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《材料研究與測試方法》

一、課程簡介

《材料研究與測試方法》是為武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程、無機非金屬材料工程、材料物理、材料化學(xué)、新能源材料與器件、復(fù)合材料與工程等材料學(xué)科各專業(yè)本科生開設(shè)的一門專業(yè)核心課程。課程概述了現(xiàn)代材料分析技術(shù)中Ｘ射線衍射分析、電子顯微分析、熱分析、振動光譜及Ｘ射線光電子能譜分析等測試方法的起源與發(fā)展、基本原理、儀器結(jié)構(gòu)與功能、分析方法及應(yīng)用等知識，是解決材料化學(xué)組成、微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)和宏觀性能之間關(guān)系的重要課程。課程教學(xué)采用啟發(fā)式、研討式和目標(biāo)激勵式教學(xué)方式，使學(xué)生全面掌握世界前沿的材料表征技術(shù)，建立在其科學(xué)研究或社會生產(chǎn)中的重要性意識。課程先后被評為武漢理工大學(xué)精品課程和精品在線開放課程，湖北省線上一流課程和國家級線上線下混合式一流本科課程（國家“金課”）。

二、團隊簡介

課程負(fù)責(zé)人為材料研究與測試中心趙素玲老師，團隊成員包括方德、沈春華、鄧兆、聶曉蕾四位老師，均為高級職稱，年齡結(jié)構(gòu)上為中、青年相結(jié)合，以青年教師為主，都有著8年以上的教學(xué)和儀器管理經(jīng)驗且分別為電子顯微分析、譜學(xué)和X射線衍射分析方面專家。他們愛國愛黨、愛崗敬業(yè)、師德高尚、業(yè)務(wù)精湛，是具有創(chuàng)新精神的教學(xué)團隊，主要開展材料學(xué)科本科生《材料研究與測試方法》及《材料研究與測試方法實驗》的教學(xué)工作。團隊成員獲得的主要教學(xué)成果有全國無機非青年教師講課比賽二等獎、2018年教育部第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目結(jié)題優(yōu)秀且被鑒定為省級教學(xué)研究項目、2020年第一批教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目等。

三、課程特色

1、利用一流材料學(xué)科平臺“把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢”

開展科研實際案例教學(xué)，把最新材料研究表征技術(shù)引入到課堂，將世界前沿技術(shù)與材料研究相結(jié)合。

2、構(gòu)建以學(xué)生為中心，以問題、目標(biāo)導(dǎo)向為牽引的線下教學(xué)方式

通過研討式教學(xué)，實現(xiàn)了教師在課堂上對學(xué)生的引領(lǐng)和指導(dǎo)作用，通過生生、師生之間交流與互動，學(xué)生的主體身份得以加強。

3、線上線下混合式教學(xué)模式的課程體系設(shè)計

學(xué)生自主定義學(xué)習(xí)路徑，以中國大學(xué)MOOC在線開放課程為載體，在線上進行個性化學(xué)習(xí)，為線下課堂教學(xué)提供全方位、立體化的支持。

4、課程考核方法的改革創(chuàng)新

以學(xué)生個體為出發(fā)點，加大了過程性評價在總評成績中的比例，建立科學(xué)有效的課程評價體系。

四、創(chuàng)新成果

1、調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性

通過以學(xué)生為中心的啟發(fā)式、研討式和目標(biāo)激勵式教學(xué)，讓學(xué)生了解材料表征在科學(xué)研究或社會生產(chǎn)中的重要性。

2、提高了學(xué)生的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度

學(xué)生需完成課程論文、ppt匯報等具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，在培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的同時，提升了他們獨立思考能力和自主學(xué)習(xí)能力；

3、提升了學(xué)生的思維品質(zhì)及創(chuàng)新能力

課程思政融入課堂，通過科技倫理教育使學(xué)生養(yǎng)成尊重科學(xué)事實，誠信做人、誠實做事的品質(zhì)；通過科學(xué)思維方法的培養(yǎng)提升學(xué)生追求科學(xué)真理、潛心研究、刨根問底的意識；通過敬業(yè)使命擔(dān)當(dāng)?shù)慕逃嵘龑W(xué)生科技強國的責(zé)任感和使命感，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神；通過課程在材料學(xué)科的定位出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、奉獻和團隊合作精神。

五、應(yīng)用示范

該課程于2017年以SPOC課程正式上線愛課程網(wǎng)，對校內(nèi)所有師生開放，共開放4期，每期選課人數(shù)均超300人；2019年，課程升級為慕課（MOOC），對全社會開放，截至目前，已開設(shè)MOOC課程5期，除本校外，有中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、東華大學(xué)、東北大學(xué)、南京理工大學(xué)、南京郵電大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)等50余所高校師生選擇學(xué)習(xí)該課程，受眾人數(shù)近2萬人。

材料研究與測試方法教學(xué)新模式實施幾年來，教學(xué)育人成果逐步顯現(xiàn)，產(chǎn)學(xué)聯(lián)動暢通，人才培養(yǎng)質(zhì)量穩(wěn)步上升，受到武漢理工大學(xué)材料學(xué)院、材料國際化示范學(xué)院和其他兄弟院校以及社會的認(rèn)可。得益于課程的教學(xué)，在最近兩屆全國無機非基礎(chǔ)知識競賽中我校材料學(xué)科學(xué)生有不俗表現(xiàn)，獲得一等獎及二等獎多項。

六、建設(shè)計劃

今后，本課程的線上資源將繼續(xù)面向社會每年在春季和秋季免費定期開放兩次，并將增加 “測試技術(shù)背景知識介紹”“實驗數(shù)據(jù)處理軟件及案例分析”等特色板塊，增加習(xí)題和單元測試題庫中有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的題目，及時回答學(xué)生提問，進一步加強和學(xué)生之間的互動。在線下課程建設(shè)方面，豐富實際案例教學(xué)內(nèi)容和提升學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析的能力，加強學(xué)生數(shù)據(jù)處理軟件的學(xué)習(xí)，進一步提升學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的熱情。

建設(shè)課程思政體系，將弘揚淡泊名利、潛心研究的奉獻精神，追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實精神，敢為人先、勇攀高峰的創(chuàng)新精神，胸懷祖國、服務(wù)人民的愛國精神教育融入課堂，實現(xiàn)立德與樹人、育人與育才的有機結(jié)合。

課程鏈接：http://www.icourse163.org/course/WHUT-1205968809

《熱能與動力機械測試技術(shù)》

一、課程簡介

《熱能與動力機械測試技術(shù)》是武漢理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)的專業(yè)必修核心課程，該課程始創(chuàng)于1957年的《內(nèi)燃機測試技術(shù)》，經(jīng)過60余年的發(fā)展，課程于2020年被認(rèn)定為首批國家級線下一流本科課程。該課程圍繞能源與動力系統(tǒng)相關(guān)的測試技術(shù)展開，主要內(nèi)容包括測量的基礎(chǔ)知識、誤差分析理論和傳感器原理，以及溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和功率、流速和流量、液位、氣體成分分析、振動和噪聲等參數(shù)的測量方法、測試系統(tǒng)和工程應(yīng)用實踐。熱能與動力機械測試技術(shù)是現(xiàn)階段該領(lǐng)域進行各種科學(xué)實驗研究和工業(yè)生產(chǎn)過程參數(shù)測量必不可少的手段，也是未來新型能源與動力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)手段之一。

二、團隊簡介

以課程和團隊的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，本課程建立了學(xué)緣、知識、年齡、職稱結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團隊。課程教學(xué)團隊由3位主講教師、1位助課教師和1位實驗教師組成，團隊中的3位主講教師和1位助課教師均具有工學(xué)博士學(xué)位，其中教授1人（課程團隊負(fù)責(zé)人），副教授1人，講師2人；考慮到本課程側(cè)重于實驗測試和實踐應(yīng)用的特點，另外安排了1位具有碩士學(xué)位和實驗師專業(yè)技術(shù)職稱的教師負(fù)責(zé)實驗教學(xué)工作。依托本課程，教學(xué)團隊的人才培養(yǎng)成效顯著，目前已培育學(xué)校能源與動力工程專業(yè)特色專業(yè)責(zé)任教授1名，學(xué)校青年教學(xué)名師1名。

三、課程特色

1、體現(xiàn)科技前沿成果和行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合團隊成員的研究成果，緊密追蹤能源與動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級帶來的測試技術(shù)變化，不斷更新和補充課程教學(xué)內(nèi)容，突破教材限制，突出了課程的創(chuàng)新性。

2、知識、能力、素質(zhì)有機融合的自主試驗設(shè)計環(huán)節(jié)

在教學(xué)中引入開放式的自主試驗設(shè)計環(huán)節(jié)，實現(xiàn)學(xué)生在知識學(xué)習(xí)、能力提升和素質(zhì)培養(yǎng)上的有機融合，突出了課程的高階性。

3、多元化的教學(xué)資源學(xué)習(xí)渠道和學(xué)生成績評價方法

基于學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)了完備的線上課內(nèi)教學(xué)資源和線上拓展教學(xué)資源，實行課程評價方式來源多樣化，采用線上與線下結(jié)合、課內(nèi)與課外結(jié)合、過程與效果結(jié)合、平時和期末結(jié)合的綜合考核方法，突出了課程的挑戰(zhàn)度。

四、創(chuàng)新成果

本課程通過以學(xué)生為中心的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)資源的革新升級，解決了有限教學(xué)學(xué)時和豐富教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾、較高實踐能力要求與單一實踐教學(xué)手段之間的矛盾、以及不斷涌現(xiàn)的新測量方法和技術(shù)與相對陳舊的教材部分內(nèi)容之間的矛盾，完成了基于“兩性一度”（創(chuàng)新性、高階性、挑戰(zhàn)度）提升的課程教學(xué)改革與實踐，取得了一批標(biāo)志性創(chuàng)新成果：所屬的能源與動力工程專業(yè)獲批國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點；承擔(dān)省級教研項目1項和校級重點教研項目1項并順利通過驗收；獲批校級課程思政示范項目1項；培育校級特色專業(yè)責(zé)任教授1名和青年教學(xué)名師1名；指導(dǎo)學(xué)生獲省級以上各類學(xué)科競賽獎4項；實現(xiàn)科研設(shè)備轉(zhuǎn)化為教學(xué)實驗資源5臺套；改造實驗項目2項。

五、應(yīng)用示范

1、課程線上教學(xué)資源使用率高

課程線上教學(xué)資源面向本校所有學(xué)生，豐富的教學(xué)資源滿足了學(xué)生對學(xué)習(xí)時間和空間的需求，教學(xué)資源使用率大幅增長。自2018年上線以來，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源學(xué)習(xí)的學(xué)生達(dá)2.48萬人次。

2、教學(xué)效果獲得學(xué)生積極評價

第三方評估機構(gòu)麥可思出具的《武漢理工大學(xué)社會需求與培養(yǎng)質(zhì)量年度報告》數(shù)據(jù)顯示：依托豐富的教學(xué)資源、靈活的教學(xué)方式和全面的考核評價方式，本課程培養(yǎng)效果滿足度穩(wěn)步提升。

3、積極開展新一輪教學(xué)實踐

在2021年的課程教學(xué)實施中，積極開展專業(yè)課課程思政教學(xué)實踐，以及將 “兩性一度”拓展為“兩性兩感兩度”（創(chuàng)新性、高階性、挑戰(zhàn)度、參與度、沉浸感、收獲感）提升的新一輪教學(xué)實踐，效果良好。

六、建設(shè)計劃

1、課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系優(yōu)化

根據(jù)測試技術(shù)發(fā)展趨勢及一流本科建設(shè)要求，適時修訂教學(xué)大綱，適當(dāng)增加新能源動力系統(tǒng)測試技術(shù)內(nèi)容，建立教學(xué)案例資源庫，開展課程虛擬實驗開發(fā)。

2、課程教學(xué)手段和教學(xué)方法創(chuàng)新

繼續(xù)探索和優(yōu)化線上和線下兩種教學(xué)手段相融合的混合式教學(xué)模式，通過案例研討式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、加強學(xué)生教學(xué)過程參與度等方式開展教學(xué)理念和方法的改革創(chuàng)新與實踐。

3、學(xué)生積極性和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

以全面提升學(xué)生工程能力為目標(biāo)，積極鼓勵并支持學(xué)生開展以本課程為基礎(chǔ)的校級、省級、國家級自主創(chuàng)新活動。

4、課程教學(xué)團隊人才梯隊建設(shè)

吸收青年教師作為助教和授課教師，打造年齡結(jié)構(gòu)合理的核心教學(xué)團隊，不斷提高課程教學(xué)團隊成員的整體素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量。

《光電技術(shù)》

一、課程簡介

光電技術(shù)作為高等院校光電信息科學(xué)與工程、應(yīng)用物理、測控技術(shù)與儀器、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程所包含的內(nèi)容是相關(guān)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

光電技術(shù)課程以光電探測器為主線，使學(xué)生理解光電探測器原理、結(jié)構(gòu)和特性，熟悉常用光電探測器及應(yīng)用，掌握光電探測器偏置電路設(shè)計及信號處理方法，達(dá)成光電信息系統(tǒng)應(yīng)用、設(shè)計、分析和評價的高階性，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮“奇思妙想”，積極參與光電創(chuàng)新實踐活動。

光電技術(shù)是獲取光子信息或借助光子提取其他信息的重要手段，已滲透到了現(xiàn)代科技、經(jīng)濟、軍事、文化、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的各個方面，從探究遙遠(yuǎn)星球的探測器到發(fā)射的各類衛(wèi)星、從關(guān)乎國家安全的國防裝備到與生命健康息息相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備，再到日常生活中的家用電器課程。

二、團隊簡介

課程團隊由楊應(yīng)平、胡昌奎、胡靖華、陳夢葦、賈信庭等5位老師組成，課程負(fù)責(zé)人是光電信息科學(xué)與工程國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點、首批國家級線上線下混合式一流本科課程光電技術(shù)、湖北省線上一流本科課程光電技術(shù)、湖北省高校優(yōu)秀基層教學(xué)組織負(fù)責(zé)人。

課程團隊承擔(dān)了本校光電信息科學(xué)與工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)和應(yīng)用物理(試點班)的光電技術(shù)A、光電技術(shù)B、光電信息技術(shù)實驗、光電實訓(xùn)等課程的教學(xué)任務(wù)。

近5年，團隊成員主持省部級教研項目4項、教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目2項、校級教研項目3項；發(fā)表教研論文5篇，獲授權(quán)光電教學(xué)儀器專利3項；主編出版《光電技術(shù)》《光電技術(shù)實驗》《光電信息技術(shù)實踐教程》等3部教材；獲省級教學(xué)成果二等獎1項，校級教學(xué)成果一等獎1項；指導(dǎo)本科生獲湖北省大學(xué)生優(yōu)秀科研成果一等獎1項，獲湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文獎2篇，獲全國大學(xué)生光電設(shè)計競賽三等獎3項。

三、課程特色

課程緊扣國內(nèi)外光電探測器發(fā)展及應(yīng)用動向，面向工程應(yīng)用，引入光電探測器及光電系統(tǒng)工程的相關(guān)教學(xué)案例，達(dá)成光電信息系統(tǒng)應(yīng)用、設(shè)計、分析和評價的高階性；引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮“奇思妙想”，積極參與光電創(chuàng)新實踐活動。結(jié)合立體化教材建設(shè)，打造線上、線下內(nèi)容豐富、系統(tǒng)完整、功能齊全、科學(xué)實用的立體化課程教學(xué)體系。

課程通過講（課堂講授）、查（查閱文獻資料）、做（做工程應(yīng)用調(diào)研）、演（學(xué)生課堂）、論（撰寫大論文）和三維主體（老師-學(xué)生、學(xué)生-學(xué)生和團隊成員）、三維時間（課前、課中和課后）、三維空間（教室、網(wǎng)絡(luò)和社會）有效結(jié)合，拓展教學(xué)時間與空間，實現(xiàn)多種教學(xué)方法的全覆蓋。課程更注重教學(xué)與科研相互融合，全方位多渠道實現(xiàn)教學(xué)科研成果的相互轉(zhuǎn)化。

課程穿插融入光電探測器的發(fā)明及發(fā)展歷程，并結(jié)合光電探測器在“神舟”“天宮”“嫦娥”等各種航空航天設(shè)備以及“殲20”“武直19”“華為終端”等國防和民用裝備中的應(yīng)用案例，凸顯課程的問題導(dǎo)向性、思想性、科學(xué)性和時代性，厚植家國情懷，激發(fā)使命擔(dān)當(dāng)。

四、創(chuàng)新成果

在教學(xué)中引入案例設(shè)計、小組報告、以問題為中心的教學(xué)模式，通過“在線學(xué)習(xí)”和“討論式教學(xué)”的融合，實踐線上線下混合式教學(xué)模式的探索。充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)時效。

以典型光電信息系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計案例作為教學(xué)主線，加強師生、生生互動和小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的文獻閱讀習(xí)慣和團隊協(xié)作意識，提升學(xué)生光電系統(tǒng)設(shè)計和解決實際問題的能力，助力創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

五、應(yīng)用示范

課程團隊編著出版的3部配套教材，自主研制的象探測器、位置敏感探測器、彩色線陣CCD、光電倍增管等4種綜合實驗教學(xué)設(shè)備，設(shè)計的多種用于課程設(shè)計的基礎(chǔ)模塊。這些資源在校內(nèi)外得到推廣使用，許多高校采用了編著的教材和開發(fā)的實驗教學(xué)設(shè)備，并得到好評。

課程線上內(nèi)容從2017年9月開始，在愛課程（中國大學(xué)SPOC和MOOC）運行了8個學(xué)期，高校師生和社會學(xué)習(xí)者參與度高，應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用效果顯著，產(chǎn)生較大的社會影響力，具體如下：國內(nèi)華東師范大學(xué)、太原理工大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)等31所高校引用本課程線上資源開設(shè)了SPOC；吸引了山東大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京交通大學(xué)等100多所高校學(xué)生和社會學(xué)習(xí)者參與課程學(xué)習(xí)；北京工業(yè)大學(xué)、暨南大學(xué)、云南大學(xué)等20多所高校教師發(fā)郵件交流并使用相關(guān)教學(xué)資料；總計選課人數(shù)一萬七千多人。

六、建設(shè)計劃

持續(xù)探索課程思政，將家國情懷、科學(xué)觀和個人品格融入到光電技術(shù)的課堂教學(xué)中；修訂再版光電技術(shù)理論和實驗課教材，將教材打造為新形態(tài)一體化教材；繼續(xù)將科研成果轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)內(nèi)容；開發(fā)具有挑戰(zhàn)度的課程設(shè)計項目。

依托中國大學(xué)慕課+慕課堂，持續(xù)更新課程內(nèi)容及相關(guān)自測、習(xí)題、作業(yè)等課程資源和拓展資源。

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性。在線課程的教學(xué)平臺提供更豐富、更鮮活的資源，引導(dǎo)學(xué)生進行自主探討，研究探索，進行深層次學(xué)習(xí)。

推動課堂教學(xué)模式的改革。以學(xué)生視角設(shè)計與優(yōu)化課程教學(xué)活動，增加更多實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生更多了解相關(guān)領(lǐng)域的知識和進展；積極鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作，提高分析問題和解決問題的能力、工程實踐能力。