖是開展好“材料分析方法”教學(xué)改革的動(dòng)力源泉。

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Exploration and Reflection on the Educational Reform of Material Analysis Method under the Background of “Online + Offline” Blended Learning Concept

LI Zhu-min， LIU Qi， MAO Guo-bing

（School of Materials Science and Engineering， Anhui Polytechnic University， Wuhu，

Anhui 241000， China）

Abstract： Under the bridge of network and modern technology， it is imperative for “online + offline” blended learning concept. Material Analysis Method， as an important practical basic course of material specialty， has the characteristics of less teaching time and more difficult course content. How to carry out the educational reform of Material Analysis Method under the blended learning concept is a problem that needs to be considered. Based on this， this paper first analyzes the current educational reform status of Material Analysis Method; Then， some suggestions are given to improve the teaching quality of material analysis method from the aspects of curriculum ideology and politics， classroom teaching and curriculum assessment. This paper provides some ideas for teaching reform of Material Analysis Method and similar basic courses of other majors and engineering subjects.

Key words： “online + offline” blended learning concept; Material Analysis Method; educational reform