材料性能学在线精品课程建设必要性剖析

江西理工大学材料冶金化学学部 刘同华

一、课程建设基础

首先，金属材料是工业生产中占比很大且非常重要的行业，最常用的钢铁已经发展成产能世界第一的庞大体量。2019年金属类行业企业数量达到42000家，从业人数超过900万人。江西理工大学（后面简称我校）金属材料工程、材料物理和材料成型专业的学生毕业后大部分从事金属材料相关工作。我校的金属材料工程专业源自建校伊始开办的轧钢专业，1971年改称金属压力加工专业，2001年建成金属材料工程专业，是江西省“九五”至“十二五”重点学科，是国家卓越工程师教育培养专业，是江西省乃至全国高校中针对有色金属与钢铁材料深加工而开办的一个具有行业与地方特色的专业。作为江西省超千亿产业之一的钢铁行业，一直是材料成型专业直接面向就业、服务的行业，从学校建校之初的轧钢专业到2007年恢复招生的材料成型及控制工程专业，已经为钢铁行业培养大量优秀人才，为企业创造了辉煌的业绩。

其次，材料性能学是材料科学与工程一级学科的一门专业课，是我校金属材料工程、材料物理和材料成型及控制工程专业最重要的一门专业核心课程。通过学习材料性能学，并与材料工程理论及实践相结合，进一步掌握材料各种主要性能的基本概念、物理本质、变化规律以及性能指标的工程意义，了解影响材料性能的主要因素及材料性能与其化学成分、组织结构之间的关系，基本掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料性能潜力的主要途径以及材料或机件失效的基本分析方法，同时对材料性能测试原理、方法及相关仪器设备有所了解，以培养学生具有合理选材用材、开发新型材料的必要基础知识和基本技能。我校金属材料工程专业方向源于1958年建校伊始开办的轧钢专业，自设立该专业以来就开设了材料性能学课程，课程名称由于培养计划的修订由原来的金属物理力学性能变为现在的材料性能学，累计授课人数超过2000人。同样，材料物理专业自2006年第一届招生起，就已经开设了材料性能学课程，累计授课人数达到300人。材料成型及控制工程专业组建于2007年，设立之初就开设了材料性能学课程，2007级至2016级已经授课十届，授课人数超过600人。

最后，多年来，我校材料学院非常重视材料性能学课程建设，针对课程的教学建设、师资队伍建设、教学管理、各教学环节的实施及课程教学效果的评价与监控等方面做了大量的工作，取得了显著成效，连续多年课程教学质量评价均为优良。一直以来，安排了博士、教授作为课程主讲教师，团队成员通过到企业调研、实习等各种渠道，多方面收集生产实际素材，并及时充实到课堂教学之中；重视学生自主学习能力的培养，重视课外作业的布置与批改，采取课内作业、课外作业、课外阅读、课题讨论等多项措施，尽可能提高教学效果。课程的课后作业以课程教学大纲为指导，突出基础知识、基本理论、共性技术的学习和掌握，在此基础上，对学有余力的学生，从经典文献阅读、参加科研训练、加强交流讨论等多种形式出发，引导学生有效开阔专业视野。本着以人为本、学生综合能力培养为核心的理念，本课程在教学过程中进行了较为全面、深入的改革探索，在专业学生中口碑良好，是一门深受学生欢迎的专业课程。

二、课程主要特色

首先，材料性能学课程确立了“以学生为中心，以专业综合能力培养为导向”的教学理念，实施教学与课外拓展相结合、课堂学习与网上学习相结合、自主学习与移动终端相结合的多模式教学形式，通过多种途径提供教学资源，多管齐下培养学生掌握轧制理论及相关工艺思想和方法。课程定位准确，教学理念和教学方法先进，教学手段多样，多方面、多层次凸显教学过程的精细化、人性化。

其次，多模式展现专业发展的学习内容，激发学习者的自主性，提高课程学习质量。具有静态和动态教学资源库，内容丰富，方便学生学习。除了必须具备的传统的课程简介、教案、学习指南、文本教案、复习思考题集、多媒体课件等静态资源外，选取教学大纲拟定的相关学习重点和难点，拟收集制作16个性能测试视频及动画、32个微课视频。大量动态学习资源的注入，将会大大激发学生的学习兴趣。

最后，多渠道拓展专业和跟踪行业科学技术发展趋势相结合，通过专业标准与行业标准相结合，加强基础与突出特色相结合，实践教学形式、平台、课程与实践能力相结合，教学内容与社会生产实际结合，切实提高本科人才培养过程与培养目标的符合度，培养满足经济社会发展要求的现代高层次应用型人才，较好地实现专业学科落地、培养过程接地、培养结果着地，系统体现在线课程教学的改革与创新。

三、课程影响力分析

（一）材料性能学课程使用范围广，建设价值高

全国高校设立的金属材料类本科专业主要有材料科学与工程、金属材料工程、材料成型及控制工程及材料物理等。其中共有包括北京大学和清华大学在内的199所高校开设了材料科学与工程专业，武汉大学等90所高校设立了金属材料工程专业，北京航空航天大学等270所高校开设了材料成型及控制工程专业，南京大学等93所高校开设了材料物理专业。课程的建设直接有助于我校金属材料工程、材料成型及控制工程和材料物理专业180人/年的材料性能学课程的学习，同时可以为其他高校相关专业学生的学习提供有益的参考。另外，材料性能学的课程内容对直接进入企业工作的学生有直接的帮助，课程和生产实际关联度高；同时对学生考取研究生后的学习也有很高的实用价值，学生进行科研时，都要大量应用材料性能学的相关知识，进行实验研究以及对实验结果进行分析。

（二）有利于专业人才培养，促进一流学科建设，提升专业社会贡献度

材料性能学面向的是江西铜加工、钢铁行业等支柱型行业主专业中的主干技术，涵盖了学校材料科学与工程一流学科的特色方向，在金属加工行业中的关注度高。因此，本课程资源除了立足于面向本校学生使用，同时也能满足兄弟高校金属材料类相关专业学生需求以及行业领域内的专业技术人员的学习需求，共享的受众面广。

（三）课程特色鲜明，对专业发展影响力大

在开设金属材料类专业的高校如清华大学、上海交通大学、浙江大学、北京科技大学等名牌院校的材料科学与工程专业中，均开设了与材料性能学课程相类似的专业课程，一般在人才培养方案中，都设置为专业必修课。同样，其他相关专业如金属材料工程、材料成型及控制工程等专业也把材料性能学课程设置为专业核心课程。

（四）课程理论结合生产实际特色明显，多渠道保障学习效果

课程面向的金属材料工程、材料物理和材料成型及控制工程专业的金属行业化特色明显，可以依托的校企合作机制健全，通过前期的认识实习及后期的毕业实习、课程设计、毕业设计等多渠道融合，强化基本理论和共性技术的学习、应用和掌握。

（五）课程内容紧跟学科发展前沿动态，与行业标准对接性强

通过不断更新课程内容，以及各种动态学习资源的应用，在学习课程教材内容基础上，学习大量的经典文献及学术论文，从而有效拓宽学生的知识面，树立专业自信心。

综上所述，借助“互联网+”等现代信息技术，在线课程建设的实施将改变传统课堂教学模式。总之，材料性能学在线课程建设后，受益对象为江西省乃至全国高校金属材料类专业学生，同时也能为高校金属材料类专业其他课程的建设提供有益的借鉴，因此很有必要进行材料性能学在线课程建设，并做好做精。