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“材料科学基础”知识可视化教学与量化评价

2025-08-14 点击：64 次

作者：	刘长友，等
作者单位：	西北工业大学材料学院
摘要：	在教育数字化转型背景下，“材料科学基础”课程广泛采用线上线下混合教学模式。在该模式下，学生普遍暴露出浅层学习的问题。为了应对这一挑战，该文设计了多种知识可视化教学模式，创新性采用“积绩差”指标（GPA与课程成绩排名差值）评估教学效果。以简单混合教学模式为参照，教学评价结果显示：接受高阶混合式教学模式的学生期末考试积绩差均值为2.5，而接受翻转课堂教学模式的学生期末考试积绩差均值达10.9。在翻转课堂模式下，学生的知识迁移能力显著提升，可归因于学生可视化学习参与度的提高。学生可视化学习参与度随激励机制强度的提升呈阶梯增长趋势，可视化学习参与度每提升1次/人，积绩差增加约0.94。积绩差因双源数据，可有效剥离学生选课因素的干扰，因此可作为教学评价的平行对比量化指标。
关键词：	知识可视化；材料科学基础；混合式教学；教学评价指标
中图分类号：	G642.4
基金项目：	教育部产学合作协同育人项目“新工科背景下材料科学与工程专业知识图谱的构建与实践” （231001282190932）；教育部产学合作协同育人项目“依托优势、发挥特色，专业课程思政体系建设探索与实践” （230800287242142）；西北工业大学本科“AI+数智课程”建设项目“材料科学基础”（2025KCY011）。

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