《材料表面與界面》課程綜合改革探索分析

李秋紅，王衛(wèi)偉，曹 俊，司維蒙，張 華

（山東理工大學(xué)，山東淄博 255000）

作為國民經(jīng)濟中的支柱產(chǎn)業(yè)之一，材料產(chǎn)業(yè)已引起人們的廣泛關(guān)注。任何兩種材料或材料與外界之間都會存在表面或界面，表面及界面的結(jié)構(gòu)和性能對材料的整體性能有重要的影響，材料表界面的研究受到了國內(nèi)外科學(xué)家的廣泛重視?！恫牧媳砻媾c界面》是材料化學(xué)專業(yè)的主干課程，是一門從基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)向?qū)嶋H專業(yè)深入學(xué)習(xí)過渡的重要課程。通過對本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握材料表面與界面的基礎(chǔ)知識并了解該領(lǐng)域最新研究進展，能夠運用所學(xué)知識初步分析無機非金屬材料、金屬材料、聚合物材料和復(fù)合材料表界面性能，了解材料改性中涉及到的基本原理，為今后進行有關(guān)材料和材料表面改性的研究打下堅實的理論基礎(chǔ)。

1 課程的現(xiàn)狀與存在問題分析

1.1 課程內(nèi)容方面缺乏地方產(chǎn)業(yè)特色

《材料表面與界面》課程主要內(nèi)容涉及表界面基本概念、液體界面、固體表面、固-液界面、表面活性劑以及高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料、復(fù)合材料的表界面，教學(xué)內(nèi)容比較零散。課程的理論性較強，知識點較多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力，因此學(xué)習(xí)興趣不高。同時，課程所涉及的內(nèi)容沒有針對性，和材料學(xué)院設(shè)立的先進陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)與超顯微分析、高分子改性與復(fù)合技術(shù)3個研究所的結(jié)合不夠緊密，無法形成山東理工大學(xué)材料學(xué)院自己的特色。

1.2 課程教學(xué)模式與方法比較單一

《材料表面與界面》課程主要采用講授式這一傳統(tǒng)的教學(xué)模式與方法進行授課，這種方法不利于學(xué)生主體性的發(fā)揮以及應(yīng)用性較強的“材料表面與界面”課程的教學(xué)。講授式的教學(xué)方法可使學(xué)生較好地掌握所學(xué)課程的基本理論，但無法實現(xiàn)對理論的具體應(yīng)用及其在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為一門有較強創(chuàng)新性和實踐性要求的課程，傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法不利于培養(yǎng)當(dāng)前“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”背景下對材料類創(chuàng)新型人才的需求。

1.3 考核評價方式不能準(zhǔn)確反映學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況

《材料表面與界面》課程考核評價方式為期末考試成績和平時成績按一定比例進行加和，其中期末考試成績占80%，平時成績占20%。平時成績的來源主要是學(xué)生課堂考勤情況和作業(yè)，對引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自主性、創(chuàng)新性學(xué)習(xí)方面的考核較為薄弱。

2 《材料表面與界面》課程改革內(nèi)容

2.1 教學(xué)方法與教學(xué)手段改革

鑒于傳統(tǒng)講授式教學(xué)方式存在的問題，此次課程改革在教學(xué)過程中積極引入案例教學(xué)、項目教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、問題互動及翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生進行自主式學(xué)習(xí)，提升其自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力。例如，上課前，通過對所在地區(qū)材料類相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)情況和產(chǎn)品特色進行調(diào)研，并充分梳理材料學(xué)院相關(guān)老師科研方向，形成有關(guān)各類材料表界面結(jié)構(gòu)、改性及性能研究的教學(xué)案例。教學(xué)過程中，老師首先以教學(xué)案例作為載體，提出問題，引導(dǎo)學(xué)進行交流討論、總結(jié)提煉，獲得相關(guān)案例中材料所涉及的基本理論、改性方法及性能變化，在此基礎(chǔ)上，老師再對重要知識點進行詳細講解，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更有目的性和針對性，在調(diào)動他們學(xué)習(xí)興趣和積極性的同時，能夠掌握相關(guān)理論知識，并掌握知識在實際生產(chǎn)或科研中的應(yīng)用，提升其創(chuàng)新能力。

2.2 課程考核評價方式改革

注重過程性考核和加強實驗訓(xùn)練，避免學(xué)生期末“臨時抱佛腳”。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過程中需參加兩次考試，并以學(xué)習(xí)小組為單位，在期末完成一份材料改性設(shè)計說明書和材料類項目可行性研究報告。教師根據(jù)以上考查結(jié)果評定學(xué)生本學(xué)期總成績?？偝煽冇烧n程作業(yè)成績（10%）、期末答辯成績（20%）、學(xué)習(xí)小組成績（10%）、期末考試成績（50%）、平時成績（10%）組成，從多方面對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和課程教學(xué)重點進行考查。同時，本課程考核方式改革嘗試將學(xué)科專業(yè)競賽、學(xué)術(shù)論文、專利成果等納入課程期末考核體系，采用“以賽代考、以成果代考”的課程考核新模式。如果學(xué)生在上述創(chuàng)造性實踐環(huán)節(jié)取得相應(yīng)成果（論文、專利或競賽獲獎），學(xué)生期末考試筆試成績只需達到60分便可獲得90分以上的期末成績。

2.3 師資隊伍建設(shè)

《材料表面與界面》教學(xué)團隊的教師都要求到企業(yè)進行實踐鍛煉，了解企業(yè)如何實現(xiàn)材料的改性及其在相關(guān)領(lǐng)域存在的技術(shù)難題，教師可以此為突破口拓展自己的科研方向。另外，團隊教師每年至少參加一次材料表界面行業(yè)學(xué)術(shù)會議，如膠體與界面化學(xué)年會，了解材料表界面領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，并將相關(guān)內(nèi)容應(yīng)用于課程的課堂教學(xué)與改革中，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。同時，鼓勵團隊教師積極參加各類教學(xué)會議和培訓(xùn)，提高其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力。

2.4 教學(xué)資源建設(shè)

在當(dāng)前“軍民共融合”的大環(huán)境下，對新型材材料如碳纖維、功能納米材料的改性已成為制約當(dāng)前軍工行業(yè)發(fā)展的重要問題，本項目擬將典型的碳纖維及納米材料改性的問題引入“材料表面與界面”的教學(xué)內(nèi)容中，通過講解，使學(xué)生對此類材料的改性理論有初步了解，為其將來考研或就業(yè)中涉及到相關(guān)知識奠定理論基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

《材料表面與界面》課程改革結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)的特點，旨在培養(yǎng)適應(yīng)地方本科院校學(xué)校的專業(yè)型、應(yīng)用型人才。通過改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生解決問題、溝通和協(xié)調(diào)問題的能力及實踐能力。通過改革考核評價標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生不再單純?yōu)榱丝荚嚩鴮W(xué)習(xí)，而是通過“以考促學(xué)”，培養(yǎng)其綜合能力。