陕西科技大学材料科学与工程学院林营教授在开展问题导向式教学

    陕西科技大学是我国西部地区仅有的一所以轻工为特色的多科性大学。学校创建于1958年，时名北京轻工业学院，是新中国成立后首所轻工高等学校，也是国内较早建立无机非金属材料工程专业（原硅酸盐工程专业）的高校。建校之初，国际著名硅酸盐专家赖其芳教授开设国内首门“硅酸盐物理化学”课程。几十年来，随着行业发展和专业内涵的提升，课程内容由单一硅酸盐工程向内涵丰富的无机非金属材料工程拓展，课程逐步发展为“无机材料科学基础”。课程建设与时俱进，近年来，依据新工科人才培养目标和工程教育认证毕业要求，结合“无机材料科学基础”课程理论性强、抽象度高、内容庞杂的特点，课程团队重点研究了如何在“学科前沿”和“工程实际”双重驱动下，满足学习者个性化、多样化、终身化学习需求，真正做到“以学生发展为中心”，提高“无机材料科学基础”课程教学质量和人才培养水平。课程进行了线上线下混合式教学改革，并已完成了多轮次教学实践，取得了显著的教学效果。

    全过程思政育人

    结合学校特色和专业设置，充分发挥课程面向专业需求的育人功能，遵循“以生为本，立德树人”的育人原则，深入挖掘课程内容蕴含的思政元素。通过课程思政资源建设、“三课堂”联动开展思政育人活动、思政认知评价等各环节，培养学生的科学思维方法、工程伦理素养、大国工匠精神和科技报国担当。将课程思政融入课程资源建设、教学组织及考核评价各环节，实现教学全过程思政育人。

    课程内容重构

    以培养创新型复合型人才为目标，以成果为导向，围绕基础知识这一基本理论体系引入“学科前沿”和“工程实际”两大案例进行双重驱动，化抽象理论于具体形象的案例中，提高学生对基本理论的理解和掌握。扩展补充的教学内容具有一定的创新性和挑战度。鼓励学生发现科学问题，探寻科学原理。一方面，引入近年来的相关科研课题，培养学生应用理论知识进行材料产品和生产技术创新的意识，增强学生对学科发展前沿和行业动态的把握。另一方面，将基础知识和具体工程问题有机融合，重点引用近年来对行业发展有促进意义的项目作为案例，弥补学生理论联系实际能力的短板，加深学生对材料“组成—结构—性能”相互关系的理解，培养基本的材料分析思维。

    课程资源建设

    针对无机材料科学基础理论在学科前沿及工程实践中的具体应用，设计并建立了课程案例库，帮助学生建立基于“组成—结构—性能”三要素关系的材料研究思维。同时，与学生共建思辨素材库，学生在思辨过程中对案例进行迭代更新，锻炼高阶材料研究思维。教学实践环节的虚实相融合。通过学生自主设计实验方案、小组合作、实验验证、小组讨论，促进学生主动学习意识和团队协作精神，激发内在学习动力和潜能。通过借用虚拟实验室，形象再现微观世界的场景，虚实互补，拓展课堂“空间”，让抽象的理论知识形象化。课程资源的线上线下相融合。建设中英文线上课程平台、中英文微课视频（54个核心知识点、总时长431.8分钟）、中英文试题库、资料库。出版自编教材《无机材料科学基础》一部，建设中英文电子课件。

    教学方法改革

    互动式理论教学：将主讲教师主持科研课题及具体工程案例引入教学内容，加深学生对材料“组成—结构—性能”相互关系的理解，同时增强学生对学科发展前沿和行业动态的把握。通过随堂测验、抢答、选人等，提高课堂参与度。

    探索式实践教学：选取重难点教学内容开展验证实验、翻转课堂、分组展示、讨论互动、推理诱导等多元化教学，在团队合作的基础上，鼓励自主探究式学习，实现知识的深层次理解。

    开放式线上教学：依据教学计划，将基础知识点设置为线上学习内容，组织学生在规定时间段通过观看课程视频及文献，开展线上学习。同时，学生不受时空的限制，可自主地获取便于自学的教学资源。学生通过自测试题实现学习情况自我评价，教师在线答疑解惑。

    教学评价改革

    强调过程性评价，保留结果性评价。提升评价维度，在原有“师评生”的基础上，增加“生自评”“生互评”等方式；延伸评价深度，对学生综合能力进行全面综合考评，提高学生课堂积极性，培养其思辨能力及批判性思维；扩展评价广度，评价内容由微课视频任务点、课前测试、课堂互动、章节测试、作业、小组合作探究、课内实验和期末考试8个部分构成，更加侧重于学生学习的过程性评价。全面系统的评价体系，给教与学提供进阶动力，实现教学的反馈迭代，促使课程教与学持续改进。

    改革成效及推广

    课程经过线上线下混合式教学改革与实践后，教学效果显著提升。从考试成绩上对比分析，改革后的两学期学生成绩较改革前有了大幅度提升。学生普遍认为此课程教学内容丰富，重难点突出，丰富的教学资源满足了学生成长综合需求，灵活多元的教学方法提高了学生的参与度与积极性，“全过程学习”的考核评价机制激励学生不断进取，德智并行的授课理念帮助学生树立了正确的“三观”。同时，学生自主学习能力、理论联系实际能力、团队合作能力、高阶材料思维、持续学习动力以及从事此行业的成就感和自豪感均有大幅提升。近3年，有160余名学生在科技竞赛和创新创业竞赛中获奖。基于此教学改革方法，主讲教师进行了20余场教学专题报告，受众达万余人，此教学模式已在省内外高校中推广。课程2021年被认定为省级线上线下混合式一流课程。

    （林营 杨海波 方媛 赵婷）