“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

摘 要：結(jié)合本校材料化學(xué)專業(yè)學(xué)科方向，嘗試對“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門課程的教學(xué)內(nèi)容及注重點(diǎn)、課程實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行教學(xué)變革，以期能更好地滿足社會對材料科學(xué)人才素質(zhì)的要求。

關(guān)鍵詞：“材料科學(xué)基礎(chǔ)”；課程教學(xué)；改革

材料物理與化學(xué)是材料科學(xué)與工程的二級學(xué)科，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門課程是連接基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反映概念多、抽象、學(xué)習(xí)起來困難。對相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)好這門課程意義重大，筆者對這門課程的改革作以下探討：

一、精簡課程內(nèi)容，保留課程精華

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容繁多，在保證達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，保證教學(xué)質(zhì)量的前提下，結(jié)合教學(xué)中的實(shí)際情況對該課程內(nèi)容進(jìn)行有目的的刪除和保留，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

1.突出課程重點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)有所得

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”涉及材料的組成、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)等方面的問題，對材料及材料的使用性能進(jìn)行了探討。“材料科學(xué)基礎(chǔ)”中公認(rèn)的重要知識點(diǎn)有：晶體的結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)、晶界、相及相的組成、組織特點(diǎn)、合金元素的作用及熱處理等，這些知識點(diǎn)環(huán)環(huán)相扣，內(nèi)容繁多且對學(xué)生的理解能力要求較高。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意與實(shí)際生活相聯(lián)系，運(yùn)用生活中的物品、材料進(jìn)行講解，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。

2.聯(lián)系學(xué)科進(jìn)展，增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

當(dāng)前我國載人航天及新功能復(fù)合材料領(lǐng)域與“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容息息相關(guān)，學(xué)生對新事物往往有著好奇的心理，在授課時(shí)穿插一些建立在本課程知識基礎(chǔ)之上的科技前沿動(dòng)態(tài)，通過新材料具體性能的介紹調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如：在講授晶粒的概念時(shí)，可以將納米技術(shù)的應(yīng)用及進(jìn)展介紹給學(xué)生聽，展現(xiàn)納米材料獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)，來吸引學(xué)生。

3.溫故而知新，讓學(xué)生所學(xué)的知識成為一個(gè)體系

科學(xué)編排“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容，教授新內(nèi)容時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過合理的教學(xué)安排使每節(jié)課的授課內(nèi)容具有承前啟后的作用。學(xué)生學(xué)習(xí)新內(nèi)容就不再感到突兀和陌生，有助于學(xué)生對整個(gè)課本知識的融會貫通，提高他們利用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。

二、教學(xué)手段的改革

1.角色互換教學(xué)

傳統(tǒng)教學(xué)手法一般以教師為中心，教師的說教，學(xué)生只能被動(dòng)聽課，容易造成學(xué)生聽課不在狀態(tài)，甚至酣然入睡的情況發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生，有必要將重心從老師轉(zhuǎn)移到學(xué)生身上，開展學(xué)生之間，學(xué)生和老師之間的互動(dòng)。比如嘗試讓學(xué)生去講課，老師點(diǎn)評的辦法來提高學(xué)生的參與度。

2.多媒體教學(xué)

多媒體作為輔助教學(xué)的手段，能否利用好多媒體達(dá)到教學(xué)事半功倍的效果，關(guān)鍵在于老師的運(yùn)用。多媒體教學(xué)應(yīng)用較廣泛，但真正達(dá)到教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)比較困難。結(jié)合筆者經(jīng)驗(yàn)，在使用多媒體教學(xué)前，要做好所講內(nèi)容的圖片，比如講授晶體時(shí)，就需要老師收集各方面資料，制作好晶體模型，以便學(xué)生可以對晶體結(jié)構(gòu)有直觀認(rèn)識。

三、對課程實(shí)驗(yàn)的改革

要學(xué)好“材料科學(xué)基礎(chǔ)”，就需要理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，用理論來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證理論。一般來說，本課程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要安排有：鐵碳合金的平衡組織觀察、鋼的熱處理和硬度實(shí)驗(yàn)、鋼熱處理后的顯微組織觀察和其他材料的顯微組織觀察等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性的，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的提高。我們可以對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行變革，合理整合相關(guān)實(shí)驗(yàn)，引進(jìn)對學(xué)生創(chuàng)新能力要求較高的實(shí)驗(yàn)來達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。例如：我們可以將原本是幾個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的鋼的熱處理和硬度實(shí)驗(yàn)、鋼熱處理后的顯微組織等實(shí)驗(yàn)合并起來，既避免了實(shí)驗(yàn)耗時(shí)太長的缺點(diǎn)，又加強(qiáng)了學(xué)生對材料科學(xué)基礎(chǔ)重要知識點(diǎn)的理解。

支持學(xué)生對教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室的器材進(jìn)行驗(yàn)證，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。教師只要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟或目的提出合理化建議，有利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提高。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的確定，可以通過交流探討，發(fā)揚(yáng)民主，結(jié)合課程、當(dāng)?shù)貙?shí)際與學(xué)生興趣來進(jìn)行選擇。

對“材料科學(xué)基礎(chǔ)”進(jìn)行教學(xué)改革，要綜合考慮各方面因素，抓住學(xué)生的興趣，通過對教學(xué)課程的合理設(shè)置，教學(xué)方法的提高及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新來達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革及探索作了簡單分析，還望廣大同仁進(jìn)行批評指正。

參考文獻(xiàn)：

胡賡祥，蔡珣，戎詠華.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2011.

編輯 孫玲娟