构建教学新模式 提升教学质量方法探索——以“材料性能”课程为例

张 忻，夏志东，张红国

（1.北京工业大学 材料与制造学部，北京 100122；2.新型功能材料教育部重点实验室，北京 100122）

“材料性能”课程是材料科学与工程专业重要的基础必修课之一，也可作为机械及其他工程类专业的选修课。其旨在引导学生学习掌握材料的物理性能、化学性能和力学性能等基础知识，切实掌握材料成分—制备工艺—组织—性能间的关联规律，使学生成为具有较为完备的材料科学知识的专门人才。因此，在高等院校材料、化学、机械、环境科学等专业中，一般都会开设“材料性能”这门课程。该课程的教学内容与我们的日常生活、生产实践、科学研究以及科技发展紧密结合，课程内容涉及专业知识面广、专业交叉融合点多、知识繁杂且抽象，对教师教学和学生学习提出了更高的要求［1］。

2020年5月28日，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确规定了全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措［2］。基于“材料性能”课程自身已具备的大量思政元素的融入点，深入挖掘课程中蕴含的思政元素，有机融入家国情怀、社会责任、工匠精神等思政元素，将枯燥的专业知识与富含思政元素的鲜活案例结合起来，润物无声地引导学生将个人成长与国家发展紧密相连，从而实现教学目标与育人目标同向同行。基于以上思考，笔者将通过分析影响教学质量的因素，对如何构建教学新模式和提升教学质量、实现教学目标和育人目标提出一些建议。

一、影响教学质量因素的分析

教师作为教学的主体，在教学过程中要起到传授知识、培养学生学习兴趣以及正确引导学生学习的作用。尤其对于高校专业课教师，不仅要求教师具有扎实的专业知识和专业视野，还要求教师充分利用好课堂教学“主战场”和“主渠道”，积极进行课程建设，调动学生的学习主动性，让学生积极主动地参与教学各环节，实现“教”与“学”的有机结合，从而获得最佳教学效果。

（一）教师自身的专业素养和教学能力

专业课教师进行专业课程教学就是传递和输送专业知识，在课上课下的全部教学环节中处于主导性地位。丰富的知识结构是专业课教师开展课堂教学的基本条件，新时代背景下的专业课程建设，不仅要求专业课教师具备娴熟的专业教学技能，且对本专业领域发展前沿有充分的了解，还要做到能够将课本知识与现实的科技发展、工程案例结合起来，提高学生的专业知识水平。2018年，习近平总书记在北京大学师生座谈会上强调：“才者，德之资也；德者，才之帅也。”［3］这就要求高校的人才培养一定是育人和育才相统一，这也亟须高校教师还要拥有作为一名课程思政教师所需要的专业素养和理论知识，要深入挖掘专业课中的思政元素，做到知识传授和价值引导相统一，形成专业教学与思政教学相结合的育人方式。

（二）教学方法和教学模式

2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“办好我国高校，办出世界一流大学，必须牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心点，并以此来带动高校其他工作。”［4］人才培养的关键在于教学方法的改革与创新。高等院校教育教学质量的提高，需要不断地探索新的教学模式与方法。在高校专业课教学过程中，专业课的授课对象基本以大二以上的学生为主，他们在专业知识的学习和理解方面已经具备了一定的基础知识。因此，专业课教师对专业知识讲授不宜采取单一的“填鸭式”的教学方法，而应采取多元化的教学模式和教学方法，充分调动学生的学习主动性、积极性和教学全过程参与度，从而提高教育教学质量。2019年，教育部《关于一流本科课程建设的实施意见》中提倡“以提升教学效果为目的创新教学方法”［5］，旨在强化课堂设计，解决好如何讲好课的问题，杜绝单纯知识传递、忽视能力和素质培养的现象。

二、创新教学模式、提升教学质量方法的探索

（一）建设高水平教学团队

1.坚持教学科研相长。通过科研实践、教学培训和教学研讨，提高团队成员教学能力，造就一支高水平的教学团队。首先，通过举行团队培训、集体备课、教研室讨论、参观实践等活动，在学习材料性能方面研究新成果和掌握发展新动向的同时，提高课程团队成员对材料专业在国民经济中战略地位的认识，进而提升教师教学能力。其次，加深教师对专业本身的理解，明确课程目标，做到教师明确“如何培养人、为谁培养人”，学生明确“如何去学习、为谁而学习”，保证教书育人的顺利开展。最后，全体授课教师统一思想，从知识、能力、情感、道德和价值等层面出发，打磨课件、设计案例，集思广益地安排教学内容，寻求最佳的教学形式。在专业课教学之外，教师还要积极指导学生参加各种比赛活动，如“挑战杯”“希望杯”“创业大赛”以及辩论赛等，指导大学生参加“星火计划”“国创”等科研项目，以此在师生及学生之间形成跨越空间的互动，同时也在教师之间形成一种合力，互为顾问、合作者和建议者，为打造高水平的教学团队奠定基础。

2.进一步完善材料性能课程教师团队教学质量评价体系。通过学生评价、教师评价、教学督导评价、专家评价、教务相关管理层评价以及同行评价的方式（见图1），团队教师深入剖析教学全过程和综合教学效果，提升教学质量，达到以评促改、以评促进的目的，实现教学目标与育人目标同向同行。

图1 教学团队评价体系示意图

（二）创建多元化、多维度教学模式和教学方法

多元化、多维度教学模式是指课堂教学过程中，改变过去由教师“一言堂”讲课、学生被动接听的单一知识传递方式，通过加强师生之间多种方式的互动交流，引导学生动手操作、动眼观察、动口表达、动耳感知、动脑思考，从而促进师生情感和谐、学生认知水平提高的一种新型教学模式。这一教学模式要求教师在教学过程中突出学生主体地位，给学生以“学”的主动权，使学生成为教学活动的中心。这一教学模式要求学生主动参与、主动思考、主动提出问题和解决问题，在教学过程的各个环节，师生互动、生生互动和人境互动，从而不断提高学生的认知水平和发展能力。通过构建“教学实践—反思与研讨—理论指导—教学实践”互动式教学模式，形成多元化、多维度的互动式课堂教学模式，促进教学过程中的师生互动、人境互动。

基于材料性能课程多学科融合、知识点多、难度大等特点，选取恰当的工程案例，一方面可让枯燥的知识点灵动起来，另一方面可以调动学生的积极性，师生共同参与教与学，共同对问题或疑难情境进行研究，从而形成一种开放、合作、互动的新型教学方式。在选取和分析案例的过程中，要做到案例中知识点学习和思政元素的兼顾，运用基于专业知识教学、融入课程思政元素的专业育人新教学模式。

（三）建立多元化教学资源数据库

建设本门课程的多媒体素材库，包括自主知识产权的图片、结构图、动画、视频、案例等资料。网络教学资源建设基于学校正在建设的新一代在线教学平台，搭建并完善“材料性能”课程的网络资源库。继教育在线，学校建设了新一代在线教学平台，并已开放使用，这也为“材料性能”课程教学资源的网络化建设提供了重要契机。若要建立包含微课视频库、习题库、文献资料库、工程案例库、思政案例库等多元化数字资源的课程教学网络资源库，应从以下几个方面入手。

1.全面更新教学课件，使其更适应于网络化教学，包括开展课件的标准化修订，增加课件与网络资源的有效衔接，提高立体性和生动性，为学生的预习和复习提供充足、有吸引力的资源。

2.允许学生基于自己的认知对课件进行自由修改并上传至在线教学平台，以此跟踪学生的思维过程及对知识的掌握情况，也能够激发学生的学习兴趣和参与热情。

3.以章为单位，围绕重点和难点内容建立不同层次的资料群。根据教学团队多年的教学经验和科研积累，针对不同的知识点为学生在线提供背景性资料、讲授性资料、扩展性资料及应用性资料，以满足不同知识掌握水平学生的需求。同时允许学生对相关资源进行一定权限的编辑和扩充，使资料库始终处于更新状态。

4.增选参考资料，选择一定数量的国内外高质量教材作为学生学习的参考资料。基于网络技术和本校的教育平台，为学生提供包括材料性能测试的动态模拟、仿真、三维演示等录像、视频资源、高水平学术论文的链接和OA电子资源文档等辅助教学内容，改变学生的学习方式，突破学习环境的束缚，有利于激发学生的学习积极性，并保持学习兴趣，掌握授课内容和知识点。

5.逐步建设和完善覆盖材料性能课程所有知识点的习题和试题库，为推进标准化考试提供条件。完善课外阅读资料库，尤其是收集工程实际中关键部件的使用性能要求和工程技术难点，形成工程应用案例集，深入挖掘材料性能知识点蕴含的思政元素，在帮助学生理解本课程工程意义的同时，提升学生的社会责任意识、文化自信、人文情怀、工匠精神、创新意识、职业素养等人文素养和道德操守。

6.录制重点和难点内容的视频微课。用三五分钟的时间把课堂上没有机会展开讲解的知识点进行更细致的梳理。同时，基于开放性课题和任务，鼓励学生组建无领导学习小组，自主录制讲解视频并上传，开展同学互评活动。一方面，能够丰富教学资源，将优秀的视频作为课程的宝贵财富传递下去；另一方面，学生站在教师的角度讲授知识，对于加深知识理解和锻炼思维逻辑性有积极作用。

7.搭建“材料性能”课程的“口袋”式信息共享库，内容主要包括与课程相关的资讯、综述、科普、教学心得、学习感想、学生调研报告等。学生可以通过公众号随时获取，突破时间和空间对学习的限制，不仅能够达到课堂教学无法实现的效果，还能将与课程相关的知识传播至更广的范围，增加社会影响力。

8.建立在线实时教学互动平台，促进教学相长。结合上述网络资源建设中涉及的学生参与部分，进一步拓展师生互动交流的方式和范围。实现作业布置、完成和评价过程的充分互动，实现开放性课题的充分交流和及时指导，实现对教学资料和内容的反馈、讨论与修订，使学生全面参与课程网络建设的各个环节。依托在线教学平台开展“材料性能”课程论坛，通过论坛上的不同板块辅助完成教学过程的不同阶段。

（四）建立多环节课程学习和考核评价方法

1.基于“材料性能”课程的教学目标和育人目标，采取多环节学习和考核方法，建立课程学习的多维度考核形式，实现多元评价标准综合评价学生的学习。针对“材料性能”课程学习内容涉及面宽、学科交叉点多、知识结构复杂且难度大等特点，在传统的习题作业、课堂提问以及测试等学习环节之外，增加建立以章节为单位的知识点思维导图学习环节。思维导图不仅可以帮助学生了解和掌握各章节的知识结构，在大脑中建立立体的知识网络，还有助于学生掌握各知识点之间的关联，从而有效地完成教学内容，实现课程目标。

2.在“材料性能”课程考核方面运用多维度考核方式，以体现评价的全面性、动态性、过程性。例如，增加平时成绩的比重，丰富随堂考试形式，除了以往采用的随堂考勤、随堂提问和讨论外，增加线上课堂在线测试、自我评价、小组评价与班级评价环节，作为检验学生课堂学习效果和学习能力的手段，实现对学生综合素质的全面考核。所有的平时成绩均以电子文档记录并上传到互动平台。该考核方式强调诚信，教师严格按照考核方式打分，强调学习态度，缺勤也会不及格。通过无领导学习小组的调研、汇报，设置机动分激励学生积极、主动学习。公平、公正和公开的考核结果，不仅能及时反馈教师的教学效果和学生对书本知识的掌握程度，而且在此过程中，提高了学生的诚信意识和竞争意识。该考核方式还可以形成反馈机制，一方面激发学生学习的原动力，提高目的性学习能力；另一方面，加强教师教学的针对性，从而促进教学和学习效果的全面提升。

结语

本文针对“材料性能”课程传统教学模式存在的不足，提出从教学内容、教学方法和考核途径等方面对课程进行全方位探索和实践，基于高水平团队建设，构建“材料性能”教学新模式，建立多元化、多维度的教学方式和方法，共享教学资源和优化考核评价过程等课程建设新思路和具体内容。运用课程学习多环节考核方式，提升学生学习的原动力和积极性，提高学生的学习效率和质量，进而有效地完成学习内容，使课程学习具有多维度、有厚度，实现课程教学目标和育人目标同向同行。