《材料科學與工程基礎》是面向中北大學材料科學與工程學院材料成型與加工工程、金屬材料與工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程及複合材料與工程專業學生必修的專業基礎課程之一，是諸多院校及科研院材料科學與工程學科研究生入學考試的主要業務課之一。《材料科學與工程基礎》課程涉及物理學、化學、力學、金屬學以及工程學等，目的是讓學生了解材料科學的基礎理論知識，掌握材料成分、結構與性能之間的關係。材料科學與工程基礎是研究物質結構基礎、材料組成與結構、材料的性能、材料的製備與成型加工，其課程體系與內容主要包括綜合介紹了各種材料組成、結構、製備工藝、性能及應用的共性規律及金屬材料、無機非金屬材料和有機高分子材料的個性特點和多種組分複合體系的基本特徵。
《材料科學與工程基礎》課程涉及的專業知識面較寬，具有內容龐雜、需理解和記憶的知識點多、理論性強且圍觀抽象又不乏較強的實踐性等特點，不同知識背景的學生要共同學習該門課程，因此給教師的教學和學生的學習都帶來了一定得挑戰，因此有必要對本課程的教學模式和教學方法進行研究，使理論教學內容具體化、形象化、情景化，使不同專業的學生能夠結合自己所學專業對課程所涉及的知識點進行實際性地理解和掌握。
目前，在美國、德國、日本等發達國家，《材料科學與工程基礎》課程的改革與建設是一個熱點，它包括課程體系改革、教學內容更新、知識點層次深化、實踐教學多樣化、教學方法的多樣化等方面的改革與建設。因此，國外《材料科學與工程基礎》課程教學效果好，素質教育化程度高。在國內，《材料科學與工程基礎》課程也在進行着不斷的改革，國內百餘所高校的材料類專業均開設了《材料科學與工程基礎》或者《材料科學基礎》課程，並發表了相關教改論文1000 餘篇，四川大學、中南大學等學校開設的《材料科學與工程基礎》課程已成功申報國家級精品課程。本校所開設的《材料科學與工程基礎》課程爲山西省精品課程，自開設課程以來，已經歷了雙語教學、分專業教學等多次改革，但是在教師教學和學生學習過程中仍然存在較多的不足之處。由於課程涵蓋了不同材料領域，授課教師分別爲五個專業的專業教師，不同專業的教師在理解和講解陌生領域的內容時，則顯得比較吃力。例如高分子材料專業教師在講授金屬材料或無機非金屬材料部分時，由於缺乏深厚的專業知識背景和實踐經驗，因此不如其專業的教師講起來遊刃有餘，不能有效地結合實踐爲學生講解，學生在聽課時也會感覺比較乾澀，因此大大降低了對該部分內容的學習興趣。基於各教師多年的授課經驗以及在學生中的調研，本課程小組提出了“流動式”的授課方式，即將某一專業領域的內容進行整合，每位教師固定主講某一專業的內容，爲全院每個班流動式授課。按此方式授課，教師可以更加將自己所學的專業內容講解的更加透徹和生動，並且授課教師在爲不同專業的學生講授該部分內容時，可結合不同專業的研究前言和應用背景，在進行基礎內容授課的起點上，選擇性地爲不同專業的學生進行知識點的結合和拔高。另一方面，教師可結合不同專業學生可將所講內容與學生的知識背景進行聯繫和對比，轉換爲更容易讓學生理解的方式進行授課，以提高教學質量。對於學生而言，專業教師形象的、深層次的講解可以令其從根本上理解所學內容，知其所以然; 另一方面，固定時間的更換老師亦會增加其新鮮感，不同的講課風格也會增加其聽課興趣。
1 《材料科學與工程基礎》課程內容的整合與設計過程
衆所周知，《材料科學與工程基礎》是研究材料的組成、結構、性能、生產流程和使用性能等因素及各因素之間相關關係的學科，其知識框架與原理起源於凝聚態物理學、金屬學原理、高分子物理、物理化學與合成化學等，是多學科、多門類交叉與結合的產物，但是該門課程的系統性較強，知識點之間具有較高的關聯性和互通性，因此，本課程小組透過對課程內容的研究和分析，將其進行有效合理的整合和切塊，並經過多次的反覆的重新歸納整理，形成了目前的《材料科學與工程基礎》授課體系。整個授課體系是按照材料的“結構-性能-製備與加工”的線索對教材及教學大綱中所涵蓋的每類材料進行整理歸納的，即劃分爲共由五名教師負責課程的講授。在進行授課的過程中，各授課教師根據所屬專業及研究領域負責“金屬材料的結構-性能-製備與加工”模組、“高分子材料的結構-性能-製備與加工”模組、“無機非金屬材料的結構-性能-製備與加工”模組和“複合材料的結構-性能-製備與加工”模組，一部分模組的授課計劃的編制、授課內容的整合，形成有效的、切實可行的授課內容。此外，應做好各位老師授課內容之間的銜接和串聯內容。例如: 對於“高分子材料”部分來講，其內容可整合成高分子材料的結構、高分子材料的性能、高分子材料的製備與加工三部分，而高分子材料的結構可根據其結構層次性的特點進行編撰，在進行講授時除了從化學化工的角度進行理解以外，還需將其與其他材料進行分析和對比。高分子材料的性能部分在進行分析材料的各種性能的同時應加強對材料的性能和結構關係的分析，比如，其性能和組成化學元素、結合力等的關係。高分子材料的製備與加工則包括高分子材料的合成和成型兩大部分，對於高分子材料的合成，其包括了比較深厚的化學化工背景，因此除卻高分子材料本專業的同學以外，其他專業的同學比較陌生。因此，在授課時應結合圖片、視頻等比較直觀的方式讓學生認識和理解高分子材料的合成過程，可適當地揉入一些反應過程。比如自由基反應和逐步聚合過程所涉及到的反應釜、反應條件、現象和結果。高分子材料的成型則需結合視頻進行授課，並與金屬材料和無機非金屬材料的加工進行適當的聯繫和對比。因此，從整體來看，在課程內容的設定過程中應更加強調材料共性的基礎知識，進一步拔高材料個性之間的差異，以至於在講解材料的應用和發展中，可以做到相互借鑑，優勢互補，不至於令學生感覺到過於突兀。
2 授課過程的設計
一個專業授課，課程內容涵蓋教學大綱及教材所有內容。以顧宜版本的《材料科學與工程基礎》爲例，傳統的授課過程多數是按照緒論、材料結構基礎、材料的組成與結構、材料的性能、材料的成型與加工此類順序進行講授，每一部分均包括四大類材料的相關內容，雖然在理解每一因素時可做到有效地對所有材料進行講解和分析，但是在組成、結構、性能、生產流程和使用性能等要素之間的關聯性方面則有所欠缺，部分內容在學習時相隔時間較長，學生已出現了遺忘等現象，因此無法高效深入地學習。因此，改革課程所提出的“流動式授課”主要針對這一內容進行補充，每一位教師負責一個模組，將課程設定成“金屬材料的結構-性能-製備與加工”模組、“高分子材料的結構-性能-製備與加工”模組、“無機非金屬材料的'結構-性能-製備與加工”模組和“複合材料的結構-性能-製備與加工”模組後，利用排列組合原理按照學生和教室固定，教師流動的方式進行設計，考慮到課程、教師、教室、學生等要素的衝突，重新排出所有班級的課表，按照課表進行授課和學習，按照40 課時進行分配，每部分內容涵蓋8 個學時，將經過合理安排的課表返給學生，以利於學生做好課程複習和預習工作。授課過程中，適當引入翻轉課堂、微課、慕課等先進的教學理念和授課方法，充分地將學生的積極性、主動性進行調動。考慮至不同專業學生的專業知識背景，授課過程中可透過歸納總結、對比、圖片視頻及現場實例等直觀明瞭的方式，使學生從原理和根本上真正地理解和掌握課程內容，爲學生在後續的專業課學習打下紮實的基礎。
3 課程教學效果的評價
透過兩年的教學實踐，我們發現採用“流動式”授課模式使學生對課堂的教學活動充滿了新鮮感和期待感，學生也可以不斷地體會不同授課教師的獨特的思維特徵，對拓展學生的知識面和提高學生的思維能力有很大的促進作用，並且該授課方式明顯地提高了學生上課的到課率。另一方面，爲了進一步完善教學評價方式，充分客觀地評價教學改革效果，在進行評價的過程中採用不同專業統一考試的形式，採用同一份試卷、統一閱卷的方式進行統計教學效果，使得學生的學習能力和學習效果可以得到更加公正和全面的評價。對於授課教師而言，“流動式”授課方式顯著促進了授課教師間的交流和討論，使教師能夠在教學活動中不斷提高自身的素質和工作能力。同時，可以讓不同教師從多個方面綜合評價一個學生，也使得學生對教師的評價更爲綜合與全面，也更加公正，有利於綜合地評價每一位教師的教學能力和水平，從而使得相應教師能及時找出自身存在的問題加以改善。
4 結語
將“流動式”授課方式運用於在材料科學與工程基礎課程的教學之中，在提高教師的自身教學素養和學生自主學習潛力的基礎上，可將教師所掌握的材料前沿和市場應用與課程內容進行充分合理的對接，促進課程教學質量的提高和教學效果的拔高。同時，也爲該授課方式在其他課程中的應用提供一定的理論參考價值和實踐教學經驗。