新時代《無機非金屬材料學》課程教學改革與探索

杜景紅

摘要：《無機非金屬材料學》是材料科學與工程專業(yè)無機非金屬材料方向的核心課程。該課程知識面廣，理論性、綜合性、應用性強，教師講授和學生學習都有較大難度，同時又面臨學時有限等問題。文章針對該課程特點及存在問題進行了教學改革，通過優(yōu)化教學內(nèi)容，采用“以學生為中心”的多元化教學方法和多元化評價考核方式，激發(fā)學生學習的主動性和積極性，提高課程教學質(zhì)量，增強教學效果。

關鍵詞：《無機非金屬材料學》;以學生為中心;多元化;教學方法;教學評價

中圖分類號：G421 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2020）14-0165-02

一、引言

2018年10月8日，《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》正式發(fā)布，文件共包含40條內(nèi)容，簡稱“新時代高教40條”。新時代高教40條非常注重以學生為本的教育理念，強調(diào)圍繞激發(fā)學生學習興趣和潛能來深化教學改革[1，2]。高等院校各專業(yè)在進行教學改革和建設過程中，都非常重視課程改革與建設，材料專業(yè)也不例外[3-5]?！稛o機非金屬材料學》是材料科學與工程專業(yè)無機非金屬材料方向培養(yǎng)方案中的核心課程。

二、教學內(nèi)容的優(yōu)化

教學內(nèi)容是人才培養(yǎng)的基礎。在寬口徑專業(yè)人才培養(yǎng)思路下，本專業(yè)高年級專業(yè)課程存在課時少、門數(shù)多的情況，而《無機非金屬材料學》課程內(nèi)容龐雜，涉及的材料體系范圍廣，即使學生已經(jīng)掌握了《材料科學基礎》《材料性能學》《材料工程基礎》《無機非金屬材料工學》等先修基礎課，要想在有限的學時內(nèi)介紹所有材料，無疑是困難的。在這一背景下，根據(jù)課堂教學實際情況，以“化學成分—加工工藝—組織結構—性能—應用”為主線來組織教學內(nèi)容，實施彈性授課。

1.與先修課程和后續(xù)課程緊密聯(lián)系，仍然以水泥、玻璃和陶瓷三種最典型的無機非金屬材料為主要內(nèi)容，對于和先修課程重復的知識點，例如三種材料的生產(chǎn)工藝、制備原理等，若學生掌握得較好，只做簡單回顧。

2.考慮到未來材料的發(fā)展方向從均質(zhì)材料向復合材料發(fā)展，教學內(nèi)容中增加了無機非金屬基復合材料的相關知識，以拓展學生的視野。

3.考慮到當今國內(nèi)外對能源材料研究的熱潮，以及本學院在能源領域的研究基礎，對鋰離子電池、太陽能電池、燃料電池等能源材料以及新型碳材料如碳納米管、石墨烯進行一般介紹。

三、以“學生為中心”的多元化教學方法

傳統(tǒng)的教學方法是以教材為核心、以教師為主導的一種模式，主要是教師根據(jù)自身的專業(yè)背景，結合教材的內(nèi)容，向學生講解。這種模式在介紹新術語、新概念、新理論時仍然有效，教師可以憑借深厚的專業(yè)背景，將新概念的專業(yè)內(nèi)涵和外延介紹給學生，縮短學生掌握的時間。

1.面向研究能力的專題報告和答辯相結合。根據(jù)教學內(nèi)容教師規(guī)定大的選題方向，學生可以根據(jù)自己的興趣，擬定各自報告專題，由于學生選題各不相同，專題報告的方式也各不相同，在報告過程中學生不僅提高了自己的表達能力，而且聽取了其他同學的報告，參與全體學生的答辯過程。

2.面向工程應用能力的案例教學?！稛o機非金屬材料學》是一門理論性和實踐性都很強的課程，純粹的理論知識講解和知識點剖析容易使課堂教學變得枯燥無味，特別是對于高年級學生，已經(jīng)基本了解或熟悉相關的專業(yè)基礎理論，在教學方法上必須能夠在書本知識和實際應用之間搭建橋梁，案例教學是實現(xiàn)這一目的的首選途徑[6]?！稛o機非金屬材料學》的教學案例既有模擬工程案例，也有實際工程案例，更有教師多年從事科學研究的案例。例如，在玻璃部分，介紹2016年獲得上海市技術發(fā)明獎特等獎的大尺寸高性能激光釹玻璃的批量制造技術及應用，利用圖文并茂的形式，讓學生了解激光玻璃及其應用，大尺寸玻璃制造工藝。

3.面向創(chuàng)新能力的主題討論和開放式教學。結合課堂內(nèi)容，教師可以設立主題，引導學生進行小組討論。如在鋰離子電池介紹過程中，可以引導學生思考：鋰離子電池應用的安全隱患來自哪幾個方面？如何解決？也可以鼓勵學生自己提出與鋰離子電池相關的題目，以小組的方式進行文獻查閱和資料搜集工作，然后對文獻信息整理、加工，凝練出自己的觀點形成報告并表述出來，大家共同探討。這種方法可以調(diào)動學生的主動性，并可以拓寬視野，提高興趣，了解前沿領域的發(fā)展，也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力，大大增強了課程的教學效果。

四、多元化的評價考核方式

通過調(diào)整考核方式，為教學內(nèi)容更新提供導向。調(diào)整原有的課程期末考試的考核方式，根據(jù)不同課程內(nèi)容，增加過程性考核環(huán)節(jié)，引導學生重視實踐，將實踐能力的培養(yǎng)落到實處。將課外興趣小組、科研與科技創(chuàng)新活動、各類比賽、暑期實訓、企業(yè)實習等方式納入考核方式的范疇，為任課教師進行教學內(nèi)容的更新提供導向。

教學評價是教學過程的重要環(huán)節(jié)之一，合理、科學地教學考核評價制度不僅能體現(xiàn)出公平、公正，而且有效保證了教學質(zhì)量?！稛o機非金屬材料學》為學校的專業(yè)必修課，限定考核方式為閉卷考試，而傳統(tǒng)閉卷考試的題型多為名詞解釋、選擇、判斷和問答題，這些題型主要為客觀題，側重于對基本知識點的記憶，容易讓學生在學習過程中為了應付考試而死記硬背，忽略了對綜合分析能力的考核。因此需要對教學評價考核方式進行適度改革，采用多元化的評價考核模式：（1）評價主體的多元化：在討論課和專題報告過程中，將學生的自評和互評引入教學評價體系，并設置不同的權重占比，學生自評、學生互評和老師評價各占1/3，這樣不僅可以增強學生的參與感、充分調(diào)動學生學習的積極性，也使評價指標更合理、更客觀，評價體系更完善。（2）評價方式的多元化：遵循“以學論教”原則，注重對學生的過程性、表現(xiàn)性、發(fā)展性的評價，注重學生在完成學習任務中各個學習環(huán)節(jié)的考核。原來的過程評價主要是出勤率和作業(yè)完成情況，改革后增加討論課表現(xiàn)、專題報告及答辯等。（3）考試的題型設置方面，縮減客觀題，提高不同難度層次的主觀題所占比例，比如綜合設計和方案類題目，側重于學生對基本概念的深層次理解、復雜環(huán)境下材料在服役中的腐蝕或損毀機理、材料制備工藝設計等。

五、結語

通過對《無機非金屬材料學》教學內(nèi)容、教學方法、教學評價、考核方式等的改革與實踐，有效激發(fā)了學生學習的興趣和自主能動性，增加了學生在課堂教學過程中的參與度，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，增強了學生的自主創(chuàng)新意識，拓展了視野，提高了綜合素質(zhì)。

參考文獻：

[1]教育部：印發(fā)“新時代高教40條”[J].教育（周刊），2018，（45）：6.

[2]熊丙奇.落實《新時代高教40條》，強化質(zhì)量評價保障機制[J].上海教育評估研究，2018，（6）：26-28.

[3]胡海軍，吳亞男，鄂洋，等.基于教改新形勢下高校課堂“教”與“學”的二元平衡——高校課堂教學改革與學生發(fā)展[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（13）：33-35.

[4]郭三黨，李曄，劉芳，等.我國普通本科教育專業(yè)核心課程建設研究[J].中國信息管理化，2013，（6）：108-109.

[5]張曉燕，向嵩，李遠會，等.材料科學與工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下的專業(yè)課程體系構建[J].課程建設，2013，（3）：217.

[6]梁成艾，李琴.德國高校案例式教學設計對中國“金課”教改的啟示與借鑒[J].銅仁學院學報，2019，21（3）：24-33.

Abstract："Inorganic Non-metallic Materials Science" is the core course of inorganic non-metallic materials in material science and engineering.The course has a wide range of knowledge，theoretical，comprehensive and applied.It is difficult for teachers to teach and students to learn，and at the same time，it is faced with the problem of limited school hours.In view of the characteristics and existing problems of the course，this paper makes a teaching reform.By optimizing the teaching content，adopting the diversified teaching method of "student-centered" and the pluralistic evaluation and assessment method，this paper stimulates the initiative and enthusiasm of the students' study，and improves the teaching quality and teaching effect of the course.

Key words："Inorganic Non-metallic Materials Science";student-centered;diversification;teaching methods;teaching evaluation