論材料物理專業(yè)教學體系改革

吳強

摘 要：近年來，隨著國家在新能源、新材料以及光電子信息三大支柱產業(yè)投入的逐漸加大，社會對材料物理專業(yè)畢業(yè)生的工程能力以及業(yè)務水平的要求不斷提高，對現有材料物理專業(yè)教學體制的改革勢在必行。我們在教學內容、教學方法和手段、實驗教學和考核模式等方面對材料物理專業(yè)教學進行了改革與創(chuàng)新，注重學生自學能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。本文總結了近幾年來材料物理專業(yè)教學改革和建設的實踐經驗和體會。在此基礎上對教改創(chuàng)新進一步思考，指出貫徹啟發(fā)式教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑。

關鍵詞：材料物理專業(yè)；教學體系改革

進入21世紀，材料科學領域已進入一個高速發(fā)展階段，各種新材料、新工藝、新技術和新理論大量涌現。21 世紀對材料物理專業(yè)人才提出了更高的要求，新的世紀要求材料物理專業(yè)人才不僅需要掌握基本理論，而且必須掌握科學的研究方法，并具有較強的工程開發(fā)、自學能力、研究能力和創(chuàng)新能力。近幾年來，我國材料物理專業(yè)教學改革迅速發(fā)展，許多高等院校的材料物理專業(yè)進行了綜合改革。

一、教學改革存在的問題

近幾年來，我國材料物理專業(yè)教學改革迅速發(fā)展，許多高等院校的材料物理專業(yè)進行了綜合改革，但存在的主要問題是：（1）課程的內容比較陳舊，目前主要講解傳統(tǒng)的結構材料，但在傳授高新材料知識方面，特別是在光電子和信息功能材料等方面存在不足。（2）各高校普遍重視基礎理論知識的傳授，但在將理論應用于實際的能力、學生動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面存在不足，使材料物理專業(yè)的畢業(yè)生競爭能力和創(chuàng)新能力較差，這也在一定程度上影響了該專業(yè)學生的就業(yè)。為滿足 21 世紀對材料物理專業(yè)人才（尤其是光電子和信息功能材料人才）的要求，我們需要對材料物理專業(yè)教學進行綜合改革和建設。

二、對教學方法與手段的改革

傳統(tǒng)的教學方法是以教師為主體，以課堂為中心的灌輸式或填鴨式教學法，學生只能機械地、被動地接受知識。這種教學方法忽視了以學生為中心、以人為本的教育理念， 忽視了學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，未能體現學生的主體作用，不利于學生自主學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這種教學模式往往難以達到理想的教學效果，更難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的人才。

為適應 21 世紀對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求，落實培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學理念，我們對教學方法在傳統(tǒng)教學基礎上進行了相應改進。我們強調以學生為主體，發(fā)揮教師的啟發(fā)和引導作用，在傳授知識的同時，注重學生能力的培養(yǎng)，改變傳統(tǒng)的教師課堂灌輸被稱為“填鴨式”的教學法，積極采用啟發(fā)、引導、互動式的教學方法，引導學生主動學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。講課主要是講重點、講難點、講基礎理論在實際中的應用，講思路、講方法。采用啟發(fā)式教學方式，通過創(chuàng)設問題情境，引導學生獨立思考，分析得出正確結論，以培養(yǎng)學生自主學習、獨立思維和創(chuàng)新能力。每次上課前對學生進行提問，要求學生提前準備，學生回答問題的情況作為平時成績的一部分。這種新的教學方式打破了傳統(tǒng)的單向灌輸教學模式，使原來的“教師教”為主的學生被動學習方式轉變?yōu)椤皩W生學”為主的主動學習方式，實現了師生互動的教學。這不僅能充分調動了學生學習的積極性與主動性，而且可達到教學相長的目的。

三、教學內容的改革

我們的做法是：（1）減少傳統(tǒng)的結構材料部分的內容，結合課程的相關內容，引入高新材料特別是光電子和信息功能材料方面的相關知識，以滿足 21 世紀對光電子和信息功能材料人才的要求。（2）在課堂教學過程中，不斷引入相關研究的前沿知識，盡量安排一定的學時介紹本課程涉及相關理論的最新發(fā)展動態(tài)，使學生了解材料科學進展及前沿，這樣不僅提高了學生的興趣、激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識，而且為學生今后進一步深造和從事科研工作打下良好的基礎。（3）授課內容與授課教師的科學研究工作緊密結合，融教學與科研為一體。 授課教師結合自己的科研工作講授課程，不僅使課程講解更透徹，而且使學生更容易理解，因而提高學生對該課程的學習興趣；同時在教學中發(fā)現的問題，可成為教師的科研課題。這種做法不僅可使科研成果及時轉化為教學內容，真正做到科研和教學的相互促進實現教學與科研的良性互動。

四、課程教學改革的思考

一個好的高校教師，不應只滿足于傳授知識，而應著重培養(yǎng)學生如何提出問題、思考問題和解決問題，因此，啟發(fā)式教學必將是材料物理專業(yè)導論課程未來的發(fā)展方向。在現在的基礎之上如何進一步貫徹啟發(fā)式教學，提高學生的科學素質和創(chuàng)新能力。第一，再現課程內容發(fā)展歷史，在歷史發(fā)展進程中進行思考和學習。只有通過對歷史的了解，讓學生對相關物理概念和原理所產生的歷史背景有充分的認識和理解，才能讓學生在現實條件下對歷史進行新的思考和學習，發(fā)現問題，提出新的解決方案，推動科學認識向前發(fā)展，對課程內容辯證地進行認識，從而提高創(chuàng)新能力。第二，結合材料物理專業(yè)特點，鼓勵學生在實踐中發(fā)展理論。導論課程是材料物理專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是進一步學習固體物理和材料物理性能等課程的重要基礎。在學生掌握了量子力學與統(tǒng)計物理最基本的物理概念和基本原理、學會了處理有關物理問題的基本方法后，課程應當積極引導學生學會把實驗現象抽象為理論，把理論再用于實踐，在實踐中接受檢驗，不斷發(fā)展，并且不斷地指導材料設計，研發(fā)出性能優(yōu)異的新材料，為科學和社會發(fā)展服務。

五、結語

如何培養(yǎng)滿足新形勢要求的材料物理專業(yè)高素質應用型人才，是所有高校材料物理專業(yè)教學人員需要探討的核心問題，教學改革是一個隨社會形勢發(fā)展而不斷進行的過程，因此，我們時刻緊跟社會發(fā)展步伐，在充分了解國家和社會對本專業(yè)人才需求的前提下不斷探索新形勢下的教學改革，這樣才能不斷為社會輸出高水平的專業(yè)人才。

參考文獻：

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