摘要：選修課程的課程教學(xué)應(yīng)貼合相應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，據(jù)此，本校金屬材料工程專業(yè)的新型功能材料課程教學(xué)進(jìn)行了“教”“學(xué)”“管”三方面的改革。改革核心是在現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容上引入科技文獻(xiàn)，以文獻(xiàn)為載體，實(shí)施語言邏輯性、科學(xué)性、應(yīng)用型的教學(xué)。具體方式采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，但翻轉(zhuǎn)的重心放在翻轉(zhuǎn)的準(zhǔn)備階段，確保學(xué)生的自學(xué)過程扎實(shí)有效。課程改革進(jìn)行了兩輪，目前已實(shí)現(xiàn)了教學(xué)效果的提升，后續(xù)將持續(xù)改進(jìn)，深化改革。

關(guān)鍵詞：金屬材料工程；選修課程；科技文獻(xiàn)

新型功能材料是全國高校理工類專業(yè)普遍開設(shè)的一門專業(yè)選修課程，著力于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的了解和掌握。特別是在當(dāng)前新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證的大背景下，通過新型功能材料課程的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生知識(shí)面的多樣性，對(duì)于培養(yǎng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展急需的高水平應(yīng)用型人才具有非常重要的意義［1-3］。

本課程組面向金屬材料工程專業(yè)的學(xué)生開設(shè)此課程，課程安排在第五學(xué)期，此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過“材料科學(xué)基礎(chǔ)”“先進(jìn)制造”等專業(yè)課，所以，在課前學(xué)生已經(jīng)具備了一定專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。這樣，本課程才能起到搭建學(xué)生常規(guī)課程與專業(yè)學(xué)習(xí)之間橋梁的作用，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)能力的目標(biāo)。而本課程開設(shè)的初期階段（2019—2020學(xué)年），在教學(xué)運(yùn)行過程中遇到了教學(xué)內(nèi)容不深、教學(xué)效果欠佳等問題，課程組教師在對(duì)問題進(jìn)行深入分析后，進(jìn)行了課程改革，在后兩輪（2021—2023學(xué)年）教學(xué)中起到了一定的收效，希望對(duì)同行教師提供參考價(jià)值。

一、課程面臨的問題

（一）課程教材難匹配

教學(xué)團(tuán)隊(duì)在正式授課前就對(duì)國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)教材進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，目前少有專門針對(duì)金屬材料工程專業(yè)編寫的功能材料課程教材，大部分學(xué)校該專業(yè)課程所用教材均為不同版本的材料科學(xué)與工程大類專業(yè)的功能材料課程教材。這些教材雖然能夠基本涵蓋金屬材料工程專業(yè)的專業(yè)內(nèi)涵，但是仍然不能完全與金屬材料工程專業(yè)的實(shí)際需求相匹配。能用于教學(xué)的內(nèi)容篇幅有限，對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)支撐不足。另外，現(xiàn)有教材編寫年份普遍較早，雖然這些教材在編寫當(dāng)時(shí)較好地反映了材料領(lǐng)域的發(fā)展前沿，但經(jīng)過多年使用后，尤其是材料領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展、相關(guān)知識(shí)日新月異，早年教材的知識(shí)內(nèi)容難免與目前材料領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀存在不同程度的脫節(jié)。

（二）教學(xué)內(nèi)容簡單化

課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，如果以教材為依托來安排課堂內(nèi)容，則教學(xué)內(nèi)容會(huì)過于簡單。因?yàn)榻滩呐c專業(yè)度匹配不高，能夠使用的僅部分章節(jié)，其中大部分內(nèi)容是本專業(yè)知識(shí)體系中的基礎(chǔ)知識(shí)。并且，基礎(chǔ)知識(shí)的呈現(xiàn)僅僅是通過歸類的形式表達(dá)出來，而缺乏應(yīng)用型的訓(xùn)練。照此設(shè)計(jì)的教學(xué)，難以形成有深度的體系性和邏輯性。進(jìn)一步，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)受此限制，難以對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，甚至在部分章節(jié)的授課過程中，課程教學(xué)會(huì)異化為對(duì)專業(yè)名詞的講解，在一定程度上背離了本課程的初衷。

（三）教學(xué)形式單一

新型功能材料課程作為選修課程，目前的教學(xué)方式缺乏應(yīng)有的訓(xùn)練環(huán)節(jié)。原因有兩方面：一是受到教學(xué)內(nèi)容簡單化的限制，課程所能實(shí)現(xiàn)的教學(xué)形式也相對(duì)有限，目前絕大部分教學(xué)時(shí)間內(nèi)采用教師講授的單一形式；二是使用的教室為普通教室，教師可用設(shè)備僅投影儀和黑板，在這樣的教學(xué)條件下無法提供更多的技術(shù)支持。教學(xué)形式單一，也削弱了學(xué)生對(duì)本課程的興趣，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。

（四）考核方式固化

目前，本課程的考核采用過程與結(jié)果相結(jié)合的方式，具體為以期末考試為主，適當(dāng)考慮平時(shí)成績，平時(shí)成績?yōu)樽鳂I(yè)成績的平均分。期末考試成績和平時(shí)成績?cè)诳偝煽冎械恼急确謩e為70%和30%。設(shè)置這種考核方式的初衷是既注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，又兼顧平時(shí)的學(xué)習(xí)過程。

但是，在課程教學(xué)完成兩輪后通過復(fù)盤發(fā)現(xiàn)，該考核方式并不能全面體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也起不到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的作用。主要體現(xiàn)在學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)并不積極，但成績也能通過。甚至，部分學(xué)生存在僥幸心理，將主要精力放在了期末考試前的突擊復(fù)習(xí)上，嚴(yán)重忽略平時(shí)的學(xué)習(xí)積累。比如，某同學(xué)平時(shí)作業(yè)不合格，平時(shí)成績僅50分，但只要他期末考試卷面得分65分以上，綜合下來他本課程的成績就可以超過60分，即通過考核，而這就是考核方式失效的表現(xiàn)。

二、改革思路

針對(duì)上述問題，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)多次開展教學(xué)研討活動(dòng)，參考了相近專業(yè)類似課程的新做法［4-5］，結(jié)合本校實(shí)際，提出了以下課程改革基本思路：更新補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，以內(nèi)容為核心，進(jìn)行“教”“學(xué)”“管”三方面的課程改革，“教”以教材結(jié)合科技文獻(xiàn)為載體、“學(xué)”以翻轉(zhuǎn)課堂為主要教學(xué)形式、“管”以“N+1”為考核方式，如下圖所示。

現(xiàn)行教學(xué)方式與改革思路圖

（一）科技文獻(xiàn)與現(xiàn)有教材結(jié)合

在現(xiàn)有教材基礎(chǔ)上，引入科技文獻(xiàn)，通過文獻(xiàn)實(shí)現(xiàn)閱讀、理解與歸納、轉(zhuǎn)述，培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)的能力?？萍嘉墨I(xiàn)的引入，將帶來多方面的益處。第一，文獻(xiàn)的內(nèi)容與專業(yè)領(lǐng)域?qū)訙?zhǔn)，內(nèi)容深，既能覆蓋金屬專業(yè)的各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，又能帶來最前沿的專業(yè)知識(shí)，讓學(xué)生接觸更廣闊的金屬材料專業(yè)內(nèi)容。第二，在文獻(xiàn)學(xué)習(xí)的同時(shí)，學(xué)生也能接觸到文獻(xiàn)檢索等相關(guān)技能，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂與教師講授結(jié)合

為了鍛煉學(xué)生的語言應(yīng)用能力，引入了翻轉(zhuǎn)課堂的形式。翻轉(zhuǎn)課堂是被廣泛采用的課堂形式之一，主要作用是給學(xué)生充分的展示機(jī)會(huì)，展現(xiàn)學(xué)習(xí)成果［6-7］。同時(shí)，在翻轉(zhuǎn)的背后，是學(xué)生課外時(shí)間的付出、自學(xué)能力的鍛煉。這樣的特點(diǎn)符合本課程的學(xué)習(xí)過程，在課后需要學(xué)生進(jìn)行一定的自主學(xué)習(xí)，在課堂上展示學(xué)習(xí)成效，由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與把控。所以，翻轉(zhuǎn)課堂的引入不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也提升了課堂時(shí)間內(nèi)的教學(xué)效率。

（三）過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合

教學(xué)實(shí)施方面有了改進(jìn)后，考核方式也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。由于引入翻轉(zhuǎn)課堂，則需要對(duì)學(xué)生的翻轉(zhuǎn)行為和效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)中包含準(zhǔn)備過程、展示效果、問答表現(xiàn)，主要評(píng)價(jià)學(xué)生的自學(xué)能力、展示能力、對(duì)話交流能力三項(xiàng)指標(biāo)。翻轉(zhuǎn)評(píng)價(jià)和平時(shí)作業(yè)一起，組成過程評(píng)價(jià)。結(jié)果評(píng)價(jià)仍然以期末考試的形式，題目突出綜合性。這樣的課程考核方式，相比之前的“作業(yè)+期末”的方式，能更全面地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成效。同時(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)過程有更詳細(xì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程起到指導(dǎo)作用。

三、課程改革實(shí)施方式

根據(jù)以上改革思路，本課程的具體實(shí)施包含以下幾個(gè)方面。

（一）教學(xué)內(nèi)容方面

（1）以教材為基礎(chǔ)：突出教材在課程教學(xué)過程中的基礎(chǔ)性作用。在課程教學(xué)第一階段迅速幫助學(xué)生通過教材學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)知識(shí)，并進(jìn)入課程學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過揚(yáng)長避短，既發(fā)揮了教材在幫助學(xué)生初步掌握基本概念方面的重要作用，又避免了缺乏金屬材料工程專業(yè)功能材料教材帶來的課程教學(xué)局限。

（2）以論文為主體：以論文、特別是綜述論文為主要教學(xué)和學(xué)習(xí)對(duì)象。論文是學(xué)術(shù)界廣泛接受和采用的學(xué)術(shù)交流手段，國內(nèi)外研究者的最新研究進(jìn)展大多以論文的形式發(fā)表并接受同行評(píng)議。在目前情況下，論文是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界普遍采用的學(xué)術(shù)交流形式。因此，在課程教學(xué)過程中，由任課教師提前收集整理金屬材料領(lǐng)域相關(guān)權(quán)威期刊上發(fā)表的綜述類論文，作為教學(xué)內(nèi)容。

在論文的選擇過程中，突出以下重點(diǎn)：第一，以論文為主體，由教師選擇權(quán)威期刊的綜述類論文，這類文章經(jīng)過同行專家和編輯的嚴(yán)格把關(guān)，在詞匯運(yùn)用、語言組織等方面均達(dá)到了較高水平，學(xué)生直接接觸和學(xué)習(xí)原文，能夠迅速提高其綜合水平；第二，以論文為主體，避免所學(xué)內(nèi)容與教材內(nèi)容的簡單重疊，所選論文，均是在已有課程知識(shí)體系上的延伸擴(kuò)展，既能夠幫助學(xué)生迅速了解某一細(xì)分方向的基本概念和研究基礎(chǔ)，又能夠反映所在方向的最新研究進(jìn)展，幫助學(xué)生了解掌握金屬材料學(xué)科發(fā)展的前沿和熱門領(lǐng)域。

（二）教學(xué)實(shí)施方面

在課程教學(xué)過程中，采取兩階段式教學(xué)，第一階段以教師講授為主，重點(diǎn)學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，學(xué)習(xí)基本概念和知識(shí)，第二階段是論文教學(xué)，以翻轉(zhuǎn)課堂為形式，以學(xué)生學(xué)習(xí)為主，教師指導(dǎo)為輔。

在課程教學(xué)第一階段的尾聲，需完成論文的分配工作，留給學(xué)生足夠時(shí)間進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的準(zhǔn)備。要求學(xué)生根據(jù)論文內(nèi)容，重新整理組織，并形成PPT匯報(bào)，在課堂上介紹該論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)，并要求其他學(xué)生提問。

在翻轉(zhuǎn)課堂中，需要注意以下要點(diǎn)：

第一，采用翻轉(zhuǎn)課堂目的在于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因此在任務(wù)布置上，注重學(xué)生興趣點(diǎn)和難度選擇兩方面，既要學(xué)生愿意學(xué)，又要學(xué)生能學(xué)得懂，才能確保學(xué)生有獲得感和成就感。

第二，在翻轉(zhuǎn)課堂階段，課堂時(shí)間用于展示，實(shí)際學(xué)習(xí)時(shí)間更多在于課余學(xué)習(xí)時(shí)間。在當(dāng)前的大學(xué)教學(xué)中，如何引導(dǎo)學(xué)生有效利用課余學(xué)習(xí)時(shí)間是一個(gè)亟待解決的難題，課余時(shí)間學(xué)習(xí)狀態(tài)的不可控對(duì)學(xué)習(xí)效果有很大影響。因此，本課程采用明確的進(jìn)度安排，使學(xué)生在自學(xué)過程中有明確的目標(biāo)導(dǎo)向和任務(wù)節(jié)點(diǎn)，通過增加教師的參與來督促和保證自學(xué)效果。課程為32個(gè)學(xué)時(shí)，每周4個(gè)學(xué)時(shí)，共8周。前4周為教師授課階段，后4周為學(xué)生的翻轉(zhuǎn)展示階段，但學(xué)生的翻轉(zhuǎn)任務(wù)啟動(dòng)從第2周就開始。翻轉(zhuǎn)的主題設(shè)4個(gè)，按主題分批啟動(dòng)。圖中依次標(biāo)明了學(xué)生的任務(wù)啟動(dòng)時(shí)間和匯報(bào)時(shí)間，每個(gè)主題的準(zhǔn)備時(shí)間有3周，在任務(wù)啟動(dòng)后第4周的一次課上進(jìn)行匯報(bào)。所以，從時(shí)間分配上，就突出了翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備階段的重要性，準(zhǔn)備階段教師全程跟進(jìn)，答疑指導(dǎo)。

第三，在翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)節(jié)，為了全面鍛煉學(xué)生的聽說讀寫能力，提倡采用脫稿匯報(bào)。同時(shí)，加入其他學(xué)生的提問環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)有聽有講有交流的效果。

第四，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中加入教師的點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)，確保教師能夠有效把握課堂教學(xué)運(yùn)行，及時(shí)點(diǎn)評(píng)學(xué)生表現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和不足，確保課程教學(xué)運(yùn)行得平穩(wěn)有序。

（三）評(píng)價(jià)方式方面

在原有的期末考試為主、平時(shí)作業(yè)為輔的評(píng)價(jià)方式基礎(chǔ)上，增加對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的評(píng)價(jià)，形成更完善的過程評(píng)價(jià)，這樣的綜合評(píng)價(jià)方式也稱為“N+1”方式。具體構(gòu)成見表1。

評(píng)價(jià)方式的設(shè)計(jì)延續(xù)了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革思路，加強(qiáng)過程性評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)考查的是學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)付出和成效。因此，在占比設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，過程性評(píng)價(jià)占比40%，比原有的30%提高了10%。其中20%劃為平時(shí)作業(yè)，作業(yè)是貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)間段的。剩余20%為翻轉(zhuǎn)課堂，每位同學(xué)都有一次翻轉(zhuǎn)任務(wù)。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的比重分配需平衡學(xué)生在各項(xiàng)任務(wù)中付出的時(shí)間和強(qiáng)度，并不會(huì)因?yàn)榉D(zhuǎn)的加入而將過程性評(píng)價(jià)全部傾斜到翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)節(jié)，任課教師要對(duì)學(xué)生的課前準(zhǔn)備、課堂講解、互動(dòng)問答等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)分別打分。最后，期末考試環(huán)節(jié)占比60%，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，題型以綜合性試題為主。

四、課程改革的初步成效

以上述課程改革基本思路和具體措施為依據(jù)，金屬材料工程專業(yè)新型功能材料課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在近兩輪教學(xué)中大膽實(shí)施、穩(wěn)妥推進(jìn)，課程改革取得初步成效。

首先，學(xué)生在課前、課中和課后的學(xué)習(xí)中積極性和參與度明顯提高，課堂氣氛活躍，師生互動(dòng)頻繁，受到學(xué)生好評(píng)。

其次，本課程的改革符合工程教育認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的理念。從課程目標(biāo)達(dá)成效果看，本課程的兩個(gè)課程目標(biāo)（詳見表2）在改革實(shí)施后，達(dá)成度均顯著提升，最新一輪課程目標(biāo)完成度均在0.8以上，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)效果的提升。

表2工程教育認(rèn)證視野下新型功能材料課程目標(biāo)

課程目標(biāo)1

掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬材料學(xué)等相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，能夠準(zhǔn)確理解專業(yè)術(shù)語在特定語境下的含義

課程目標(biāo)2

了解專業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，具備一定的國際視野和外語應(yīng)用能力，能夠閱讀和翻譯科技文獻(xiàn)，具備較強(qiáng)的金屬材料工程專業(yè)溝通交流能力

此外，通過本課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生培養(yǎng)了基本的文獻(xiàn)閱讀能力，具備了基本的文獻(xiàn)歸納總結(jié)能力，不僅為學(xué)生專業(yè)綜合實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合性、實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)打下了良好基礎(chǔ)，更為學(xué)生走上工作崗位和攻讀研究生深造提供了幫助。

五、總結(jié)與展望

目前本課程的改革措施初見成效，但仍存在不足，有以下幾方面可以繼續(xù)改進(jìn)。比如，教師參與度，本課程組目前有任課教師3位，后續(xù)將邀請(qǐng)更多專任教師加入，由教師發(fā)揮各自的研究專長，分別負(fù)責(zé)金屬專業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的翻轉(zhuǎn)內(nèi)容，從而對(duì)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生指導(dǎo)進(jìn)行更深入的把控。再者，構(gòu)建助教團(tuán)隊(duì)，主要由碩士研究生組成，在文獻(xiàn)的檢索、閱讀方面對(duì)本科生進(jìn)行輔助指導(dǎo)，助教團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)可以覆蓋到每一位學(xué)生，使得翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)效得到進(jìn)一步優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

［1］佟運(yùn)祥，王香，田兵，等.《功能材料》課程教學(xué)方法思考［J］.大學(xué)教育，2014（11）：151-152.

［2］田進(jìn)濤，周瑩，江逸群，等.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《新型功能材料》課程中的創(chuàng)新應(yīng)用［J］.教育（文摘版），2016（2）：45-46.

［3］白玉，馬文，王俊.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的功能材料課程改革研究［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2021（7）：93-94，100.

［4］杜袁鑫.研究型教學(xué)模式與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)——關(guān)于《功能材料》課程教學(xué)改革的一點(diǎn)思考［J］.合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（3）：87-88.

［5］郗悅瑋，翁云宣.新工科背景下功能材料專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程設(shè)計(jì)與探索［J］.廣東化工，2023，50（8）：210-212.

［6］王琳，李成威，陳書文，等.功能材料概論課程教學(xué)改革［J］.中國冶金教育，2015（2）：23-25.

［7］雷艷秋，趙文芝，田福利，等.功能材料課程教學(xué)探索與實(shí)踐［J］.廣州化工，2013（22）：174-175.

基金項(xiàng)目：2022年江蘇理工學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（11610512301）

*通訊作者：張揚(yáng)（1988—），男，漢族，江蘇宜興人，博士，副教授，研究方向：金屬材料。