應用型本科院校材料物理性能課程改革與實踐

馬毅龍　銀學國　陳登明　孫建春

摘要：材料物理性能課程是我校金屬材料及功能材料等本科專業(yè)的一門專業(yè)基礎必修課，其內容涵蓋磁學、電學、熱學等部分。本文主要結合應用型本科院校的教學要求以及課程自身特點、課程設置和學生專業(yè)背景，從教學內容、教學方式、考核機制等方面對本課程進行分析，找出不足之處并進行調整優(yōu)化，給出一些建議。經過課程改革和實踐，突出了課堂教學的引導作用，提高了學生的學習積極性，有助于提升學生的創(chuàng)新實踐能力。

關鍵詞：材料物理性能；金屬材料；教學；改革探討

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）06-0112-02

材料是國民經濟發(fā)展的基礎，具有獨特性能的各種新材料是國民經濟發(fā)展的重要支柱之一。隨著科技的發(fā)展，那些具有優(yōu)異磁、電、熱等功能特性的功能材料，逐漸成為新材料領域的核心。它們能夠實現功能的相互轉化，并常用于高科技領域中的功能元器件制造，因此是一個國家發(fā)展航空航天、交通能源、信息通信、生物醫(yī)療等高新技術和產業(yè)的基礎。

作為金屬材料工程專業(yè)的學生，不僅要熟悉各種工程材料及其制備方法和性能，還要認識各種金屬功能材料及其物理性能，了解其物理性能產生的本質原因和影響因素，從而更好地掌握和應用各種金屬功能材料[1]。這是開設材料物理性能課程的目的所在。然而，在實際教學過程中，材料物理性能課程存在諸多難點，如課程物理理論性較強，并且知識覆蓋面廣，信息量大，各章節(jié)獨立性強。因此，學生普遍反映本課程學習難度較大，學生學習無積極性、厭學[2，3]。此外，學校的教學模式、教學方法和考核方式也存在一定的不足，從而給學生的學習帶來一定的困擾。因此，為了適應學校應用型本科院校的教學理念，培養(yǎng)綜合性較強的專業(yè)人才，探索和尋求一種新的教學理念和方式迫在眉睫。

一、教學中存在的主要問題

（一）教學內容的不足

我校設定的材料物理性能課程內容涉及面廣，概念多，課時規(guī)劃不合理。例如，課堂教學理論課時過多，讓學生自己動手的實踐課時較少，不利于充分培養(yǎng)學生的實踐動手能力。同時，盡管現有教學內容符合金屬材料工程專業(yè)教學大綱要求，但在這個科技高速發(fā)展、知識快速更新的時代，并沒有完全達到與時俱進的要求。此外，教師的教學方式與學生現有的思維也有一定的差別，或者說是學生跟不上教師的教學思維，從而出現“低頭族”或者“表情包”。

（二）教學方式的不足

與其他材料類主干課程類似，材料物理性能課程一直是以教師授課為主，以教學大綱為基礎，選定教材，制作課件，然后以多媒體的方式呈現給學生，而學生只是被動地接受知識，缺乏積極性，不利于提高教學質量。從實驗課程來看，實驗課時較少，內容不全面，對于部分知識章節(jié)沒有相應的實驗課，不能調動學生的實驗興趣。而且，在實驗室做實驗的過程中，由于實驗課時較少，教師經常分組進行實驗，設立小組長，這對有些偷懶的學生來說，會在組長的庇護下不積極地做實驗，認為做實驗就是走過場。

（三）考核機制的不足

目前，材料物理性能課程的理論部分采用的考核方式主要是閉卷考試。盡管通過閉卷考試可直觀檢驗學生掌握理論知識的情況，但無法達到以考促學的目的。此外，由于本課程各章節(jié)較為獨立，知識點分散，實踐性強等，考試內容以各種概念、原理和測試表征方法為主，學生大多采用死記硬背、臨時突擊的方法來應對考試。在這種情況下，考試結束對學生就意味著萬事大吉，他們對所學、所記的內容也忘記了大半，更談不上對以后的生產實踐有指導作用。對于實驗考核部分，由于實驗操作的特殊性，教師不能完全憑借學生的實驗操作進行評估。

二、教學改革的實踐

（一）教學內容調整優(yōu)化

材料物理性能課程教學應建立在我校應用型本科院校的教育基礎之上，實現教學和實踐相結合，合理分配課時，將實踐課時增至總課時的35%。增加實踐課時的目的是，為了讓學生能夠在理論學習的基礎上更好地掌握相關理論和方法，加深對專業(yè)知識的認識和理解，有助于培養(yǎng)學生的動手能力和思維能力。實驗課程內容也需要進行適當的調整，增加或者改變一些實驗內容，使其更加切合所學專業(yè)的理論知識。

此外，根據實際情況，首先對其理論課程教學內容進行適當調整。本課程主要針對我校金屬材料工程專業(yè)的學生，定位是以培養(yǎng)應用型人才為目標，那么課程設置也應與學校目標相符。其次，將材料科學發(fā)展前沿科研成果引入教學課堂，將教師與本專業(yè)有關的科研成果和心得體會講授給學生，激發(fā)學生的學習和科研興趣。再次，對于概念模糊的原理和理論，可將其化抽象為具體，多引用一些生活上的相關現象或事物。最后，對于工科學生來講，應用比理論推導更重要，對于一些復雜煩瑣的公式推導，可以進行簡化。

（二）教學方式調整優(yōu)化

應豐富教學方式，根據課程內容特點，采用不同的教學方式。首先，材料物理性能中的一些知識點比較抽象，利用傳統(tǒng)的教學方式教學可能會讓學生感到乏味。應利用現代多媒體授課，將其與教材相結合，并將收集的最新資料和數據進行整理，制作相應的PPT，對抽象知識進行具體化講授。這樣更能清晰地闡述學習內容的重點和難點，讓學生能夠更深刻地理解課堂講授知識，激發(fā)學習興趣。

其次，采用啟發(fā)式教學、討論式教學以及學生參與教學相結合的教學手段。在講授知識點的過程中，明確學生是主體、教師是主導的教學理念，對于一些難以理解的抽象知識采用理論聯系實際進行多角度的講解，引導學生思考并展開話題進行討論，活躍課堂氣氛。對于某些章節(jié)，可以采用學生教學、教師參與的方式。比如，在磁學部分，針對不同磁性材料的發(fā)展及研究現狀，教師可以對學生進行分組，每組講解一種磁性材料，讓他們查閱收集資料，制作PPT，并上臺進行講解，由教師進行打分評估，計入平時成績。這不僅可以提高學生的學習主動性和學習興趣，還能鍛煉學生的語言表達能力和發(fā)散思維能力。

最后，可以采用案例教學法。教師在理論課程教學過程中，盡可能多地把實際工作、生活中遇到的事例搬進課堂，最直接的案例就是相關實驗室親身的研究經歷、研究成果。這不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，也會拉近學生與實驗室的距離，有助于他們了解實驗室科研，從而真正走進實驗室。

（三）考核體制調整優(yōu)化

在課程考核制度上，采用理論和實踐考核并重的方法。在理論部分，成績由理論知識+平時作業(yè)+課題討論三部分構成，其比重是50%、20%、30%。而且，在理論知識考試部分，可以采用四、六級考試的方式進行A、B卷區(qū)分。這樣做的目的，是培養(yǎng)學生良好的考試作風，促使他們養(yǎng)成良好學風。考核內容的多樣化，既可避免學生為了應付單純的考試而死記硬背知識點，也可督促學生重視平時的課堂表現，提高學習積極性，從而達到較為全面檢查學生學習情況的目的。對于實驗部分的考核，不僅要重視實驗報告結果，更要注重實驗操作和實驗過程。實驗報告按照學生的平時實驗表現、報告內容情況進行打分。對實驗操作考核，教師可以布置實驗題目，現場督導學生做實驗，考查學生的綜合實踐能力。考核方式的多樣化，考核環(huán)節(jié)的細化，有助于完善材料物理性能課程教學的考核評價。

三、結論

從學校培養(yǎng)應用型和創(chuàng)新型人才的目標來看，一個合格的大學教師應該在有限的課堂時間內讓學生真正掌握好專業(yè)知識，培養(yǎng)學生應用知識和發(fā)展知識的能力。材料物理性能是一門非常具有專業(yè)性的課程，對學生將來就業(yè)發(fā)展具有重要的理論指導作用。通過教學內容、教學方法和考核機制的調整，能夠進一步地提升學生的學習思維能力和實踐操作能力，達到提高學生專業(yè)技能的目的。

參考文獻：

[1]金亞旭，董必堅，田玉明，房大慶.材料物理性能課程研究型教學的運用探討[J].湖北函授大學學報，2014，（6）.

[2]宋波，郭寧，何洪，陳志謙，李路.“材料物理性能”課程教學改革探索[J].西南師范大學報（自然科學版），2015，（1）.

[3]李桂杰，李敏.《材料物理性能》課程教學改革的探討[J].教育教學壇，2015，（33）.