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。

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。

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］。

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。

“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。