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【理工金课】无机非金属材料实验、金属工艺学、经济数学-线性代数
2022-03-28 17:29:40 | 来源:教务处

 

《无机非金属材料实验》

一、课程简介

       “无机非金属材料实验”是面向无机非金属材料工程、材料科学与工程专业本科生独立开设的专业实验课程,在培养高素质工程型人才中发挥着不可替代的重要作用。

       “无机非金属材料实验”是“材料科学基础”、“材料工程基础”和“无机非金属材料工学”等专业核心课程的后续课程。通过该课程的学习,学生能根据材料使用性能要求,设计材料的配方,选择合适的工艺制备材料,并对材料的物理化学性能和结构进行分析,明晰材料组成-结构-性能-工艺之间的关系。本课程还将环保、安全、责任等职业规范和严谨求真的科学精神等要求纳入课程培养体系,很好的发挥了实践育人功能。

       课程以综合素质和创新能力培养为目标,以知识—能力—素质为主线,根据材料四要素及其关系研究需要,建立了材料科学基础实验、材料工程基础实验和材料制备与性能测试实验三个教学模块,分三个学期完成。

二、团队简介

       课程依托材料科学与工程国家级实验教学示范中心开课,教学团队是国家级实验教学团队,由材料科学与工程专业和无机非金属材料工程专业的骨干教师和实验中心技术人员组成。授课教师核心成员12人,实验技术人员13人,其中包括国家级教学名师1人、全国高校黄大年式教学团队核心成员6人,省名师工作室主持人2名、校级教学名师4人,课程团队长期致力于课程教学改革与研究,先后获得国家级教学成果二等奖4项,获得校级师德标兵1人次,师德先进个人3人次。教学团队注重青年教师的培养,通过学位提升、结对帮扶等措施,提升课程团队的教学能力。现已形成一支由国家教学名师领衔、队伍相对稳定、知识结构合理,老中青结合,教学理念先进,实验技术力量强,集教学、管理、设备开发于一体的高水平实验教学队伍。

三、课程特色

       课程围绕以学生为中心,以实践动手能力和创新能力培养为目标,结合社会对材料科学与工程和无机非金属材料工程专业人才的要求,建立了分层次、多模块的科学系统的实验教学体系,教学内容具有综合性、设计性和探究性。

       利用网络、虚拟仿真和视频动画等多种技术,制作了丰富的网络学习资源,面向高校在校学生和社会学员,在中国大学MOOC平台每年开课2期。

       建立了基于学习过程和注重能力评价的多维度课程考核体系,将专业能力和职业规范等非专业能力纳入课程考核内容,将课程教学目标与专业工程教育认证中的毕业要求相结合,对教学目标达成情况的进行定量分析,实现课程教学目标达成途径和效果的可衡量,为课程教学和专业建设的持续改进提供了依据。

四、创新成果

       该课程于2006年被评为国家级精品课程,2013年转型升级为国家精品资源共享课程,2016年被评为国家精品资源共享课程,2018年被评为国家精品在线开放课程,2020年入选首批国家级一流本科课程。

       自主研制开发了多种实验教学仪器设备,不仅满足了本校实验教学的需要,同时也被其他兄弟院校广泛采用,具有较好的实验教学改革示范辐射作用。

       出版了《无机非金属材料实验》教材和配套的CAI课件,课件利用录像和虚拟动画技术,直观展现实验过程和实验现象。该课件的出版填补了我国“无机非金属材料实验”教学课件的空白。

五、应用示范

       课程已建设了50项实验教学项目的学习资源,包括授课视频124个,时长1543分钟,非视频资源53个,试题302道,具有较丰富的教学资源。该课程在中国大学MOOC平台累计开课10期,学员近14000人,精品资源共享课程的学习人数达67400余人,使用效果良好。

       课程教学团队结合科研和教学的需要,先后开发了一系列实验教学设备种,除了满足本校的实验教学外,还为天津大学、北京矿业大学、成都电子科技大学、河海大学、南京理工大学、华南理工大学、湖北工业大学等近40所高校提供实验教学设备230余台套。

六、建设计划

       课程团队将结合无机非金属材料的发展趋势,进一步完善课程的教学内容,将新材料和新工艺等内容引入课程教学内容,应用虚拟仿真技术,开发虚拟仿真实验教学资源,为学生提供丰富的网络学习资源。

       结合无机非金属材料工程专业工程教育认证的要求,积极探索非技术能力培养目标的达成途径与评价方法,为无机非金属材料工程专业的实验教学和人才培养提供宝贵的经验。

进一步提升课程团队教学能力,落实立德树人的根本任务,将价值塑造、知识传授和能力培养融为一体,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,使其成为合格的社会主义建设者和接班人。

 

 

 

《金属工艺学》

一、课程简介

       金属工艺学是高等学校工科机械类各专业必修的技术基础课,也是近机类和部分非机类专业普遍开设的一门课程,是研究零件制造工艺技术的科学。通过本课程的学习,旨在使学生获得常用工程材料及机械零件加工工艺的基础知识和基本技能,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养批判性思维和精益求精的大国工匠精神。武汉理工大学金属工艺学课程经过几代人坚持不懈的建设,先后被评为国家精品课程(2009年)、国家精品资源共享课程(2013年)、国家级线上一流课程(2018年)。

二、团队简介

       金属工艺学课程教学团队由交通与物流工程学院和机电工程学院13位教师组成。团队现有教授3名、副教授5名、讲师5名,教师全部具有博士学位,其中1名教师被授予“湖北青年教学能手”称号、3名教师被聘为学校精品课程教学名师。

       近年来,教学团队成员始终坚持教育教学方法改革与实践,先后主持教育部产学合作协同育人项目、省级教研项目、校级教研项目等20余项,发表教研论文20余篇;先后获得金属工艺学校级课程教学团队项目(2017年)、金属工艺学国家级线上一流课程(2018年)、金属工艺学校级“课程思政”示范课程(2021年)、金属工艺学省级线上线下一流课程(2021年)。

三、课程特色

       本课程始终坚持以学生发展为中心,以综合能力培养为目标,创设乐学氛围,激发学习兴趣,注重方法策略,培养学生的综合素质、责任担当、家国情怀。课程大量运用信息技术,改造传统的理论教学内容,建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元考核方法和教学模式,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。

       课程采用混合式教学模式,其中线上教学借助金属工艺学国家线上一流课程开展,线下课堂教学理论联系实际,融入大量工程案例,采用讨论式教学法、案例式教学法,针对课程涉及的工程问题展开小组讨论,探究问题的根源,使学生在掌握理论知识的同时,提高认识问题、分析问题和解决问题的工程实践能力。

四、创新成果

1.以学生发展为中心,推进课程教学方法改革与创新

积极推行启发式、探究式、问题导向式(PBL)等教学方法,通过层次化、差异化的“因材施教”,激励提出疑问,启发创新思维,主动获取知识,培养能力、塑造价值,帮助学生提高综合素质。

2.多维互动多元评价,实施课堂教学全过程育人评价

依托中国大学MOOC、雨课堂开展混合式教学,并采用多维互动多维评价,将学生主动学习成效、团队协作能力、责任使命担当等纳入考核,将形成性评价贯穿整个课堂,实现全过程育人评价。

3.思政育人润物无声,建设融入思政元素的教学资源

重塑课程教学设计、充分挖掘课程思政元素并将其润物细无声地融入课程课件、教案,将与教学内容相关的科研项目、工程问题整理成案例库,培养学生解决复杂工程问题的能力。

五、应用示范

       金属工艺学MOOC自2017年在爱课程平台上线以来,累计选课人数已突破4万人,为国内外近80余所高校师生及广大社会学习者提供教学服务。课程团队非常重视教学经验、课程建设经验的交流与分享。近几年,已多次接待校内外兄弟单位教学团队的访问交流。

六、建设计划

课程下一个周期建设任务将主要聚焦课程思政育人,建设计划如下:

1.继续组织团队教师潜心教学研究、挖掘与课程相关的更多思政元素,形成教学资源,并展开教学实践。

2.围绕课程思政建设主线,将材料成形与制造过程中的新工艺、新方法以微课形式呈现给学生,让学生对制造领域最前沿的技术有所了解,激发学生对科研探索的激情。

3.进一步强化团队教师育人意识,找准育人角度,以多种形式不定期开展课程思政育人网络学习与培训,并建立课程思政集体教研制度,分享课程思政育人经验。

4.进一步探索和总结专业基础课开展课程思政教育教学改革的经验,尤其是课程思政教学改革效果的长效评价机制,争取形成可推广的课程思政教学范式。

 

 

 

《经济数学-线性代数》

一、课程介绍

       本课程为重要的公共基础课程,主要研究有限维空间的线性关系理论问题,讲授行列式、矩阵及其运算、向量组的线性相关性、线性方程组、相似变换、二次型等内容。面向对象为高校大学生及社会学习者等,尤其是经济管理类专业学生。

二、团队介绍

       我校线性代数拥有一批稳定、学缘结构合理的教学团队,2017年10月,杨文霞主持的《经济数学-线性代数》被认定为校级课程教学团队。课程教学团队成员每年均获本科教学优质优酬奖。团队拥有校精品课程教学名师4人,青年教学名师2人,校青年教师讲课竞赛一等奖获得者3人,5人次主持国家自然科学基金和天元基金,3人获得湖北省教学成果一等奖。

三、课程特色

       课程科学设计知识单元,构建立体化教学体系,适用范围广。教学设计遵循慕课理念,精心制作符合学生认知规律并清晰展示知识构架的学习模块,知识单元的设计自成一体,方便学生突破时空限制自主学习。凸显经济数学的应用特色,将经济数学建模与线性代数理论有机结合课程建设紧跟时代步伐,融入学科前沿的研究成果和热点问题,精心制作和经济相关的多个教学拓展案例,以凸显线性代数理论在经济学理论中的应用,形成数学与经济有机结合。经济应用拓展案例讲解按“具体问题引入—抽象概念、理论的建立—基于线性代数理论的求解—科学计算与结果分析”构建,以经济和工程数学建模及MATLAB求解为手段,使课程成为培养学生数学创新思维能力和学术研究动力的有效载体。

       以学生为中心,适合开展“线上+线下”的混合式教学模式改革,全程参与学生的线上线下学习过程监督与指导交流。本教学体系旨在形成课前、课堂和课后环节的良性循环,充分调动学生主动性,实现多层次、全方位的知识网络学习,使学生掌握在线学习的技术和方法,培养终身学习习惯。

四、创新成果

       将在线课程与课堂教学相结合,很好地应用于本校的混合式教学过程中,课程教学团队充分利用网络平台资源,将在线课程与课堂教学相结合,选择部分班级试点开展线上线下混合教学和翻转课堂教学,应用于本校的教学过程中。

       开学9学期以来,本校学习人数共计12012人,涵盖12个学院的19个专业。教学团队通过平台数据采集分析、调查问卷、学生访谈、课堂学习反馈等多角度、多途径了解分析教学改革成效,结果显示学生在学习习惯、学习状态、学习效果各方面发生极大变化,归纳总结、知识应用、语言表达等学习能力和学习效果提升明显。问卷调查结果显示,共有80.90%的同学高度认可混合式教学,认为教学资源丰富、提高了信息化学习能力、提高了学习效率,相对于传统课堂教学,学生学习兴趣提升,课前预习情况明显好转,课堂质量明显提高。

       通过对试点班和非试点班的期末统考成绩对比分析发现,试点班级学生成绩和教学质量显著高于其他班级。适用对象多元化、社会化,共享范围广,应用模式多样,应用效果好。

       本课程提供了丰富而立体的教学资源,能满足不同年龄、不同职业、不同专业、不同用途的学习需求,具有广泛的受众群体。既是高等学校财经管理类学生的必修课程,也适用于广大本科生和社会学习者。

五、应用示范

       根据“中国大学MOOC”的不完全数据统计,课程受到财经类、师范类及农林类大学的欢迎。参与本课程在线学习的还有厦门大学、吉林大学、山东大学、哈尔滨工业大学、河南农业大学、中南财经政法大学、江西财经大学、南京审计大学、福州大学、南京邮电大学、东北财经大学等超过200所高校的学生。课程还吸引如香港科技大学、澳门大学、多伦多大学、北卡农工州立大学、圣彼得堡国立大学、澳洲国立大学、伯明翰大学、朱拉隆功大学等46所世界各地高校的学生学习。

       课程获得其他兄弟院校老师重视,如华东师范大学黄蕊老师、文山学院李艳艳老师等发邮件交流并使用相关教学资料,四川师范大学引用本课程资源进行SPOC同步教学,师生反映效果良好。上海立信金融学院教务处直接认定本课程的MOOC学分。

       在国内高校具有一定的示范引领效果。先后有江苏大学、长江大学等多所国内高校前来观摩学习,教学模式及教学效果得到同行的好评和肯定。2019年经济数学课程组邀请高等教育出版社数学分社相关领导共同研讨新时期如何打造“金课”,为高校财经管理类线性代数MOOC课程建设指明了下一步的发展方向。2020年10月17日,杨文霞老师参加高等教育出版社举办的“融合创新、加快一流课程与教材建设”研讨会,并作题为“《经济数学-线性代数》在线开放课程建设与混合式教学改革交流”的大会报告,教学模式及教学效果得到同行与会专家的好评和肯定。

六、未来建设计划

       本课程在今后将继续面向高校和社会常年开放学习服务,在每年春季或秋季向全国高校和社会开设一期(免费注册,自由学习),并定期进行课程内容补充和习题库的更新。结合信息技术和教学发展,不断将最前沿的技术更新到课程内容中,以保持课程的连续性和新颖性,并持续不断地提供课程答疑和引导、辅助教学等服务。

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