《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革探討

摘 要： 文章分析《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合課程性質(zhì)和特點(diǎn)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，采用互動(dòng)式教學(xué)模式，利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)手段，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐的改革措施，提升教學(xué)水平與質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。

關(guān)鍵詞： 《材料科學(xué)基礎(chǔ)》 教學(xué)改革 教學(xué)方法

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及材料的晶體結(jié)構(gòu)與缺陷、材料的形變和再結(jié)晶、金屬和合金的相圖等知識(shí)，具有概念多、內(nèi)容抽象、學(xué)科知識(shí)面寬等特點(diǎn)，與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系。

“老師難教、學(xué)生難學(xué)”是課程教學(xué)中反映出的最突出問題，堪稱“天書”[1]。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師采取板書為主，結(jié)合課外輔導(dǎo)的教學(xué)方法，很難達(dá)得最佳的教學(xué)效果；學(xué)生方面，更是感覺課程枯燥、難理解和記憶、應(yīng)用知識(shí)解決工程實(shí)際的能力相當(dāng)薄弱，由此產(chǎn)生抵觸心理，逃課現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為此，各高校對(duì)該課程的教學(xué)改革與課程建設(shè)都進(jìn)行有益的嘗試[2]。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段等方面進(jìn)行了改革探索和實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高了教學(xué)效率，極大改善了教與學(xué)的尷尬境地，使教學(xué)相長(zhǎng)。

1.優(yōu)化、更新教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)材料類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程特點(diǎn)，選擇胡賡祥、蔡珣主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（上海交通大學(xué)出版社）作為課程教材。經(jīng)典的材料科學(xué)基礎(chǔ)理論是教學(xué)重點(diǎn)，因此在內(nèi)容設(shè)置上體現(xiàn)課程基礎(chǔ)性特征，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)、難點(diǎn)要講透，既注意與學(xué)生以前所學(xué)過的基礎(chǔ)知識(shí)的銜接，又要避免重復(fù)，使學(xué)生容易接受新的知識(shí)，順利完成新舊知識(shí)的過渡，打消抵觸心理。該課程的基礎(chǔ)性強(qiáng)調(diào)材料的共性規(guī)律，故打破不同材料之間的界限，對(duì)不同理論體系加以整合，針對(duì)材料多樣性，尋求各種材料的共性。

其次，在講授材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容時(shí)，緊跟時(shí)代步伐，將材料科學(xué)的發(fā)展前沿與最新成果融入課堂教學(xué)：如引進(jìn)納米新材料和環(huán)境材料等新知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些新領(lǐng)域、新發(fā)現(xiàn)、新課題，開闊眼界，啟迪思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[3]。同時(shí)，根據(jù)我校的特色，嘗試將教師的科研成果融入課堂教學(xué)，有重點(diǎn)、有針對(duì)性地引入諸如用于農(nóng)業(yè)機(jī)械材料中的合金、用于農(nóng)藥廢水處理的光催化材料、新型高分子材料農(nóng)用地膜、海洋功能材料等知識(shí)，增強(qiáng)了教學(xué)的時(shí)效性，使學(xué)生感覺學(xué)有所用，并加強(qiáng)了理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。

2.豐富教學(xué)方法，構(gòu)建互動(dòng)式教學(xué)模式

新的教學(xué)理念倡導(dǎo)教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者和服務(wù)者，學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主角，是課堂的核心，一切教學(xué)活動(dòng)都應(yīng)圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)展開。因此，在教學(xué)過程中，改變傳統(tǒng)“注入式”教學(xué)模式，采用互動(dòng)式教學(xué)模式。一方面，教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，由重講授轉(zhuǎn)變?yōu)橹刂笇?dǎo)，在教學(xué)方法上注意由慢到快，由詳細(xì)講解到主要講重點(diǎn)、難點(diǎn)與思路，采用啟發(fā)式、研討式教學(xué)方法積極調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如借助生活中“下雪不冷化雪時(shí)冷”的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)金屬凝固時(shí)放出結(jié)晶潛熱的知識(shí)；在學(xué)習(xí)鐵-碳相圖時(shí)，啟發(fā)學(xué)生采用比較與總結(jié)的方法，聯(lián)系以前所學(xué)的二元金屬相圖知識(shí)，使學(xué)生溫故知新，并對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行自我整合，提高自主學(xué)習(xí)能力，又能使教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，及時(shí)應(yīng)對(duì)[4]，[5]。

另一方面，教師進(jìn)行換位思考，設(shè)身處地地站在學(xué)生角度上考慮問題，把握學(xué)生心理，關(guān)注學(xué)習(xí)態(tài)度，進(jìn)行人文關(guān)懷，營(yíng)造輕松的課堂氛圍，構(gòu)建新型的師生關(guān)系。課堂上針對(duì)難以理解或易混淆之處，師生之間可以采取講、讀、問、辯等方式，通過共同努力尋找到答案；課后通過集中答疑、電子郵件、QQ、飛信、電話等形式，與同學(xué)進(jìn)行平等廣泛交流，解決學(xué)習(xí)中的疑難問題。教學(xué)實(shí)踐表明，平等的師生關(guān)系、輕松和諧的教學(xué)氛圍，能夠引發(fā)學(xué)生對(duì)老師的興趣，進(jìn)而引發(fā)對(duì)課程的興趣。

3.糅合多種教學(xué)手段，全面優(yōu)化教學(xué)過程

首先，將傳統(tǒng)板書與多媒體技術(shù)結(jié)合，彌補(bǔ)板書在時(shí)空上的不足，使抽象的知識(shí)形象化，容易被學(xué)生接受，同時(shí)能夠增加課堂信息量，開闊學(xué)生眼界，開闊思維。對(duì)于多媒體授課內(nèi)容，教師結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)生層次，仔細(xì)鉆研課程內(nèi)容、教學(xué)方法和課件設(shè)計(jì)，并借鑒網(wǎng)絡(luò)課件，使授課內(nèi)容更有目的性、針對(duì)性，幫助學(xué)生理解和掌握抽象的理論知識(shí)。如在講解“材料的凝固”時(shí)，用板書推導(dǎo)關(guān)鍵理論公式，給予學(xué)生充分的理解時(shí)間；對(duì)于金屬的凝固過程、位錯(cuò)的滑移過程等知識(shí)點(diǎn)，則采用圖片、動(dòng)畫或插播媒體文件展示變化過程和變化結(jié)果，直觀形象地幫助學(xué)生理解和記憶，同時(shí)輔以設(shè)問、置疑等手段，鼓勵(lì)學(xué)生參與討論，體現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)。

其次，充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，完善網(wǎng)絡(luò)助教、網(wǎng)絡(luò)助學(xué)，建立教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)。教師將授課計(jì)劃、電子教案、多媒體教學(xué)課件、視頻等全部上網(wǎng)，通過“網(wǎng)絡(luò)答疑”解答學(xué)生的疑問，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和對(duì)教學(xué)工作的建議，及時(shí)調(diào)整更新教學(xué)資料和教學(xué)方法；學(xué)生則在老師指導(dǎo)下，以網(wǎng)絡(luò)為媒介進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。這樣網(wǎng)絡(luò)助教促進(jìn)了教師自身素質(zhì)的提升，網(wǎng)絡(luò)助學(xué)提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有效解決了以前教學(xué)分離的問題[6]。

4.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門以基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐緊密結(jié)合為特征的學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)不僅能有效鞏固理論知識(shí)，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大知識(shí)面，開闊視野，而且能使學(xué)生在實(shí)踐中充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，建立大工程的背景和意向[7]。因此，結(jié)合理論教學(xué)，設(shè)置了基礎(chǔ)性和綜合性實(shí)踐兩類實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。前者使學(xué)生驗(yàn)證已學(xué)過的理論，加深對(duì)知識(shí)的理解；后者培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)際問題的能力，獲得書本以外的知識(shí)和技能。

在實(shí)踐創(chuàng)新性環(huán)節(jié)上，通過豐富網(wǎng)上教學(xué)資料、設(shè)置課外小組研究等環(huán)節(jié)，結(jié)合課題組開設(shè)的《創(chuàng)新實(shí)踐》課程，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐從思維上進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn)，積極進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)部分學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)新教育項(xiàng)目，通過參加創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科研創(chuàng)新能力和組織協(xié)調(diào)能力，為將來(lái)的工作學(xué)習(xí)儲(chǔ)備一定的實(shí)驗(yàn)技能。

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革必須堅(jiān)持以學(xué)生為本，與時(shí)俱進(jìn)，不斷充實(shí)和完善教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)建新型的教學(xué)互動(dòng)模式，充分利用先進(jìn)的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)并提高學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生的相互促進(jìn)與共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目： 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)研究課題（XJG1128）。