动画演示在《材料科学基础》教学中的应用
关于《材料科学基础》教学改革的探讨与实践
关于《材料科学基础》教学改革的探讨与实践作者：王树林，季家友，黄志良，石和彬来源：《教育教学论坛》2013年第39期摘要：本文针对无机非金属材料专业的专业基础课《材料科学基础》，提出了教学改革方案，并进行了教学实践，实践证明改变教学方法和手段，采取启发式教学模式；应用现代化信息技术；构筑先进的实验体系；重视课后习题以巩固课堂知识；全面的课程考核方式等是提高教学效果的有力措施及手段。
关键词：《材料科学基础》；教学改革；实践中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0050-02《材料科学基础》是材料类专业的一门重要基础课，自材料学院成立以来，就非常重视该课程的建设。
然而由于该课程具有理论性强、内容繁杂、知识点多而且抽象等特点，如何解决好教与学的问题，一直是该课程教学改革的重点。
一、课程建设历程与教学改革背景我校无机非金属材料专业自1994年开始招生后，就开设学科基础课程《无机材料物理化学》，主要讲授无机材料结构、性能等，教学内容及其适用面较窄。
2005年根据教育部提出的拓宽专业口径，按专业大类进行人才培养的基本思路，将《无机材料物理化学》进行课程改革，增加内容，拓宽知识面，同时将课程更名为《材料科学基础》。
1997年国务院学位办颁发的新专业目录，材料类的专业设置重新布局，新设置材料物理、材料化学等专业。
我校1999年开始相继申办材料物理、材料化学专业并获省教育厅批准，作为这2个专业的学科基础，也相继开设了《材料科学基础》课程。
经过多年建设，《材料科学基础》课程现已经成为材料学院所属各专业：无机非金属材料（含绿色建材方向）、材料物理（含邮电与信息学院、三本）、高分子材料与工程（含塑料成型与模具设计、包装材料方向）、材料化学等专业的必修专业基础课程。
随着学科建设发展，为适应材料类专业的教学内容和课程体系改革的需要，适应21世纪材料学科的发展，改革传统的按材料分类的专业理论基础课，与国内外的“材料科学与工程”学科接轨，课程的教学内容和教学对象也逐渐拓宽，成为面向本院本科生开设的专业基础课，以强化基础、突出共性、拓宽专业面向。
应用型本科材料科学基础教学改革
应用 型本科 材料科学基础教学改革
郭 秀艳
（ 井 冈 山 大学 ， 江 西 吉安 ３ ４ ３ ０ ０ ９ ）
摘 要： 针 对金属材 料 专业基 础课材 料科 学基础提 出教 学改革方 案。 整合 课 堂教 学 内容 。 配以课 堂
讨论及课 后 习题 ， 完善教 学体 系； 利 用现代教 育技 术手段 ， 激发 学生兴趣 ， 提 高教 学效 果 ； 开展 必要
性 媒 体充 分 调动 了学 生 的感 官 ， 变抽 象 为直观 ， 提 升 了 这种 综合 性 问题将 整 本 书 的零 散 知识 串联起 来 ， 帮 助学 生 对理 论 知识 注意力及兴趣。教学改革并非是一味摈弃传统教学 能 一组织 一热 处理 彼 此关 联 ， 加强独立思考解决实际问题的能力 ， 真正 方式 ， 多媒体教学也并非是万能的， 如某些理论公式 点的贯通 ，
础》 教材 。 该教材 主要 以金 属材料 为 主 ， 内容广 泛 ， 符 三元相 图单相 区 、 两相区、 三相 区 、 四相 区 的空 间划 金 属 的塑性 变形 等 。 这些 复杂 的 内部 运动通 过多 合宽 口径的人才培养需求 ， 但也有部分章节针对性 分 ， 第 ６ 页
中国冶金教育 ２ ０ １ ３ 年第 ５ 期
生 亲 自动 手实 验 ； 实 验室 材料 消耗 多 ， 配 套设 备仍 不
针对 以上 问题 ， 采 取相应 措施 。 在 现有 计划课 时
三、 实验 教 学
助 理解 消化 和补 充课 堂教 学 内容 ，也 是 培养 学 生动
材料 科学 基础 实践 性很 强 ，开好 实验 课 可 以帮 健全 ； 新技术 、 新工艺不断革新 ， 课本知识相对落后。 手 能力 、 掌握 实验 技能 的过 程 。 这 门课 的实验 项 目较 的基 础上 ， 对 容易理 解 的部分 章节采 取 略讲 或不讲 ， 多， 为 ８个实 验学 时 ， 课 时较 少 ， 因此 ， 根 据实 验程 度 由学生课 后 自己学 习 。 难 理解部 分则采 取课 前预 习 、
新能源科学与工程专业“材料科学基础”课程教学改革实践与创新
2021年第6期广东化工第48卷总第440期 · 199 ·新能源科学与工程专业“材料科学基础”课程教学改革实践与创新谷肄静(贵州大学材料与冶金学院，贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵州贵阳550025) [摘要]本文针对新能源科学与工程专业的《材料科学基础》这一门专业必修课，提出了一些在教学工作中的探索性的实施措施以及在教学改革中得到的一些实践总结。
由于新能源科学与工程专业是新兴专业，因此本文以加强学生实践能力为出发点，结合多种教学方法，以提高学生学习兴趣和提升学生专业素质为目的，着重讨论了新能源材料领域的教学模式的改革实践与创新。
[关键词]材料科学基础；教学实践；教学改革[中图分类号]G4 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)06-0199-01The Teaching Reformation and Innovation of Essentials of Materials Science and Engineering in New Energy Science and EngineeringGu Yijing(Guizhou Province Key Laboratory of Metallurgical Engineering and Process Energy Saving, College of Materials and Metallurgy, GuizhouUniversity, South Hua-Xi Street, Guiyang 550025, China)Abstract: This paper is focused on the essentials of materials science and engineering, which is one compulsory course of new energy science and engineering. It is mentioned that some exploring implementary strategies and practical summary during the teaching procedure. New energy science and engineering is a novel major, so this paper is concentrated on enhancing students’ practical abilities and combined with a multitude of teaching measures to elevate students’ learning attraction and academic qualities. It is vital to discuss the teaching reformation and innovation in the field of New Energy Science and Engineering.Keywords: essentials of materials science and engineering；teaching reformation；teaching innovation材料科学基础是新能源科学与工程专业的一门必修课程，是一门研究材料基本成分、微观结构、各种物理性能和化学性能及其应用的严密的基础科学，也是材料相关专业、新能源相关专业的理论基础课程。
应用型本科材料科学基础多媒体课堂教学探讨
关 键词 ： 多媒 体 ； 材料 科 学基 础 ； 教 学
基金项 目 ： 黑龙 江 省教 育厅 规划 青年 专项课 题 （ Ｇ Ｂ Ｄ１ ２ １ １ ０ ５ ８ ） ； 黑龙 江科 技 学 院青年 才俊 培 养计 划 资助 （ ２ ０ １ ０ — ０ ３ ）
材 料科 学是 ２ ０世纪 ５ ０年 代 提 出的 ， 以揭示 、 研 信 箱 或者挂 在 网上 ， 不受 时空 限制 ， 有 利 于再 现教 学
究 固体材料性质规律为主的一 门科学 ， 材料 、 能源 、 中疑 难点 ， 帮助 学生 复 习和巩 固相关 内容 。 信息并列为现代科学技术 的三大支柱【 ” 。 材料科学基
础 是 材料 科 学 与 工程 类 专 业 最重 要 的 技术 基 础 课 ，
一
针对性 。 使针对不同层次学生的教学成为可能 。
交 互性 。学 生有 更 多参 与机会 ， 学 习更 为 主动 ， 调的主要内容 ， 大大简化复杂的教学过程 。例如 ， 讲 通 过创 造反 思环 境 ， 有 利 于形成 新 的认 知结 构 。 可重 复 陛。有利 于 突破教 学难 点 和克服 遗 忘， 课 让红颜色的等径球排满一层（ Ａ层） ， 使学生看到一层
件携带方便 ， 保存持久。可以通过 Ｅ — ｍ ｍ ｌ 发到学生 球上 ， 一个 球 的周 围有六 个球 ， 其 中三个 球 围成一个
第 １ ９页
Ｚ ＨＯＮＧＧ ＵＯＹ￣Ｉ Ｎ Ｊ Ｉ ＡＯＹ Ｕ
空隙， 空隙的形状有 和 △两种 。 其次 ， 在第一层上 的铁碳合金的平衡结晶过程可以用以动画形式展现 面堆垛第二层黄色的等径球（ Ｂ层 ） ， 将球分别放在 出来 ， 通过 点击 鼠标左键 ， 可 以看到 每一种 材料 自液
《材料科学基础》课程教学改革探索
王 永东 王振 廷 李 柏茹 鲍 爱 莲
科
齑
《 材料科学基础》 课程教学改革探索
（ 黑龙 江科技 学院材料 学 院 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １０２ ） ５０２
摘 要 ： 材料科学基础》 从《 课程的性质和 内 出发， 容 围绕课程建设和提高教学质量 ， 在教学实践 中 进行 了 改革和探 索。 通过精选课程教 学内 教 学方 容、 法、 教学手段、 实践教 学和考试改革，材料科学基础》 《 课程 的教 学效果明显提高。 关 键词 ： 料 科 学基础 ； 学方 法 ； 学 效果 材 教 教 《 材料科学基础》是一门涵盖材料科学与工 题 ， 除了课堂教学中突出重点 ， 多做 习题外 ， 课外 材料科学基础课程 的本科教学及其改革是一 程类所有二级专业的专业基础理论课 ， 一般安排 更新教学手段， 采取有效的教学方法， 促进学生理 项复杂的工程， 在教学过程中， 必须根据教学大纲 在大学三年级上半学期学习， 该课程在公共基础 解和记忆 ， 将是很重要的手段。 传统的教学手段主 的要求 ， 以学生为主体， 坚持以学生为本 ， 断的 不 课和专业课之间架起 了一个必要的桥梁 。 内容 要采用课堂板书讲解 ， 其 这种教学方法对于很多抽 改革 ， 才能达到提高教学质量 ， 培养具有扎实理论 包括材料的成分 、 组织、 结构与性能、 固与相变、 象的知识点难于讲解清楚 ， 凝 学生学习的难度较大 ， 基础、实践能力强的应用型高级工程技术人才的 扩散 、 塑性变形和再结晶等 ， 是＿ｆ 理论性 和实践 教学效果不是很好。 － ｉ 随着科技的发展 ， 计算机 日 益 目的。 性很强的课程。该课程内容较抽象、 概念性较强， 普及 ，多媒体教学与网络教学已经启动并迅速发 参考文献 很多学生在学习时易感到枯燥难学。 因此 ， 为提高 展 。 以， 所 课题组在认真组织教学 内容的基础上， ［ 计云 萍， 慧平． １ 】 任 “ 材料科 学基础 ” 课程教 学改 教学质量和教学效果 ， 课题组在课程体系、 教学方 制作了多媒体教学课件， 采用板书 ＋ 多媒体课件 革［． Ｊ 中国冶金教 育，０ ９ ６ ３ － ３ ］ ２０，）８４． （： 法及手段等环节进行了一系列教学改革与实践。 相结合的教学方式 ， 一方面可以提高教学过程 中 【 张莉 芹． ２ 】 “ 材料科 学基础 ” 多媒 体教 学浅析 ． １精选教学内容、 突出教学重点 信息的传递量和教学内容的科学性、 先进性 ， 另一 中国冶金教育 ，０ ８ ５ ５ — ９ ２０，）８５． （： 黑龙江科技学院材料成型及控 制工程专业 方面可使广大学生得到最优质的教学资源。多媒 【 齐义辉， ３ 】 韩萍． “ 材料科 学基础 ” 课程的教 学改 主要是培养应用型高级工程技术人才 ， 材料成型 体教学克服了传统课堂教学画图难 ， 板书浪费时 革 与 实践 叨． 宁工 学 院学报 ，０ ７ （ ： ８ 辽 ２０， ２１ 一 ９ ）３ 主要以铸造和焊接为主， 针对这样的专业特色， 在 间的缺点，教师有充分的时间去组织讨论式 的讲 １９ ３． 教学内容的选择上只有突出专业特色，才能体现 授 ， 使课堂气氛活跃 ， 学生也有充分思考 的时间。 ［］ ４刘强春． 材料科 学基础课程教 学体会ＩＩ Ｊ． 中国 “ 质量为本、 特色取胜” 的办学思路。《 材料科学基 另外 ， 多媒体课件能够将一些抽象的、 难于理解的 科技创新导刊， ０ ９ ０： — ８ ２０（ ）６ ９． ２ ９ 础》 课程内容繁多 ， 不同的教材内容也不一样 。因 知识 以动画的形式展现给学生 ，进而提高教学效 作者简介 ： 王永东（９ ９ ） 男， １７ ～ ， 讲师 ， 究 研 此， 确定教材的内容 ， 选择合适的教材十分重要。 果。 例如， 在讲解晶体结构时， 除了实物模型， 还采 方向 ： 材料表 面改性 。 参考各高校近年来硕士研究生入学考试试题及结 用多媒体课件的动画形式 ， 使学生形象的看到典 基金项 目：黑龙江省高等教 育学会 “ 十一 合本校的实际情况 ， 我们选择了哈尔滨工业大学 型晶体结构的原子及不同间隙的位置。 又如， 在讲 五” 划课 题（ １ Ｃ ９ １ ； 规 １５ 一 ５ ） 省教 育厅规 划课题
材料科学基础教案PPT学习教案精选全文
教学难点
1. 晶体结构； 2. 合金相结构 3. 高分子材料、陶瓷材料的结构特点；
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教学过程
一、复习上一节内容 二、导入新课 三、讲授新课 四、小结 五、思考题 六、作业
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复习上一节内容
1、材料科学在国民经济中的重要地位是什么？ 2、如何对工程材料进行分类？
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学时分配
1．讲课 50 2．实验 10 3．课堂讨论 2 4．机动 1
总学时 63
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教学过程
1. 后次复习前次概念 2. 本次讲授内容的引 入 3. 新教学内容的讲授 过程 4. 小结 5. 思考题 第11页/共125页 6． 作业
实验内容
1．金相试样的制备 2．金相显微镜的使用 3．铁碳合金平衡组织观察 4．金相摄影 5．金属塑性变形与再结晶 6．位错腐蚀坑观察
属工艺学和金工教学实习为基础的课程，在学习时应联系上述基 础课程的有关内容，以加深对本课程内容的理解。同时本课程是 材料科学与工程的基础，在今后学习有关专业课程时，还应经常 联系本书的有关内容，以便进一步掌握所学的知识。
第5页/共125页
教学指导思想
1. 从材料科学与工程材料应用的角度出发讲授《 材料科学基础》，体现21世纪教学理念、教学改 革精神和世界工程教育思想。 2. 严格按《材料科学基础》教学大纲及《材料科 学基础实验大纲》进行教学，注意课程内容的准确 定位和整体优化。 3. 开设的实验及课堂讨论应有利于学生分析问题 、解决问题的能力及创新能力培养。
材料科学基础教案PPT课件
会计学
1
第一部分 前言
材料科学是研究材料的化学成分、组织结构、加 工工艺与性能之间关系及变化规律的一门科学。材料 科学基础的任务是根据工程和科学技术发展的需要设 计研制新型工程材料；解决材料制备原理和工艺方法， 获取可供使用的工程材料；解决材料在加工和使用过 程中组织结构和性能变化的微观机理，从中找出合宜 的加工工艺、强化工艺和延寿措施；创新测试材料成 分、组织结构和性能的方法，完善测试技术；合理地 选择和使用工程材料。
“材料科学基础”课程教学实践及改革与创新研究，鞠洪博
第12期2022年4月No.12April ，2022“材料科学基础”课程教学实践及改革与创新研究鞠洪博，汪然（江苏科技大学，江苏镇江212000）摘要：文章介绍了“材料科学基础”课程的发展起源，立足于实践教学中发现教学当中的不足。
通过对课程教学方式做出改革，来提高学生的学习兴趣和科研能力，并对未来教学改革做出展望。
关键词：材料科学；教学方法；改革创新中图分类号：F061.5文献标志码：A江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information基金项目：江苏省品牌专业建设项目；项目名称：一流专业建设背景下的《材料近代分析方法》课程改革与实践；项目编号：2020YJG101。
作者简介：鞠洪博（1986—），男，山东诸城人，副教授，博士；研究方向：金属材料表面改性。
引言材料科学技术与能源技术、信息技术并称为21世纪人类最为重要的三大支柱，而能源技术、信息技术的发展是以材料科学的发展为基础实施的，可以说材料学科是21世纪最基础的学科［1-2］。
随着科学技术的发展，对于各种材料的性能也提出了新的要求，各种新技术、新材料逐渐被人们所发掘，而传统材料也逐渐得到了更深入的研究。
随着材料科学技术的迅猛发展，对于从事材料相关行业的人才也提出了更高的要求，高校作为培养高素质人才的主要基地，逐渐向着培养个性化、多样化、高素质化的综合创新型人才阵地转变。
而作为材料学科最基本课程之一的“材料科学基础”也面临着新的要求，亟须进行教学方式的改革，探索出一条如何同时适用于新环境下材料科学应用、科研领域的培养方案，探索新的教学方式以缩小理论知识与实际应用之间的距离是十分必要的。
本文以江苏科技大学材料学院“材料科学基础”课程近几年的教学实践和课程改革体会为基础，对“材料科学基础”课程改革的认识与实践进行讨论。
1课程的设置及历史渊源从原始社会开始，人类的每一次进步都离不开使用材料的进步［1］。
动画演示在《材料科学基础》教学中的应用
程， 很 难 用传 统 的、 静 态 的 课 件 讲 述 清楚 ， 而 采 用 动 画 演 示 则 可 以 非 常生 动 地 把 这 部
例如： 原 子 的堆 垛 顺 序 、 缺 陷 的运 动 等 概 念 通 过 在Ｗ ｏ ｒ ｄ 里 面把 背景 色设 置 与Ｆ Ｉ ａ ｓ ｈ 课 分 内容 讲 述 清 楚 ， 图２ 为 这 两 种 晶 体结 构 堆 和 知 识 都 是 学 生 难 以 理 解 和 教 师难 以语 言 件 的 背景 色一 致 ， 然后 再 利用 Ｍ ａ ｔ ｈ， Ｔｙ ｐｅ 垛过 程 的 部 分 动画 的静 态 图片。
材料 的晶体 结 构类 型主要 决定于 结合 键 的 类 型及 强 弱 。 结 合 键 主要 有 三 种 类 型 ， 即
（ ｂ ）
片示意图
３ 结语
针对 《 材 料 科学 基础 》精 品课 程 建设 中 的教 学难点环节 ， 以 共 价 晶体 与 金 属 的 断 裂 以 及 面 心 立 方与 密 排 立 方在 密排 面密 排
增强 学 生学 习的 主动 性 有 积 极的 效 果 ， 为了
达 到 良好 的 教 学 效 果 ， 主 要 采 取 如 下 的 研 共 价 键 、 增 强了教 学 效果 。 离 子 键 及金 属 键 。 金 属 内原子 面 之 发了同 学们 的学 习兴 趣 ， 究方法 ： （ １ ） 课件的界面设 计： 课 件 的 界 面 间相 对位 移， 金 属键仍 旧保持 ， 故金 属具 有 良 设计 遵循美观 、 大方、 统 一 的原 则 ， 尽 量 使 好 的延 展性 ； 而 对 于共价 晶体而言 ， 在外力作 参 考 文献 教 与 学 两 者在 使 用 过 程 中能 一 目了然 。 （ ２ ） … ｉ 宋 强， 崔洪 芝， 谢鲲 ， 等． 材 料 科 学 基 础 用下， 原子发生 相对 位移 时， 键将 遭 到破 坏 ，
材料科学基础B精品课程建设中的一些思索
来两年将建成全部 １０ 门国家精 品课程 ，从２ ０ 年 ５０ ０３
至２ ０ 年初 ，教育部 已经建成７ ５ ０６ ６ 门高校 国家精 品课 程 。已完成计划中的一半。且各省各院校都相应推出 了自己的省级精品课程和校级精品课程 。我校也紧跟 高等教育教学发展的趋势 ，与时俱进地深化改革，对 公共基础课、学科基础课及专业主干课分期、分批地 进行 了重点建 设 ，涌现 出了一 批较 高水平 的优 秀课 程 。我校于２０ 年启动 了校级精品课程建设工作，遴 ０３ 选 出１ ｆ课程作为首批校级精品课程 ，到 目前为止 ， ４］ 省级精 品课程 １ 门，校级精 品课程 １ １ ４ １ 门，为创建 国
师和实验教师 。加 大引进 高水平人才力度和师 资培训
力度 。建立一支结构合理 、人员稳定、教学水平高、 教学效果好的教师梯 队。当前很多高校 都存在这种现 象 ，即承担相同课程 的教师教学水平差距很大 ，年龄
结构不合理，造成梯 队断层 ，最后导致 课程 的教学质
收稿 日期：２ ０ 一 ８ １ ０ ９Ｏ — ９
量不够稳定。所 以要想建设一个精品课程 ，师 资队伍 建设是课程建设的前提 。
作者简介：张瑞英，硕士，讲师 。
ｏ。 ８
２０ 第 期（第９ ） ０年 １ 总 ８ １ 期
一
中国 现代敷有 备 装
些相关企业 。如条件所 限不能进行，也必须在上课
教师课前认真 备课 ，写好教案、讲稿 ，认真做好 教学课件；上课时注重课堂的教学艺术 ，讲究教学方 法 ，授课既要符合 教学大纲 ，又要反映学科新进展和 时给学生放一些好 的工艺录像，达到变抽象为形象。
教材等教学环节作为一个整体统筹考虑 。 材料科学基础涉及焊接 电源 、焊接方法和设备、 焊接材料 、焊接冶金、焊接 工艺、焊接应力与变形、
有机化学教学中三维动画案例的制作和应用
有机化学教学中三维动画案例的制作和应用三维动画在有机化学教学中具有很大的应用潜力。
它可以帮助学生更好地理解有机化学的概念和原理，提高他们的学习兴趣和学习效果。
下面将详细介绍如何制作和应用三维动画案例来辅助有机化学教学。
首先，制作三维动画案例需要使用专业的三维建模软件，如Autodesk Maya或Blender。
这些软件可以帮助我们创建有机分子的三维模型，并进行动画设置和渲染。
在制作动画案例之前，我们需要准备相关的材料和教学内容。
可以选择一些经典的有机化学反应、有机化合物结构或分子的运动过程作为案例内容。
以一种有机反应为例，我们可以在动画中展示反应物的结构和运动轨迹，通过不同的动画效果来解释反应的机理和过程。
接下来，我们需要根据教学目标和内容来设计动画的布局和演示方式。
可以通过设置不同的相机视角、添加文字说明和标注来突出重点和难点。
同时，还可以使用颜色、动画速度、声音效果等元素来增强学生的注意力和理解力。
在制作动画过程中，要注意动画的连贯性和流畅度。
可以使用关键帧动画或路径动画来控制有机分子的运动和变化。
此外，还可以添加一些演示实验、示意图或动态图表，来更加生动地展示实验过程或化学原理。
在教学中应用三维动画案例时，可以将动画嵌入到教学视频、课件或在线教学平台中。
学生可以通过观看动画来学习有机化学的概念和原理，同时可以与教师进行讨论和互动。
可以通过停顿、回放等功能来帮助学生理解和消化知识。
此外，还可以设置简单的互动问题或测验来评估学生的学习效果。
除此之外，三维动画还可以应用于有机化学实验的模拟和演示。
通过设置不同的实验条件和参数，可以模拟出不同的反应结果和产物产率。
学生可以通过观察和分析动画来了解实验的原理和操作过程，从而更好地理解实验原理和实验技术。
综上所述，三维动画在有机化学教学中具有很大的应用潜力。
通过制作和应用三维动画案例，可以帮助学生更好地理解有机化学的概念和原理，提高他们的学习兴趣和学习效果。
材料科学基础多媒体课件开发
得到最优质的教学资源，还 可以方便 学生在不 同时空
根 据 需 要 进 行 自主 化 、 个性 化 学 习 ， 从而 提 升 教 学 效
果。
一
、
课件 开发的前期工作
图１ ｈ ｔ ｏ ｗ ｒ ７ Ｏ 面 ｕｈ ｒａ ｅ．界
１ 开发 平 台的选 择 ．
２ 课 件 开 发 的准 备工 作 ．
开发工具。Ａ ｔ ｏ ｗ ｒ 操作简单 ，程序流程明了，开 ｕｈ ｒａ ｅ
发 效 率 高 ，并 且 能 够 结 合其 他 多种 开 发 工 具 ，共 同 实
专业基础课程，是学生全面接触专业领域 、从基础课 到专业课的过渡课程 ，具有概念 多、学科知识面宽 、 应用基础理论广泛而抽象 的特 点，例如 ：空 间关系复
杂 的 三 元 相 图 、微 观 上 的位 错 运 动 、 晶体 的结 晶 过 程 等 概 念 和 知 识 都 是学 生难 以理 解 和 教 师 难 以语 言 描 述 的 。 “ 位 教师 一 本 书 、教 室 ＋ 板 ＋ 笔 ”的 传 统 课 一 黑 粉 堂 教 学模 式 已难 以满 足 要 求 。因 此 ，如 何 提 高 同 学们 学 习这 门课程 的兴 趣和 效 率 是一 个 值 得研 究 的方 向 。
现 多媒体 的功能 。它易学易用，不需大量编程，使得
不具 有 编 程 能 力 的用 户 也 能创 作 出一 些 高 水 平 的 多媒 体 作 品 ，对 于 非 专 业 开 发人 员和 专 业 开 发 人 员 都 是一 个 很 好 的选 择 。它 的 最 大特 点是 创 造 了基 于 图 标 的创 作 方 式 ，用 可 见 的 流 程 贯 穿课 件 制 作 的整 个 过 程 ，清 晰 有 序 ，且 功 能 强大 ，界 面 友 好 ，交 互 性 强 ，方 便 实 用 。图 １ ｕｈ ｒ ａ ｅ． 的开 发 界面 。 为Ａ ｔｏ ｗ ｒ ７Ｏ
“材料科学基础”多媒体教学浅析
教师缺少表演激情。多媒体成为“ 电 解的空间堆积有 了非常好 的空间感受 ，同时颜色的 对面的亲切感 ，
变换也可以提高学生的学 习注意力 。 灌” 知识的教学主体 ， 在这样 的教学方式下 ， 教师不 在三元相 图的学习中，传统的教学模型挂 图或 能很 好 地掌握 学 生 的心理 动态 ，教 与学 之 间 的转化
模具只能直观地看到三元系大概的外形 ，对于内部 率大受影响。 各个相 区的形状及相 区接触位置不能直观地表现 ，
三是课件 内容过于简单。多媒体的使用应该使
但是利用可视化技术 ，可 以将三元相图进行拆分和 学生的学习更为容易 ，是帮助学生学习的一种辅助
重组 ， 并将拆分的各个相区进行旋转 ， 这样相图中的 教学手段 ， 但是一部分教师 的课件是书本 的“ 克隆” ，
趣。 （－） 扩充 性 － 易
散等章节历来是“ 材料科学基础 ” 教学中的重点和难
点， 尽管在过去 的教学中采用了模 型、 挂图等工具 ，
可实现教学 内容 的扩充 ，并通过对真实情景 的 但 因其生硬呆板 、 不易变化 、 传达 的信息不够准确 ， 再现和模拟 ， 扩充更加丰富的课堂 内容 ， 对重点 、 难 学生普遍感到理解很 困难 。 采用多媒体技术的二维 、 点 内容 可通 过链 接等 形式 增加 更 多 的典 型 实例 。 三维动画进行演示则可 以使学生有身临其境之感 ，
球放在 位和△位是一样的 ；然后再堆第三层蓝色 理论公式 的推导 ， 不仅能给学生充分 的理解时间 ， 而 球（ ｃ层 ）若第二层球放在 位 ， ， 此时通过第三层球 且在推导过程 中教与学之 间的互 动体 现得更为直
的堆 放 ， 以看到 球放 在 位 和 △位是 完全 不 同 的 。 接 。 可
“互联网+”下《材料科学基础》教学模式改革的研究与实践
“互联网+”下《材料科学基础》教学模式改革的研究与实践李艳霞范涛王倩孙欢迎（北华航天工业学院材料工程学院，河北廊坊065000）摘要：课程依托现代信息技术，以学生为中心，以能力达成为目标开展教学改革与实践，采取线上、线下混合教学模式，建立了二维三阶教学流程。
同时在教学内容上不断创新，增加学习的高阶性和挑战度。
充分利用互联网技术，开展课程思政，培养学生创新思维。
基于大数据统计功能开展学习行为观测，建立以过程和能力为导向的多元评价机制。
关键词：混合教学，智慧课堂，材料科学基础，课程思政中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1673-7938（2021）01-0042-030引言“互联网”的出现改变了人类的生活、生产方式，使整个社会出现巨大变革。
当互联网与高等教育相结合，带来了新的机遇与挑战。
首先改变了“学”与“教”的现状，慕课、微课、SPOC、翻转课堂、雨课堂、学习通等教学方法和教学APP的出现，改变了传统课堂教与学的主动与被动局面以及地域和时间限制，使学生能在课堂之外随时随地复习课堂内容、实时与教师进行在线交流与讨论，优化了教育资源的合理分配，同时也使高校的教学管理方式发生变动。
顺应互联网+的发展潮流，采用先进的互联网技术对传统教学课堂进行改革、构建泛在化课堂、智慧课堂已成为各高校教学改革的热点[1-4]。
材料科学基础作为材料类专业的一门学科基础课，兼具理论性和工程实践性，课程主要目标是通过讲授材料的成分、制备工艺、组织结构和性能之间相互作用关系使学生初步具备解决材料工程复杂问题的能力。
从2013年该课程在学校开展了小班授课试点教学改革，在课堂教学组织形式、教学活动设计等方面取得显著成果[5]。
在此基础上，借助现代信息技术并依托北华航天工业学院泛雅网络教学平台开展网络课程和线上、线下混合课堂建设，有效地解决了学生在学习中交互性差、工程应用能力偏低的问题。
本文针对“互联网+”下《材料科学基础》下课程改革和实践的一些成果进行了总结，并提出了课程未来改革和改进的措施。
微课模式在《材料科学基础》课程中的应用浅析
微课模式在《材料科学基础》课程中的应用浅析1. 引言1.1 研究背景在当今信息化快速发展的时代背景下，传统的课堂教学模式已经难以满足学生多样化的学习需求。
利用信息技术手段改进教学模式已成为教育教学领域的研究热点之一。
《材料科学基础》是一门重要的工科基础课程，学生对其学习的深度和广度要求较高，但传统的课堂教学模式容易产生单一、枯燥的学习体验，难以激发学生的学习兴趣和积极性。
探讨微课模式在《材料科学基础》课程中的应用，对于促进学生深入理解材料科学知识，培养学生的创新能力和实践能力具有积极的意义。
本文旨在对微课模式在《材料科学基础》课程中的应用进行深入探讨和分析，力求为教育教学实践提供有益的借鉴和启示。
1.2 研究意义材料科学基础课程是材料科学与工程专业的重要基础课之一，涉及到材料的结构、性能、加工等方面的基础知识。
在这门课程中，采用微课模式进行教学具有重要的意义。
微课模式的应用可以更好地激发学生学习的兴趣，通过短小精悍的视频课程和互动练习，让学生在碎片化的时间里进行学习，增加学习的灵活性和效率。
微课模式结合了多媒体技术，可以直观形象地展示材料的结构、性能等概念，帮助学生更好地理解和掌握知识。
学生可以通过微课随时随地进行复习，加深对知识的理解和记忆。
微课模式还可以提高教学资源的利用效率，节约教学成本，提高教学质量。
研究微课模式在《材料科学基础》课程中的应用具有重要的意义，可以促进教学改革，提高教学效果，激发学生学习的积极性和主动性，培养学生的自主学习能力和创新能力，符合当前教育信息化的发展趋势。
通过对微课模式在这门课程中的具体应用进行深入探讨和研究，可以为教育教学提供新的思路和方法，推动材料科学基础课程的教学改革和发展。
2. 正文2.1 微课模式在《材料科学基础》课程中的应用微课模式在《材料科学基础》课程中的应用是当前教学改革的一个重要内容。
通过微课模式，学生可以在课前通过观看微课视频了解课程内容，提前做好学习准备。
材料科学基础之《晶体缺陷》讲解
材料科学基础之《晶体缺陷》讲解作者：曹梅青谢鲲夏鹏成岳丽杰来源：《科技视界》 2014年第28期曹梅青谢鲲夏鹏成岳丽杰（山东科技大学材料科学与工程学院，山东青岛 266590）【摘要】材料科学基础课程中的《晶体缺陷》内容是学生较难理解的内容，学好本章内容对学生掌握材料科学基础课程具有十分重要的作用。
文章详细介绍了如何讲解点缺陷、线缺陷和面缺陷，通过举例式教学配合播放动画视频，提高了学生学习兴趣，增强了学习效果。
【关键词】晶体缺陷；点缺陷；位错；面缺陷0 前言材料科学基础是金属材料专业一门重要的专业基础课，也是该专业学生接触到的第一门专业课，它对构建金属材料专业知识体系和后续专业课的学习具有非常重要的作用。
“晶体缺陷”在《材料科学基础》课程中占据非常重要的地位，它与晶体结构紧密相连，又是“材料的形变与再结晶”章节学习的基础，起到承上启下的作用。
该部分内容涉及到的为抽象的晶体内部微观内容，学生理解起来非常困难，是历届学生反映最难理解掌握的章节，清楚讲解晶体缺陷内容对学生掌握材料科学基础课程具有非常重要的作用。
1 点缺陷讲解点缺陷是指在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷[2]。
包括空位、间隙原子和置换原子等。
点缺陷的存在提高了材料的电阻，加速原子扩散，改变材料的力学性能，还会形成其它的缺陷。
点缺陷内容较易理解，在讲解点缺陷时配合播放FLASH动画视频，使学生能够理解几种点缺陷的形成、分类。
点缺陷的存在会产生晶格畸变，使体系能量升高，称为晶格畸变能，当有空位存在时其周围为拉应力场，这时候可以给学生举排方队的例子，假如所有学生都排好了队列，突然有一个学生跑到了方队之外，这就是肖脱基空位，这时候缺位的同学周围就显得松散，方队队形破坏；假如该同学挤到其他同学中间就是弗兰克尔空位。
讲解置换原子时也可以举学生排方队的例子，尺寸比溶剂原子大的置换原子产生的是压应力场，就好像本来方队同学的身材都差不多，这时候有一个大胖子替换了其中一名同学，这时候他周围的同学的间距就会缩小，产生一压应力场，队列破坏，反之，如果是尺寸小的置换原子就像一名小朋友替换了其中的同学，周围间距会变大，产生拉应力场，队列也会破坏。
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动画演示在《材料科学基础》教学中的应用
摘要：该文利用Flash、Photoshop等软件，开发制作了《材料科学基拙》课程的动画演示课件，并以共价晶体与金属的断裂以及面心立方与密排立方的原子堆垛顺序为例，激发了学生的学习兴趣，增强了教学效果。
关键词：动画演示材料科学基础多媒体
材料科学基础是一门重要的专业基础课程，是学生全面接触专业领域、从基础课到专业课的过渡课程，具有概念多、学科知识面宽、应用基础理论广泛而抽象的特点[1-2]，例如：原子的堆垛顺序、缺陷的运动等概念和知识都是学生难以理解和教师难以语言描述的。
“一位教师一本书、教室+黑板+粉笔”的传统课堂教学模式已难以满足要求。
因此，如何提高学生学习这门课程的兴趣和效率是一个值得研究的方向。
随着计算机技术的不断发展，把文本、图形、动画、声音和视频等运载信息的媒体集成到一起，并通过计算机综合处理和控制[3,4]。
这种将计算机技术、网络技术和教育软件有机结合的教学系统既可提高教学过程中的信息传递量和教学内容的科学性、先进性、趣味性，又可加强学生与教师的实时交流，使广大学生得到最优质的教学资源，还可以方便学生在不同时空根据需要进行自主化、个性化学习，从而提升教学效果。
1 动画课件的设计思想
根据《材料科学基础》课程的特点，利用动画课件形象地表达了课程中的原子结构、空间点阵和原子堆垛过程等教学内容。
利用动画的矢量彩图演示和模拟了原子的堆垛方式、材料的断裂变形过程和结晶过程。
既能有效地提高学生的感性认识，又使抽象的概念具体化，对提高课堂学习效率，增强学生学习的主动性有积极的效果，为了达到良好的教学效果，主要采取如下的研究方法：(1）课件的界面设计：课件的界面设计遵循美观、大方、统一的原则，尽量使教与学两者在使用过程中能一目了然。
(2）动画及图像的演示设计：本项目中的动画将微观过程宏观化，变教师单纯的语言描述为动画模拟演示加教师的精讲点拨，形象、生动、直观感染力很强，清晰、突出地显示出需要强调的主要内容，可使难点化解，大大简化复杂的教学过程，减轻教师的工
作量。
2 动画课件的制作
课件中的素材动画影片均是由逐帧动画制作而成，其中需要从外部导入一些SWF和JPG格式的文件，利用Shockwave Flash 中的“Private sub”语句来实现。
另外，在动画中需要输入一些复杂的公式，通过在Word里面把背景色设置与Flash课件的背景色一致，然后再利用Math Type输入公式，最后利用Photoshop等软件把它们剪切出来做成图形，从而放置到场景中，调节到合适的位置，形成所需要的动画，图片和动画均可放大到全屏，这样更便于看清楚每一细节。
材料的晶体结构类型主要决定于结合键的类型及强弱。
结合键主要有三种类型，即共价键、离子键及金属键。
金属内原子面之间相对位移，金属键仍旧保持，故金属具有良好的延展性；而对于共价晶体而言，在外力作用下，原子发生相对位移时，键将遭到破坏，故共价键材料是脆性的。
在讲述这部分内容时，用生硬的课件很难讲述清楚，如果采用动画演示既可以将这部分内容叙述清楚，同时又可以很生动有趣，图1为金属的变形和共价晶体断裂的部分动画的静态图片。
同时，在讲述晶体中原子的堆垛方式这部分内容时，面心立方与密排六方虽然晶体结构不同，但配位数与致密度却相同，其主要原因是因为这两种结构的最密排面（111）面与（0001）面原子排列情况完全相同，但是其沿[111]方向与[0001]方向的堆垛顺序不同，因为原子的堆垛是一个动态过程，很难用传统的、静态的课件讲述清楚，而采用动画演示则可以非常生动地把这部分内容讲述清楚，图2为这两种晶体结构堆垛过程的部分动画的静态图片。
3 结语
针对《材料科学基础》精品课程建设中的教学难点环节，以共价晶体与金属的断裂以及面心立方与密排立方在密排面密排方向的原子堆垛顺序为例，设计制作动画和图片并进行了集成，丰富了课堂内容，带动了专业课程教学的信息化、现代化进程，激发了同学们的学习兴趣，增强了教学效果。
参考文献
[1] 宋强,崔洪芝,谢鲲,等.材料科学基础多媒体课件开发[J].中国现代教育装备,2010,17:35—36.
[2] 刘强春.材料科学基础课程教学体会[J].中国科教创新导刊,2009（20）:96—98.
[3] 宁向梅,贾淑果,李谦.浅谈材料科学基础课程的教学方法[J].科教文汇,2011（10）:68—70.
[4] 王利国,曹文博,蔡萌禹,等.材料科学基础教学实验动画演示设计与实现[J].实验室科学,2005（1）：62—65。