“互联网+”背景下的《材料表面与界面》工程认证体系课程建设

李丽波，张桂玲，王飞

(1.哈尔滨理工大学化学与环境工程学院，黑龙江哈尔滨 150080； 2.哈尔滨理工大学高教研究与教学质量评估中心，黑龙江哈尔滨 150080)

随着我国社会、经济的快速发展，国内各工科院校的硬件条件得到了明显的好转，但是由于传统教育观念和教学模式的影响，学生的创新能力没有得到应有的提高[1-2]。该校是一所工科为主的大学，人才培养目标是培养具有扎实理论基础，较强实践能力、创新精神的应用型高级工程技术人才和管理人才。一个好的工程师，基本素质不是死记硬背的记忆力，而是分析和解决问题的能力，是解决工程现场实际问题的能力[3-4]。工程认证对于工科专业提出了标准化的课程建设模式和指标[5-6]。《材料表面与界面》兼顾无机及分析化学、物理化学、有机化学的共性与个性，是材料化学专业一门同生产实际有密切联系的重要课程，是一门交叉性学科，本课程应在无机及分析化学、有机化学、物理化学等课程的基础上进行学习，可为材料化学、环境化学等课程提供必要的基础理论知识。学生应全面、系统地掌握表面化学的基本内容，着重掌握固体表面的特点及吸附，表面改性技术及应用，与实际生活相联系，熟练运用所学的知识，分析和解决各种材料设计、制造和日常生活中有关表面化学的问题。

1 课程教学目标优化

根据专业教育认证标准，《材料表面与界面》 课程提出了两个培养目标，目标的实现过程是知识学习和多种能力的培养过程。

（1）能够正确地认知和掌握材料的固体表面特点、表面改性、表面涂覆等方面的知识。

（2）能够全面掌握表面化学的基础知识和理论，将各方面的知识融会贯通，基础理论相互联系，充分理解，能够应用材料工程基础知识和技能选择合理的材料表面加工工艺并能解决材料工程中的表面改性问题。

该课程设置了一些探究、翻转教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。创设设疑式情境，激发学生的好奇心，“学启于思，思源于疑”，设疑与思考问题有着必然联系，只有“设疑”，学生才能产生“疑问”，有了疑问，才能激发学生的好奇心、注意力和求知欲，思维的积极性得到充分发挥，从而以疑激趣，使学生处于想解决问题的状态下，跃跃欲试，开动脑筋，尝试探寻各种解决问题的方法，学到知识，提高能力。优化后的培养目标与毕业要求对应的关系如表1 所示。

表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系

2 课程教学内容及方法优化

该课程网络平台进行翻转项目驱动式教学方法。

翻转一：耐蚀性涂镀层的设计。

主要知识点：表面腐蚀的机理、涂镀层结构特点，制备方法与工艺、应用前景等。

项目实施说明：在掌握好基础知识的基础上，学生分组讨论，查阅文献资料，自行设计一种耐蚀性强的涂镀层材料，题目自拟，提出设计方案及实验路线等，形成报告。

翻转二：防水材料的设计。

主要知识点：浸润现象，接触角，比表面Gibbs 自由能等。

项目实施说明：在掌握好基础知识的基础上，学生分组讨论，查阅文献资料，自行设计一种防水材料材料，题目自拟，提出设计方案及实验路线等，形成报告。

由于该课程主要讲述材料表面的特性，材料表面与界面基本理论、 材料表面改性、 涂覆技术等方面知识，因此本课程的项目以理论联系实际为主，使学生综合运用教师在课堂上讲述的方法来解题，同时要求学生针对这些内容查阅资料，了解相关的国内外发展现状，整理综述相关内容，使学生能够系统掌握所学知识，提高学生的逻辑思维能力和实际应用能力。

学生通过在平台上的自主学习，用所获得的知识推动项目的进行，同时借助平台，互相讨论，实现师生/生生互动，以主题项目为驱动，查阅资料，提出解决方案，最终实现项目方案和可行性报告的撰写，为今后工作打下坚实的基础。

3 课程考核考核方式及成绩评定

根据材料表面与界面课程实践性强的特点，本课程优化后的考核方式在考试方案上增加了调研报告、课程论文等形式。闭卷考试占60%、调研报告10%、课程论文10%、平时表现10%、翻转教学10%。采用的考核方式重点考查内容和评价标准。考试题分为两类。

（1）概念型题。

重点考查学生对基本概念的理解程度，相似概念的辨析程度。考试将从如下形式中选择：选择题、填空题、判断题、名词解释。共占50%。

（2）分析阐述型题。重点考查学生根据所学习的基础原则、理论，进行综合叙述的能力。

考试的形式为：简答题、计算题。

共占50%。

4 结语

材料表面与界面兼顾无机及分析化学、物理化学、有机化学的共性与个性，是材料化学专业一门同生产实际有密切联系的重要课程，是一门交叉性学科。针对工程认证标准，优化后的教学方法采用项目驱动式教学，提高学生的加强学生的工程知识，提高学生的问题分析能力，设计与研究能力，并加强了学生的团队意识，为学生今后的发展奠定了坚实的基础。