淺論《材料化學(xué)》課程興趣的培養(yǎng)

楊志廣　彭鵬　石曉明

摘 要： 材料化學(xué)是材料化學(xué)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，同時(shí)也是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門選修課。它既是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支，又是材料科學(xué)的核心內(nèi)容，同時(shí)又是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。其特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，以及與其他相關(guān)學(xué)科的滲透關(guān)系，概念多，學(xué)科覆蓋面廣，內(nèi)容繁雜等，學(xué)生難以理解課程內(nèi)容。本文從材料化學(xué)課程的特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，以及如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣三方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞： 材料化學(xué) 課程特點(diǎn) 學(xué)習(xí)興趣

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料、能源、信息是構(gòu)成社會(huì)文明和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的三大支柱，其中材料更是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)。材料化學(xué)是從化學(xué)角度研究材料的結(jié)構(gòu)、性能、制備和應(yīng)用的一門科學(xué)。它既是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支，又是化學(xué)學(xué)科一個(gè)重要組成部分，具有明顯的交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的性質(zhì)，是環(huán)境、信息、新能源等高科技產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]，[2]。在講授材料化學(xué)課程的有限學(xué)時(shí)內(nèi)，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，讓學(xué)生掌握更多的知識(shí)，是任課教師，特別是青年教師必須面對(duì)的問(wèn)題。本文從材料化學(xué)課程的特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，以及如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣三方面進(jìn)行了闡述。

一、材料化學(xué)課程的特點(diǎn)

在高等師范院校中，材料化學(xué)課程通常開設(shè)在第三學(xué)年，是在學(xué)生修完高等數(shù)學(xué)、普通物理、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的。首先，材料化學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，該學(xué)科發(fā)展時(shí)間較短，課程教學(xué)資料較少。近年來(lái)，盡管已出版了一些關(guān)于材料化學(xué)的教科書，但由于教材的側(cè)重點(diǎn)和角度不同，其內(nèi)容大相徑庭。其次，材料化學(xué)既涉及材料學(xué)科的知識(shí)，又涉及化學(xué)學(xué)科的知識(shí)，理論性強(qiáng)，知識(shí)面廣，是具有強(qiáng)大活力的新興交叉學(xué)科。另外，材料化學(xué)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，具有實(shí)踐性。比如高性能、高質(zhì)量、低成本的材料通過(guò)不斷地改進(jìn)變?yōu)槠骷虍a(chǎn)品，需要理論和實(shí)踐相結(jié)合來(lái)解決一系列工程技術(shù)問(wèn)題，一方面用理論指導(dǎo)實(shí)踐，另一方面通過(guò)大量實(shí)踐使理論得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善[3]。

二、學(xué)生在學(xué)習(xí)材料化學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。

由于材料化學(xué)的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，并且隨著新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，使得該課程的內(nèi)容增多，難度加大，這就導(dǎo)致一些學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)模糊，缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，甚至個(gè)別學(xué)生存在厭學(xué)情緒。在他們看來(lái)，學(xué)習(xí)只是應(yīng)付作業(yè)和考試，得過(guò)且過(guò)，及格就好。

2.為未來(lái)就業(yè)前景擔(dān)憂。

材料化學(xué)是材料科學(xué)與多門學(xué)科相互交叉、滲透發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。材料化學(xué)專業(yè)是我院2011年新辦的本科專業(yè)，目前沒(méi)有一屆畢業(yè)生。材料化學(xué)課程內(nèi)容體系龐雜、知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)，很多學(xué)生認(rèn)為該學(xué)科在實(shí)際生活中沒(méi)有什么用處，對(duì)未來(lái)就業(yè)前景或考研考什么樣的專業(yè)等感覺(jué)茫然。

3.缺乏豐富的空間想象能力。

材料化學(xué)涉及許多理論知識(shí)，像晶體學(xué)點(diǎn)群、空間群理論、金屬密堆積結(jié)構(gòu)等，理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象難懂，難教難學(xué)，這就要求學(xué)生具備較強(qiáng)的空間思維與想象能力，實(shí)際導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生真正理解起來(lái)有一定的困難。

4.教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐脫節(jié)。

材料化學(xué)既是理論性很強(qiáng)，又是實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的一門交叉學(xué)科。在教學(xué)過(guò)程中，多數(shù)學(xué)生只是初步掌握了課程的基本理論知識(shí)，重理論學(xué)習(xí)，而忽略實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，以致實(shí)際工作中動(dòng)手能力太差，缺乏分析、解決問(wèn)題的能力。

5.在學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源形式多樣、種類繁多，充分利用一切可以利用的資源，可為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)事半功倍的效果。但學(xué)生除了學(xué)習(xí)指定教材外，很少充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。

6.學(xué)生之間缺乏溝通和交流。

教學(xué)是教與學(xué)交往互動(dòng)的過(guò)程。在以教為中心的傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生學(xué)習(xí)方式單一、被動(dòng)，上課是知識(shí)的單向輸出過(guò)程，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)與創(chuàng)造精神，而且學(xué)生之間缺乏有效的溝通和交流。

三、材料化學(xué)課程興趣的培養(yǎng)

瑞士著名教育家皮亞杰說(shuō)：“所有智力方面的活動(dòng)都要依賴于興趣?！睂W(xué)生只有對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚的興趣，才能激發(fā)起強(qiáng)烈的求知欲，才會(huì)主動(dòng)自覺(jué)地學(xué)習(xí)，從而增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)效果。筆者認(rèn)為在材料化學(xué)課程教學(xué)中，可以從以下方面入手培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.闡明學(xué)習(xí)材料化學(xué)的意義。

材料化學(xué)是一門新興交叉性邊緣學(xué)科，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，教師要讓學(xué)生了解當(dāng)代材料科學(xué)的新概念、新理論、新技術(shù)、新工藝和材料化學(xué)領(lǐng)域的新動(dòng)態(tài)，系統(tǒng)掌握材料化學(xué)的基本理論、分析手段、必備的材料科學(xué)知識(shí)。這能夠?yàn)樗麄儗?lái)從事理論基礎(chǔ)研究或者應(yīng)用基礎(chǔ)研究打下基礎(chǔ)。

2.介紹科學(xué)前沿，以科研促進(jìn)教學(xué)。

當(dāng)今世界，材料科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識(shí)更新速度很快，教材內(nèi)容往往有所滯后。首先，教師應(yīng)把自己的科研成果融入教學(xué)中，以豐富課堂內(nèi)容。其次，在教學(xué)過(guò)程中，把材料化學(xué)最前沿領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和最新科研成果講述給學(xué)生，這樣既能拓寬他們的視野，激發(fā)他們的科研興趣，提高他們的學(xué)習(xí)熱情，又能使課堂教學(xué)面貌大為改觀。最后，向他們介紹科學(xué)奇聞趣事，可以陶冶他們的情操。例如，在介紹納米材料一節(jié)時(shí)，可以向?qū)W生介紹白春禮、盧柯、江雷等納米界領(lǐng)軍人物的奮斗歷程，從而使學(xué)生受到鼓舞，接受科學(xué)態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。

3.恰當(dāng)使用多媒體輔助教學(xué)。

多媒體輔助教學(xué)可以把文字、音頻、視頻、圖片、動(dòng)畫等綜合性多媒體信息綜合為一體并進(jìn)行加工處理，為學(xué)生提供豐富、直觀、真實(shí)的形象，啟迪學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生興趣，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。如分子點(diǎn)群、晶體結(jié)構(gòu)周期性與點(diǎn)群、金屬單質(zhì)密堆積結(jié)構(gòu)、離子晶體結(jié)構(gòu)等的空間結(jié)構(gòu)都比較抽象，若我們?cè)谟?jì)算機(jī)軟件中，用二維、三維動(dòng)畫模擬顯示[4]，將抽象、微觀、枯燥的理論知識(shí)和概念形象化、具體化、宏觀化，可以使學(xué)生更加直觀清楚地學(xué)習(xí)本課程的內(nèi)容。

4.教學(xué)手段靈活多樣。

教學(xué)是一門科學(xué)，同時(shí)也是一門藝術(shù)。教師可采用多種形式的教學(xué)方法，創(chuàng)造輕松愉快的課堂教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。首先，教師運(yùn)用學(xué)生易于接受的具有啟發(fā)、感召、趣味性的語(yǔ)言。其次，教師在教學(xué)中積極實(shí)行啟發(fā)式、互動(dòng)式和討論式教學(xué)法，師生平等互動(dòng)，加強(qiáng)師生之間的情感交流，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí)。最后，在課堂教學(xué)中適當(dāng)?shù)卣故緦?shí)物模型，可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到最佳教學(xué)效果。

5.理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。

材料化學(xué)是一門理論與實(shí)踐結(jié)合非常緊密的課程，例如，新材料的合成與制備、性能測(cè)試、材料應(yīng)用等，都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成的。實(shí)驗(yàn)是在理論指導(dǎo)下進(jìn)行的，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的完成又是對(duì)理論知識(shí)的強(qiáng)化與鞏固。教師可讓學(xué)生到相關(guān)企業(yè)參加見習(xí)、實(shí)習(xí)，熟悉企業(yè)生產(chǎn)條件和工作環(huán)境，提高實(shí)踐能力。這樣既能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作能力，又能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握。

四、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了材料化學(xué)課程的特點(diǎn)、學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，以及如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等內(nèi)容。如何運(yùn)用各種合理的教學(xué)方法，提高自己的教學(xué)水平，增強(qiáng)教學(xué)效果，優(yōu)化課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，仍然是教師，特別是青年教師需要長(zhǎng)期思考的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉光華編著.現(xiàn)代材料化學(xué)（第1版） [M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[2]朱光明.材料化學(xué)課程的內(nèi)容設(shè)置及其與材料科學(xué)的關(guān)系[J].大學(xué)化學(xué)，2004，19（6）：16-18.

[3]曾兆華，楊建文編著.材料化學(xué)（第2版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[4]宋國(guó)拓，蔡俊.淺議化學(xué)教改前景—計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用[J].西北民族學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，21（3）：23-25.

基金項(xiàng)目：周口師范學(xué)院博士科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目（zksybscx201202），周口師范學(xué)院大學(xué)生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目（ZKNUDXS2014-052）。