材料物理專業(yè)《功能材料》課程改革探討

熊禮威 汪建華 王傳新 劉治田

【摘要】《功能材料》課程是材料科學與工程一級學科范圍內本科生的一門主修專業(yè)課，旨在讓學生掌握各種功能材料的結構、性能、制備方法及其應用。本文以武漢工程大學材料物理專業(yè)開設的《功能材料》課程為研究對象，探討如何提高學生在本課程教學中的參與度、學習效率以及各方面綜合能力，分別提出了“課內+課外”、“平時+期末”以及“課堂+現(xiàn)場”等改革形式，可以為其他類似專業(yè)課程的建設提供經(jīng)驗指導。

【關鍵詞】課程改革；材料物理；功能材料

《功能材料》課程是材料科學與工程相關專業(yè)開設時間較長的一門老牌專業(yè)課程，該課程主要介紹與功能材料相關的基礎理論知識、各類功能材料的基本性能特點、制備方法以及表征手段等。通過本課程的學習，使學生了解功能材料在社會科技發(fā)展中的重要性，并在后續(xù)的學習研究中確定一個適合自己的研究方向，同時在學習、研究中逐步樹立和培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀，獨立分析問題和解決問題的能力和科學素養(yǎng)。

本課程在整個本科教學過程中起到比較關鍵的承接作用：一方面，加深學生對前期所學專業(yè)基礎課的理解，將已學基礎理論運用于對具體功能材料的結構、性能進行分析；另一方面，拓寬學生的知識面，讓學生對整個功能材料領域有一個較為全面的認識，為后續(xù)的考研、就業(yè)等提供指導。因此，對本課程進行改革，在新的教學環(huán)境下探索更為有效的教學方式十分必要。本文以武漢工程大學材料物理專業(yè)《功能材料》課程為研究對象，分別從“課內+課外”、“平時+期末”和“課堂+現(xiàn)場”三種教學模式出發(fā)，詳細探討了本課程教學改革的一些具體措施和預期效果。

一、“課內+課外”一體化教學改革

在本科教學過程中，其中一個比較關鍵的問題是如何提高學生的學習參與度，讓絕大多數(shù)同學參與到課程教學中來。為此，很多老師探索出了各種各樣的教學方式來豐富課堂教學，以吸引學生的課堂注意力，取得了一定的效果[1，2]。我校材料物理專業(yè)《功能材料》課程正試行“課堂+課外”一體化教學模式，對目前比較單一的課堂教學+課后作業(yè)的教學模式進行一定的改進，提高學生在課程教學中的參與度，并通過學生做課堂報告的形式來吸引學生的注意力。

本項改革的具體措施為：在課程首次開課時，根據(jù)課程教學內容安排，針對本課程將著重介紹的章節(jié)提出一些重要知識點，讓學生3人一個小組，共同完成與該知識點相關內容的查詢、歸納以及整理工作，最終共同完成一篇5000字左右的調查報告，并制作相關內容的幻燈片，推選1-2名學生作為代表，在課堂上面對全班同學作5-10分鐘的口頭報告。

以《功能材料》課程的半導體材料章節(jié)為例，可以提供給學生選擇的知識點有：以砂石為原料制備粗硅的過程及方法、粗硅的提純方法、單晶硅的制備方法、單晶硅片的制備方法和常見的化合物半導體等，這些知識點都十分關鍵，學生通過在課外查閱文獻、整理資料，可以對這些知識點有比較深刻的認識。此外，通過在課內引入學生作報告的教學形式，一方面可以鍛煉作報告學生的膽量，為后續(xù)找工作面試打下基礎，另一方面，每位作報告的同學的風格都不相同，這樣可以讓其他同學有一些新鮮感，能夠更積極地參與到課堂教學中來。

二、“平時+期末”考試改革

本項改革的具體實施方法是：提高平時成績在綜合成績中所占的比重，讓更多的學生參與到課堂教學中來?，F(xiàn)有絕大多數(shù)大學課程的成績分配是平時成績占30%，期末考試卷面成績占50%，而本課程采取平時成績和期末考試卷面成績各占50%的方式，讓學生把更多的精力用于平時學習和思考，而不是考試前的死記硬背。

此外，本項改革對平時成績的構成也進行了修改：平時成績中20%為平時考勤成績，由學生平時的點名及簽到情況決定分數(shù)，剩余的80%為課堂實踐成績，課堂實踐成績分兩種方式進行評定，一種是學生主動報名，針對自己選定的知識點在課堂上面對全班同學作口頭報告，由于是主動報名，評分標準視表現(xiàn)將限定在優(yōu)秀等級（高于課堂實踐成績的80%）；另一種是針對未進行口頭報告的同學，其課堂實踐成績將根據(jù)上課回答老師所提問題的情況給分，原則上分數(shù)不會超過優(yōu)秀等級。

三、“課堂+現(xiàn)場”教學改革

本項改革將充分利用本專業(yè)作為湖北省首批“戰(zhàn)略性新興（支柱）產業(yè)人才培養(yǎng)計劃”專業(yè)的優(yōu)勢，在本專業(yè)3+1模式的推動下，在后期實踐活動中進一步鞏固課堂所學知識[3]。

本專業(yè)目前推行3年校內教學加1年社會實踐的教學模式，目前選定的社會實踐地點包括北京、深圳、嘉興、鷹潭和武漢，所選企業(yè)涉及的行業(yè)包括光學鍍膜、半導體芯片、裝飾鍍膜、工具涂層等。本項改革就是利用學生到這些生產現(xiàn)場實習的機會，讓帶隊老師給學生做針對性的講解，讓學生了解《功能材料》課程所學理論知識在生產實踐環(huán)節(jié)具體是如何使用的，并學會利用所學知識分析實際生產中遇到的問題，找出解決方案。

本項改革獲得了我校教務處的大力支持，該項改革的實施除了可以進一步鞏固學生所學的專業(yè)知識，還能促進我校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的建設，立項驗收后本課程可以批準為校級資源共享示范課或校企合作示范課。

四、結語

隨著新能源、新材料以及光電子信息三大支柱產業(yè)的不斷壯大，社會對材料物理專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)以及業(yè)務水平要求不斷提高，如何提高專業(yè)課的教學效果，讓學生掌握扎實的理論基礎，是目前專業(yè)課教學的重中之重。本次課程改革采取多種方法并行的方式，在傳統(tǒng)教學模式的基礎上引入一些新的教學理念，相信一定會達到預期效果，培養(yǎng)出滿足社會需求的專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]朱雪寧，改變教學方式，提高學生課堂參與度——以《管理學原理》為例[J].考試周刊，2014，65：161-162.

[2]劉冰，提高高校學生課堂教學參與度的思考[J].中國成人教育，2008，16：135-136.

[3]熊禮威，汪建華，王傳新，等.新形勢下材料物理專業(yè)教學改革探討[J].課程教育研究，2013，16：170-171.

項目來源：武漢工程大學教學研究項目（編號：X2014031，X2014005）、湖北省教學研究項目（編號：2013289，2012288，2011276）