“材料科学基础”是材料专业本科生必修的核心基础课程。上世纪60年代,徐祖耀院士创建该课程,2003年入选首批“国家精品课程”,“材料科学基础”课程一直是上海交通大学材料科学与工程学院的王牌课程。2009年完成教学团队重组,通过重构课程知识体系、创新教学模式、完善实践教学和加强课程思政等一系列课程创新举措,实现了学科理论、工程实践与思政引领教育的深度融合,进一步提升了学生的创新能力和工程素养。课程教学改革成效显著,2020年获我校教学成果奖特等奖,2023年获评国家级一流线上线下混合式本科课程。
目前,教学团队由李铸国担任责任教授,团队成员包括王晓东、郭正洪、董杰、疏达、沈忱、K.M. Reddy,形成了兼具学术深度与教学热忱的高水平国际化教学团队。经过多年的课程教学理论探索与实践,教学团队近三年取得了丰硕的教学成果,支持了“服务国家重大需求,构科学工程并举体系,育顶天立地材料创新人才”教学成果获得2022年上海市级教学成果奖特等奖和2023年国家级教学成果奖一等奖。青年教师在课程建设过程中快速成长,王晓东获得2024年全国混合式教学创新大赛一等奖,郭正洪获得2022年校级教书育人奖三等奖,沈忱获得2024年校级青年教师教学竞赛二等奖。
教学团队非常注重教材建设。一方面,建设课程影响力10年,教材推广到30余所高校,《材料科学基础(第三版)》累计印刷26.58万册;另一方面,教学团队顺应新时代学科发展需求于2024年编撰出版了《材料科学基础(第四版)》教材,并编译全英文教材《Fundamentals of Materials Science》填补了国内材料科学全英文教材空白,在国内外发行。目前,教材使用广受所覆盖全国多所院校学生好评,清华大学、哈尔滨工业大学、华东师范大学等学校的教授都称之为“一本优秀教材”。
为适应新型技术条件下的教学需求,教学团队开展了“材料科学基础”课程的线上线下混合式教学探索,依托中国大学MOOC平台与Canvas教学管理系统,打造“课前自学-课堂研讨-虚拟仿真-项目实践”四维一体教学模式,助力学生突破抽象理论瓶颈,提高教师教学与学生学习效率。自2019年以来,建设的“材料科学基础”在线课程已连续开课13轮,中英文线上课程参加人数累计近7万人次,其中中文课程参加人数5.3万余人次、英文课程参加人数1.5万余人次。这一方面向全球展现了我校“材料科学基础”课程教学水平,另一方面为全社会提供了本课程的高质量学习平台,参课学生好评如潮,形成了具有社会影响力的公益教学服务。
教学团队在日常教学过程中努力挖掘出与专业相关的思想政治教育元素,坚持将科学家精神、大国工程案例融入教学,教学团队与具有材料专业背景的思政教师联合,重新构建了融入思政元素的教学大纲,总领教学过程中的价值导向。例如以徐祖耀院士“一生专注马氏体相变”的故事诠释科研坚守,以C919大飞机材料国产化案例激发学生科技报国使命感。课程累计建设思政案例库50余项,激发学生热爱材料科学专业,鼓励学生报效国家材料事业,引导学生勇攀材料科学高峰,成为我校课程思政示范课,实现专业育人与价值引领同频共振。
随着信息技术的快速发展,教育数字化已成为高校课程建设的主流发展趋势,对提高知识点的教学效率有显著作用,教学团队紧密结合人工智能(AI)技术发展实际,率先开展AI+课程建设,依托智慧树AI课程平台建立AI+课程教学资源,完整梳理适应AI辅助学习的“材料科学基础”课程逻辑与知识体系,创建“材料科学基础”课程知识图谱,在全国范围形成示范引领效应。2025年本课程获我校首批AI+课程建设立项,上线课程AI学伴,实现DeepSeek语言大模型对“材料科学基础”课程教学的深度赋能,并在课程AI学伴界面集成已建立的中国大学MOOC与智慧树AI课程,实现多平台网络课程建设资源的有效整合,突破传统课程教学“照本宣科”瓶颈,形成AI动态交互与迭代的个性化教学模式。
“材料科学基础”教学团队构建了具有国际竞争力的材料科学人才培养体系,其成果在教学内容、模式、教材及国际化方面均形成显著示范效应。未来,团队将持续深化新工科改革,探索与开拓AI+课程教学的新路径,为全球材料学科教学发展贡献“中国方案”。