摘要：《材料结构表征》是一门既有一定理论深度又具有较强实践性的学科。因为内容抽象难以理解，而且涉及多门学科，该课程被学生贴上了“晦涩难懂、枯燥无趣”的标签。为改变这一现状，课程遵循以“学生为中心，结果为导向” 的OBE理念，从教学目标、教学内容、授课模式及考核机制四个维度进行了教学改革与实践。课程改革的实施激发了学生的学习兴趣、改善了学风、促进了学生“知识、能力、素质”的全面发展，切实有效地提升了教学质量。关键词：教学改革；教学目标；授课模式；考核机制
[中图分类号] G420
一、引言
《材料结构表征》是材料专业的核心基础课程，旨在通过对X射线衍射技术、电子显微分析、振动光谱、表面分析技术等材料现代分析的基本方法、原理、仪器设备构造及其应用的讲授，来揭示材料组成、微观组织结构及性能之间内在关系。毋庸置疑，《材料结构表征》在材料科学研究领域占有举足轻重的地位，但是由于课程内容不仅抽象而且涉及晶体《结构岩相学》、《材料科学基础》及《材料物理性能》等多门交叉学科，既有一定的理论深度同时又具较强的实践性[1]。因此，该门课程被学生贴上了“晦涩难懂、枯燥无趣”的标签。此外，课程主要以实验成绩+期末成绩的评价方式，忽视了过程管理，难以客观、真实、全面地对学生做出评价,难以发挥考核机制对学生的鞭策激励作用。为扭转这一局面，本课程从教学实践出发，提出了基于“学生为中心，结果为导向” 的成果导向教育（Outcome based education,简称OBE）理念，以“培养专业工程应用型人才”定位为总指导思想，突出以“够用，兼顾一定的理解深度，重在实际应用”的原则，通过提炼教学目标、优化教学内容、改变授课模式以及完善考核机制有效地提升了课程教学质量。
二、《材料结构表征》课程教学目标的设定
（一）提炼教学目标
确定教学目标是教学设计的首要环节。本课程紧扣人才培养目标和“立足基础,面向工程”的课程定位,确立了科学有效的教学目标。相比之前的培养目标，现有教学目标对知识目标与能力目标做出了清晰的界定，并且对能力目标进行了划分，即基本能力目标与高阶能力目标。除此之外，还将素质目标列为了教学的考核范畴，是高校“德才兼备”培养目标在《材料结构表征》中的具体化。
1.知识目标
能正确阐述XRD、TEM、SEM、EPMA、FTIR、Raman、AES和XPS八种材料分析方法的基本原理、仪器构造、样品的制备方法及其应用领域。
2.能力目标
基本能力目标：根据材料研究的需要，能合理地选用仪器设备和分析方法。
高阶能力目标：能将材料结构表征与其他学科知识联系，对复杂的工程问题制定合理的解决方案，并能对检测结果进行准确、客观及科学的分析，同时能将分析结果用于预测和指导创新性的研究。
3.素质目标
一方面，能用材料结构表征的知识进行社会事件的分析、评价与预测，并充分认识《材料结构表征》是立足于检测结果至上的一门课程，坚决抵制数据造假的学术不端，守住科研的底线；另一方面，能够追踪学术前沿，关注材料结构表征领域的新动态、新知识，开展自主且持续性学习。
二、优化课程教学内容
结合《材料结构表征》课程的教学目标及学情，以河南工业大学材料学院选用常铁军主编的《材料近代分析测试方法》（第四版）为例，进行内容的筛选，确立了“X射线衍射分析、电子显微分析、振动光谱分析、表面分析技术”四部分为课程的讲述内容，而根据学时的安排及授课班级的专业方向（超硬材料与磨料磨具方向）将差热分析及扫描探针显微镜从必讲内容列为自学内容，将核磁共振及色谱分析章节作为选学内容，增加了振动光谱中的拉曼分析。教学内容的增删调整不仅减轻了学生负担而且更加符合了学生专业发展的需求。
三、改进课程的授课模式
为激发学生的学习热情，切实提高学生的学习能力，构建高效的课堂教学氛围，《材料结构表征》课程遵循“学生为中心，结果为导向”的OBE理念，结合当代大学生的特点，利用传统教学及网络教学的优势互补，摒弃了“满堂灌”的传统授课模式，实施了超星学习通线上及线下课堂混合式教学，突出学生在学习中的主体地位，以结果为导向，持续改进，实现教学效果的最优化。
（一）超星学习通线上授课
线上授课可以共享网络教学资源，突破时空的限制，为学生自主学习提供了更为便利的条件，同时也架构起了师生之间及生生之间互动的网络平台。学生能否借助于课程网络平台达成学习目标,提升持续学习力，在很大程度上受制于教学资源的质量。优质课件资源的推送是保证学生实现自主、高效学习的前提。《材料结构表征》课程线上资源主要涵盖了学习目标、教学重难点、视频资源、PPT课件、思考题及测试6个部分。
1.学习目标的设定
学习目标依课程目标而制定，是学生学习行为的导向与归宿。学习目标需要高度的确指性，即具有现实的可操作性和可评价性，切忌使用了解、理解、掌握等模糊难观察到的行为语言，应以“能认出”、“能阐述”、“写出”等意义明确、易于观察、便于评价的行为动词。如以第一章第三节
“X射线运动学衍射理论”为例，该节课的学习目标是：学生能阐述出X射线所需的几何条件，能写出布拉格公式及各参量的物理意义，能应用布拉格方程进行计算衍射角或面间距，且利用计算结果能对材料结构进一步分析。
2.教学重难点的确立
教学重点是起主导性的关键知识，而教学难点则是比较抽象、比较隐蔽、需要用新方法去认识、去理解的学习内容。就“X射线运动学衍射理论”这节课内容而言，布拉格方程
是晶体发生衍射的必要条件，它简单明确地阐明衍射的基本关系，应用非常广泛。归结起来主要有2个方面即晶体的结构分析和X射线光谱学分析，由此可得出“X射线产生衍射的条件及布拉格方程的应用”是教学重点。布拉格方程是晶体衍射的理论基础，在对其推导的过程中需要建立起衍射现象与晶体结构空间的关系，内容比较抽象，不容易理解，所以布拉格公式的推导成为了教学的难点。
3.视频的设计
视频是学生在线学习的主要途径，因此，教师在对其建设的过程中对内容、版式、时长等方面进行了精心设计。内容着力于重难点的介绍，以模型、动画、图片等可视化较强的形式呈现，杜绝了“黑板搬家”的静态电子网页出现。此外，预设考题附于视频中，如果学生提交答案有误，需重新观看视频，直至所有问题回答正确，方可视为有效完成视频观看，以此来加强学生对重难点知识的理解。视频中涉及到的文字信息，也有字体、颜色等方面的变化，以使其具有较强的视觉冲击力。为防止学生产生疲劳感，单个视频时长设置在了15-20分钟。
4.PPT课件的制作
PPT课件作为视频资源的有益补充，是教师传授知识的重要途径。《材料结构表征》PPT课件不只注重外在的表观形式如：精致美观的模板、层次清晰的目录、简洁醒目的文字，而更多的是融入了图像、图谱等非文字化的信息，即PPT制作服务于教学的内容。因为本课程不仅要求学生对理论有一定的认知，更重要的是要求学生能准确解读图像、图谱信息，同时能对实验数据进行正确地分析与处理，并将结果应用于预测和指导复杂的工程问题。
5.思考题的设计
思考题源于教学中能体现一定深度与关联度的内容，思考题过于简单就会使思考停留在事物的表面上浮光掠影，无法深刻认识事物的本质，也不可过于复杂，超出学生能够理解的范畴，就会使学生失去思考的意义。如 “X射线运动学衍射理论”这一节的思考题目是：“研究ZrO2增韧Al2O3时如何判定ZrO2溶入Al2O3的晶格中，此外，怎样确定ZrO2的最大固溶量？”该思考题一方面要求学生理解若ZrO2溶入Al2O3的晶格中后，Zr4+取代了Al3+的位置，造成晶胞的畸变，导致了衍射峰位移动，即产生衍射的布拉格角发生了改变，该题间接考核了学生对布拉格方程应用的理解深度；另一方面，ZrO2在Al2O3的最大固溶量是Zr4+增加到一定量值后，无法继续取代Al3+而是从Al2O3中再次析出时的临界值，即在衍射图中出现ZrO2的特征峰，此问实际是对前序第一问的进一步拓展。通过对思考题的分析，学生不仅巩固了对知识的理解与应用，而且综合能力和创新思维也得到了锻炼与提升。
6.测试环节的设置
测试环节分为“预习测”和“课后测”，“预习测”是学生完成在线学习后，对预习效果进行的评价。教师可根据“预习测”的成绩反馈，适时调整线下教学内容，从而做到因材施教、有的放矢。《材料结构表征》课程中“预习测”共设置了单选、多选和判断三种客观题型，利于学生测试后能立刻查看答案及考试成绩，以便使学生对课程内容掌握情况有清晰的认知，利于后续盲点知识的清除。“预习测”时间设为10分钟，考核内容的设置是基础知识与重难点的比例大概为8:2。“课后测”是在完成线下授课之后进行的，考试内容主要围绕教学的重难点，题型与预习测相同，考试时间为15分钟。学生经过测试后，对仍没有理解的问题可在超星学习通平台讨论区与教师沟通交流，以便使问题及时得到解决。
（二）以学生为中心的线下教学
以《材料结构表征》课程为例，单班授课，主要采用学生分组PPT汇报以及讨论式教学。突出学生的主体地位，使学生从传统的被动式学习转变为主动式学习，更能激发学生的学习兴趣及创新能力。
1.PPT汇报式教学
课程分组实施方法：将单班分成6个小组，每组成员有5-6人，按学生的成绩将优等生、中等生及差等生搭配均分到各个小组，并要求小组成员至少充当过一次组长，目的是使每个学生的沟通组织能力、收集和处理信息能力均有锻炼的机会。组长的主要职责是组织、带领、督查小组的其他成员在规定的时间内完成教师布置的各项学习任务。上课时同小组成员相邻而坐，便于展开交流和讨论。
教师会根据每次的授课内容，提炼出12道问答题，提前3天平均分配给6个小组，同时下发的还有相应的成绩评定细则。小组收到任务后，需在组长的统一组织下进行任务的分解，如：资料的查阅归纳总结、PPT模板的设计、内容编排及多媒体播放技术处理等，最终需完成一个不少于20页以上的PPT。汇报要求：抽取小组中的任一成员令其在6分钟内完成PPT的讲解，然后该组成员需在5分钟内完成其他组的提问，最后，教师和其他小组根据评分细则对该组PPT的制作质量、讲解及回答问题情况进行打分，取平均分作为该组的汇报得分；当6个组都汇报结束后，老师会根据学生对知识理解的总体情况做相应的陈述，澄清错误及模糊不清的问题，并对表现优秀的学生及小组提出表扬。
2.讨论式教学
讨论活动是学生和教师为探究某一问题在师生之间、生生之间开展的对话交流活动，其优势是提升了学生的参与度，易于学生陈述自己的观点；更有利于在思想的碰撞中加深对知识的理解，总结归纳出新知识、新观点。
《材料结构表征》作为一门理论性与实践性兼具的学科，更适于讨论式的教学模式。以第一章第五节“X射线衍射技术的应用”为例，教师提出讨论话题“某南方企业生产的ZrO2改性BaTiO3陶瓷，在冬季介质损耗增加了30%，同时介电常数也大幅度下降，致使该产品冬季无法正常使用，而在其他季节能正常使用，试找出产生这一现象的原因？”该案例是企业在实际生产中面临的技术问题，所以更易于引发学生探究的兴趣。在讨论之前，教师针对
“改性BaTiO3陶瓷冬季无法应用而其他季节能正常工作的表象原因是温度” 这一讨论话题，设置多个问题如：“ZrO2的性质与温度有何关系？如何理解ZrO2改性BaTiO3陶瓷？温度降低后改性BaTiO3陶瓷的哪些变化可能致使介电损耗增加，可否利用 X射线衍射分析法得到证明？” 用于帮助学生从多个视角展开问题思考。实施过程：学生独立思考4分钟后再加入小组讨论8分钟，讨论过程中教师可选择参加某个小组的讨论，了解学生讨论的效果，及时调控讨论中出现的问题，可就工程问题的关键点与学生交换意见。小组成员在充分交流的基础上，消除分歧，
达成一致的意见。然后每个小组推荐一名代表进行陈述观点，其他小组成员可以对有疑义的问题进行追问、补充、修正和完善等反馈互动。最后，教师要斧正讨论中出现的偏颇问题，提出进一步完善的建议以及完整、系统化的解决思路，并参照PPT汇报的打分方式要求各小组给其他组打分，当场公布各小组的得分情况，这样有利于小组间形成你追我赶的竞争局面，从而提升整个班级的学习氛围[2-3]。
将工程案例引入课堂，采用以学生为中心的讨论式授课，不仅促进了学生对知识的理解深度，提升了学生将基本理论运用于解决复杂工程问题的能力，培养了学生缜密严谨的逻辑思维能力，而且激发了学生的学习热情，提高了学生创新能力。
四、完善考核机制
课程改革不仅要有教学内容和授课方式的更新，而且更应建立与之适应的考评机制，从而全面、客观、真实地评价学生，以促进教学质量的提升。课程考核机制是无形的指挥棒，引导着学生学习行为和努力的方向，传统的以“考试+实验技能”的评价机制只注重结果，忽视了学习过程中知识的积累、运用及反馈，有悖于教学的核心理念，已无法胜任当前教育教学需求，因此，建立科学的考核体系，充分发挥考核对学生的激励鞭策作用，势在必行。
建立以检测能力、素质及创新因素为主体的考核内容，采用灵活多样的考核方式，突出多元性、公正性、公开性及针对性。教学的目的不只是为了机械地记忆理论知识，而是能将理论指导应用于实践，解决实际问题，因此，在理论与实践的碰撞中将与课程有关的创新活动纳入考核评价范畴，有利于学生积极参加各类教学活动[4-5]。从“考知识”为主向“考能力”转变，让教学回归教育本真。
本课程根据教学目标及线上线下教学的特点，建立了过程性评价与终结性评价结合的考核机制。过程性评价的内容涵盖了线上视频观看、预习测、课后测、讨论区发言、线下的讨论汇报及实验技能等。终结性评价采用期末考试。课程成绩组成是20%实验成绩+40%平时成绩+40%期末线下考试成绩。其中，平时成绩包括课前、课中和课后教学环节的各项任务，以参与度与完成度计分，均在学习通平台可见，具体平时成绩的考核方式及其权重设置如表1所示。
表1 平时成绩的考核方式及权重比例
考核方式
考核说明
在平时成绩的占比
视频学习
任务全部完成得满分
20%
作业
学习通的作业
10%
考试
预习测
15%
课后测
20%
线上讨论
在讨论区发帖或参加讨论回复一个得2分，积满80分为满分，“无效”跟帖或复制视为零分。
5%
PPT汇报
PPT汇报每次满分为10分
18%
讨论发言
讨论发言每次满分为6分
12%
五、结束语
本课程对教学目标、教学内容、授课模式及考核机制等多项举措进行改革，在教学中让学生充当主角，提高学生在教学活动中的参与度，极大地激发了学生学习的兴趣，使学生由被动式的学习状态转入主动式，基本“消灭了”课上手机低头族，有力地促进了学风建设，学生的学习成绩有了显著提高，班级的不及格率从30%下降到了4%，学生对该课程的满意度从80%上升至97%。此外，由于课程加大了多元、综合的过程性考核力度，使“一考定成绩”的评价机制成为了历史，对学生带来契机与挑战，这要求学生不仅要具备知识和能力，
同时还要有使知识和能力发挥的素质，有利地促进了学生全面综合的发展。
参考文献
[1]赵建豪,荣建华.材料分析与表征的课程教学探讨[J]教育教学论坛，2015(10):160－161．
[2]关振国.让学生发声：高校课堂讨论式教学模式研究[J].中国成人教育(课程与教学) ，2020(12): 57-59.
[3]胡俊杰.案例讨论式教学在“环境监测”课程中的探索与实践[J].广东化工，2020 （19）：217-218.
[4] 刘燕. 大众化教育背景下高校课程考试改革的探索[J].辽宁教育研究, 2006(1):70-72.
[5] 刘建国. 创新型人才培养与高校考试改革[J]. 现代大学教育, 2006(2):107-200.
Teaching reform of material structure characterization and practice
Abstract: Material structure
characterization is a subject with the deep theory and strong practice. Because the content is abstract and
difficult to understand, and involves many subjects, the course is labeled as
"obscure, boring and boring". In order to change this situation, the
curriculum follows the OBE concept of "student-centered, result
oriented", and carries out teaching reform from the four dimensions of teaching objectives, teaching contents, teaching modes
and assessment mechanisms. After the teaching
reform, students' interests in learning have been stimulated, the Style of
Study has been improved, and the comprehensive developments of students'
knowledges, abilities and qualities have been promoted, and the teaching
qualities haves been effectively improved.
Key Words: teaching reform; teaching objectives; teaching modes; assessment mechanisms
关键词：教学改革；教学目标；授课模式；考核机制
[中图分类号] G420
一、引言
《材料结构表征》是材料专业的核心基础课程，旨在通过对X射线衍射技术、电子显微分析、振动光谱、表面分析技术等材料现代分析的基本方法、原理、仪器设备构造及其应用的讲授，来揭示材料组成、微观组织结构及性能之间内在关系。毋庸置疑，《材料结构表征》在材料科学研究领域占有举足轻重的地位，但是由于课程内容不仅抽象而且涉及晶体《结构岩相学》、《材料科学基础》及《材料物理性能》等多门交叉学科，既有一定的理论深度同时又具较强的实践性[1]。因此，该门课程被学生贴上了“晦涩难懂、枯燥无趣”的标签。此外，课程主要以实验成绩+期末成绩的评价方式，忽视了过程管理，难以客观、真实、全面地对学生做出评价,难以发挥考核机制对学生的鞭策激励作用。为扭转这一局面，本课程从教学实践出发，提出了基于“学生为中心，结果为导向” 的成果导向教育（Outcome based education,简称OBE）理念，以“培养专业工程应用型人才”定位为总指导思想，突出以“够用，兼顾一定的理解深度，重在实际应用”的原则，通过提炼教学目标、优化教学内容、改变授课模式以及完善考核机制有效地提升了课程教学质量。
二、《材料结构表征》课程教学目标的设定
（一）提炼教学目标
确定教学目标是教学设计的首要环节。本课程紧扣人才培养目标和“立足基础,面向工程”的课程定位,确立了科学有效的教学目标。相比之前的培养目标，现有教学目标对知识目标与能力目标做出了清晰的界定，并且对能力目标进行了划分，即基本能力目标与高阶能力目标。除此之外，还将素质目标列为了教学的考核范畴，是高校“德才兼备”培养目标在《材料结构表征》中的具体化。
1.知识目标
能正确阐述XRD、TEM、SEM、EPMA、FTIR、Raman、AES和XPS八种材料分析方法的基本原理、仪器构造、样品的制备方法及其应用领域。
2.能力目标
基本能力目标：根据材料研究的需要，能合理地选用仪器设备和分析方法。
高阶能力目标：能将材料结构表征与其他学科知识联系，对复杂的工程问题制定合理的解决方案，并能对检测结果进行准确、客观及科学的分析，同时能将分析结果用于预测和指导创新性的研究。
3.素质目标
一方面，能用材料结构表征的知识进行社会事件的分析、评价与预测，并充分认识《材料结构表征》是立足于检测结果至上的一门课程，坚决抵制数据造假的学术不端，守住科研的底线；另一方面，能够追踪学术前沿，关注材料结构表征领域的新动态、新知识，开展自主且持续性学习。
二、优化课程教学内容
结合《材料结构表征》课程的教学目标及学情，以河南工业大学材料学院选用常铁军主编的《材料近代分析测试方法》（第四版）为例，进行内容的筛选，确立了“X射线衍射分析、电子显微分析、振动光谱分析、表面分析技术”四部分为课程的讲述内容，而根据学时的安排及授课班级的专业方向（超硬材料与磨料磨具方向）将差热分析及扫描探针显微镜从必讲内容列为自学内容，将核磁共振及色谱分析章节作为选学内容，增加了振动光谱中的拉曼分析。教学内容的增删调整不仅减轻了学生负担而且更加符合了学生专业发展的需求。
三、改进课程的授课模式
为激发学生的学习热情，切实提高学生的学习能力，构建高效的课堂教学氛围，《材料结构表征》课程遵循“学生为中心，结果为导向”的OBE理念，结合当代大学生的特点，利用传统教学及网络教学的优势互补，摒弃了“满堂灌”的传统授课模式，实施了超星学习通线上及线下课堂混合式教学，突出学生在学习中的主体地位，以结果为导向，持续改进，实现教学效果的最优化。
（一）超星学习通线上授课
线上授课可以共享网络教学资源，突破时空的限制，为学生自主学习提供了更为便利的条件，同时也架构起了师生之间及生生之间互动的网络平台。学生能否借助于课程网络平台达成学习目标,提升持续学习力，在很大程度上受制于教学资源的质量。优质课件资源的推送是保证学生实现自主、高效学习的前提。《材料结构表征》课程线上资源主要涵盖了学习目标、教学重难点、视频资源、PPT课件、思考题及测试6个部分。
1.学习目标的设定
学习目标依课程目标而制定，是学生学习行为的导向与归宿。学习目标需要高度的确指性，即具有现实的可操作性和可评价性，切忌使用了解、理解、掌握等模糊难观察到的行为语言，应以“能认出”、“能阐述”、“写出”等意义明确、易于观察、便于评价的行为动词。如以第一章第三节
“X射线运动学衍射理论”为例，该节课的学习目标是：学生能阐述出X射线所需的几何条件，能写出布拉格公式及各参量的物理意义，能应用布拉格方程进行计算衍射角或面间距，且利用计算结果能对材料结构进一步分析。
2.教学重难点的确立
教学重点是起主导性的关键知识，而教学难点则是比较抽象、比较隐蔽、需要用新方法去认识、去理解的学习内容。就“X射线运动学衍射理论”这节课内容而言，布拉格方程是晶体发生衍射的必要条件，它简单明确地阐明衍射的基本关系，应用非常广泛。归结起来主要有2个方面即晶体的结构分析和X射线光谱学分析，由此可得出“X射线产生衍射的条件及布拉格方程的应用”是教学重点。布拉格方程是晶体衍射的理论基础，在对其推导的过程中需要建立起衍射现象与晶体结构空间的关系，内容比较抽象，不容易理解，所以布拉格公式的推导成为了教学的难点。
3.视频的设计
视频是学生在线学习的主要途径，因此，教师在对其建设的过程中对内容、版式、时长等方面进行了精心设计。内容着力于重难点的介绍，以模型、动画、图片等可视化较强的形式呈现，杜绝了“黑板搬家”的静态电子网页出现。此外，预设考题附于视频中，如果学生提交答案有误，需重新观看视频，直至所有问题回答正确，方可视为有效完成视频观看，以此来加强学生对重难点知识的理解。视频中涉及到的文字信息，也有字体、颜色等方面的变化，以使其具有较强的视觉冲击力。为防止学生产生疲劳感，单个视频时长设置在了15-20分钟。
4.PPT课件的制作
PPT课件作为视频资源的有益补充，是教师传授知识的重要途径。《材料结构表征》PPT课件不只注重外在的表观形式如：精致美观的模板、层次清晰的目录、简洁醒目的文字，而更多的是融入了图像、图谱等非文字化的信息，即PPT制作服务于教学的内容。因为本课程不仅要求学生对理论有一定的认知，更重要的是要求学生能准确解读图像、图谱信息，同时能对实验数据进行正确地分析与处理，并将结果应用于预测和指导复杂的工程问题。
5.思考题的设计
思考题源于教学中能体现一定深度与关联度的内容，思考题过于简单就会使思考停留在事物的表面上浮光掠影，无法深刻认识事物的本质，也不可过于复杂，超出学生能够理解的范畴，就会使学生失去思考的意义。如 “X射线运动学衍射理论”这一节的思考题目是：“研究ZrO2增韧Al2O3时如何判定ZrO2溶入Al2O3的晶格中，此外，怎样确定ZrO2的最大固溶量？”该思考题一方面要求学生理解若ZrO2溶入Al2O3的晶格中后，Zr4+取代了Al3+的位置，造成晶胞的畸变，导致了衍射峰位移动，即产生衍射的布拉格角发生了改变，该题间接考核了学生对布拉格方程应用的理解深度；另一方面，ZrO2在Al2O3的最大固溶量是Zr4+增加到一定量值后，无法继续取代Al3+而是从Al2O3中再次析出时的临界值，即在衍射图中出现ZrO2的特征峰，此问实际是对前序第一问的进一步拓展。通过对思考题的分析，学生不仅巩固了对知识的理解与应用，而且综合能力和创新思维也得到了锻炼与提升。
6.测试环节的设置
测试环节分为“预习测”和“课后测”，“预习测”是学生完成在线学习后，对预习效果进行的评价。教师可根据“预习测”的成绩反馈，适时调整线下教学内容，从而做到因材施教、有的放矢。《材料结构表征》课程中“预习测”共设置了单选、多选和判断三种客观题型，利于学生测试后能立刻查看答案及考试成绩，以便使学生对课程内容掌握情况有清晰的认知，利于后续盲点知识的清除。“预习测”时间设为10分钟，考核内容的设置是基础知识与重难点的比例大概为8:2。“课后测”是在完成线下授课之后进行的，考试内容主要围绕教学的重难点，题型与预习测相同，考试时间为15分钟。学生经过测试后，对仍没有理解的问题可在超星学习通平台讨论区与教师沟通交流，以便使问题及时得到解决。
（二）以学生为中心的线下教学
以《材料结构表征》课程为例，单班授课，主要采用学生分组PPT汇报以及讨论式教学。突出学生的主体地位，使学生从传统的被动式学习转变为主动式学习，更能激发学生的学习兴趣及创新能力。
1.PPT汇报式教学
课程分组实施方法：将单班分成6个小组，每组成员有5-6人，按学生的成绩将优等生、中等生及差等生搭配均分到各个小组，并要求小组成员至少充当过一次组长，目的是使每个学生的沟通组织能力、收集和处理信息能力均有锻炼的机会。组长的主要职责是组织、带领、督查小组的其他成员在规定的时间内完成教师布置的各项学习任务。上课时同小组成员相邻而坐，便于展开交流和讨论。
教师会根据每次的授课内容，提炼出12道问答题，提前3天平均分配给6个小组，同时下发的还有相应的成绩评定细则。小组收到任务后，需在组长的统一组织下进行任务的分解，如：资料的查阅归纳总结、PPT模板的设计、内容编排及多媒体播放技术处理等，最终需完成一个不少于20页以上的PPT。汇报要求：抽取小组中的任一成员令其在6分钟内完成PPT的讲解，然后该组成员需在5分钟内完成其他组的提问，最后，教师和其他小组根据评分细则对该组PPT的制作质量、讲解及回答问题情况进行打分，取平均分作为该组的汇报得分；当6个组都汇报结束后，老师会根据学生对知识理解的总体情况做相应的陈述，澄清错误及模糊不清的问题，并对表现优秀的学生及小组提出表扬。
2.讨论式教学
讨论活动是学生和教师为探究某一问题在师生之间、生生之间开展的对话交流活动，其优势是提升了学生的参与度，易于学生陈述自己的观点；更有利于在思想的碰撞中加深对知识的理解，总结归纳出新知识、新观点。
《材料结构表征》作为一门理论性与实践性兼具的学科，更适于讨论式的教学模式。以第一章第五节“X射线衍射技术的应用”为例，教师提出讨论话题“某南方企业生产的ZrO2改性BaTiO3陶瓷，在冬季介质损耗增加了30%，同时介电常数也大幅度下降，致使该产品冬季无法正常使用，而在其他季节能正常使用，试找出产生这一现象的原因？”该案例是企业在实际生产中面临的技术问题，所以更易于引发学生探究的兴趣。在讨论之前，教师针对
“改性BaTiO3陶瓷冬季无法应用而其他季节能正常工作的表象原因是温度” 这一讨论话题，设置多个问题如：“ZrO2的性质与温度有何关系？如何理解ZrO2改性BaTiO3陶瓷？温度降低后改性BaTiO3陶瓷的哪些变化可能致使介电损耗增加，可否利用 X射线衍射分析法得到证明？” 用于帮助学生从多个视角展开问题思考。实施过程：学生独立思考4分钟后再加入小组讨论8分钟，讨论过程中教师可选择参加某个小组的讨论，了解学生讨论的效果，及时调控讨论中出现的问题，可就工程问题的关键点与学生交换意见。小组成员在充分交流的基础上，消除分歧，
达成一致的意见。然后每个小组推荐一名代表进行陈述观点，其他小组成员可以对有疑义的问题进行追问、补充、修正和完善等反馈互动。最后，教师要斧正讨论中出现的偏颇问题，提出进一步完善的建议以及完整、系统化的解决思路，并参照PPT汇报的打分方式要求各小组给其他组打分，当场公布各小组的得分情况，这样有利于小组间形成你追我赶的竞争局面，从而提升整个班级的学习氛围[2-3]。
将工程案例引入课堂，采用以学生为中心的讨论式授课，不仅促进了学生对知识的理解深度，提升了学生将基本理论运用于解决复杂工程问题的能力，培养了学生缜密严谨的逻辑思维能力，而且激发了学生的学习热情，提高了学生创新能力。
四、完善考核机制
课程改革不仅要有教学内容和授课方式的更新，而且更应建立与之适应的考评机制，从而全面、客观、真实地评价学生，以促进教学质量的提升。课程考核机制是无形的指挥棒，引导着学生学习行为和努力的方向，传统的以“考试+实验技能”的评价机制只注重结果，忽视了学习过程中知识的积累、运用及反馈，有悖于教学的核心理念，已无法胜任当前教育教学需求，因此，建立科学的考核体系，充分发挥考核对学生的激励鞭策作用，势在必行。
建立以检测能力、素质及创新因素为主体的考核内容，采用灵活多样的考核方式，突出多元性、公正性、公开性及针对性。教学的目的不只是为了机械地记忆理论知识，而是能将理论指导应用于实践，解决实际问题，因此，在理论与实践的碰撞中将与课程有关的创新活动纳入考核评价范畴，有利于学生积极参加各类教学活动[4-5]。从“考知识”为主向“考能力”转变，让教学回归教育本真。
本课程根据教学目标及线上线下教学的特点，建立了过程性评价与终结性评价结合的考核机制。过程性评价的内容涵盖了线上视频观看、预习测、课后测、讨论区发言、线下的讨论汇报及实验技能等。终结性评价采用期末考试。课程成绩组成是20%实验成绩+40%平时成绩+40%期末线下考试成绩。其中，平时成绩包括课前、课中和课后教学环节的各项任务，以参与度与完成度计分，均在学习通平台可见，具体平时成绩的考核方式及其权重设置如表1所示。
表1 平时成绩的考核方式及权重比例
|
考核方式 |
考核说明 |
在平时成绩的占比 |
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视频学习 |
任务全部完成得满分 |
20% |
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作业 |
学习通的作业 |
10% |
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考试 |
预习测 |
15% |
|
课后测 |
20% |
|
|
线上讨论 |
在讨论区发帖或参加讨论回复一个得2分，积满80分为满分，“无效”跟帖或复制视为零分。 |
5% |
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PPT汇报 |
PPT汇报每次满分为10分 |
18% |
|
讨论发言 |
讨论发言每次满分为6分 |
12% |
五、结束语
本课程对教学目标、教学内容、授课模式及考核机制等多项举措进行改革，在教学中让学生充当主角，提高学生在教学活动中的参与度，极大地激发了学生学习的兴趣，使学生由被动式的学习状态转入主动式，基本“消灭了”课上手机低头族，有力地促进了学风建设，学生的学习成绩有了显著提高，班级的不及格率从30%下降到了4%，学生对该课程的满意度从80%上升至97%。此外，由于课程加大了多元、综合的过程性考核力度，使“一考定成绩”的评价机制成为了历史，对学生带来契机与挑战，这要求学生不仅要具备知识和能力，
同时还要有使知识和能力发挥的素质，有利地促进了学生全面综合的发展。
参考文献
[1]赵建豪,荣建华.材料分析与表征的课程教学探讨[J]教育教学论坛，2015(10):160－161．
[2]关振国.让学生发声：高校课堂讨论式教学模式研究[J].中国成人教育(课程与教学) ，2020(12): 57-59.
[3]胡俊杰.案例讨论式教学在“环境监测”课程中的探索与实践[J].广东化工，2020 （19）：217-218.
[4] 刘燕. 大众化教育背景下高校课程考试改革的探索[J].辽宁教育研究, 2006(1):70-72.
[5] 刘建国. 创新型人才培养与高校考试改革[J]. 现代大学教育, 2006(2):107-200.
Teaching reform of material structure characterization and practice
Abstract: Material structure
characterization is a subject with the deep theory and strong practice. Because the content is abstract and
difficult to understand, and involves many subjects, the course is labeled as
"obscure, boring and boring". In order to change this situation, the
curriculum follows the OBE concept of "student-centered, result
oriented", and carries out teaching reform from the four dimensions of teaching objectives, teaching contents, teaching modes
and assessment mechanisms. After the teaching
reform, students' interests in learning have been stimulated, the Style of
Study has been improved, and the comprehensive developments of students'
knowledges, abilities and qualities have been promoted, and the teaching
qualities haves been effectively improved.
Key Words: teaching reform; teaching objectives; teaching modes; assessment mechanisms
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