淺論《材料化學》課程興趣的培養

楊志廣　彭鵬　石曉明

摘 要： 材料化學是材料化學專業的一門重要的專業基礎理論課程，同時也是應用化學專業的一門選修課。它既是材料科學的一個重要分支，又是材料科學的核心內容，同時又是化學學科的一個重要組成部分。其特點是具有較強的理論性和實踐性，以及與其他相關學科的滲透關系，概念多，學科覆蓋面廣，內容繁雜等，學生難以理解課程內容。本文從材料化學課程的特點和學生學習過程中存在的主要問題，以及如何培養學生的學習興趣三方面進行了探討。

關鍵詞： 材料化學 課程特點 學習興趣

在現代科學技術中，材料、能源、信息是構成社會文明和國民經濟的三大支柱，其中材料更是科學技術發展的物質基礎和技術先導。材料化學是從化學角度研究材料的結構、性能、制備和應用的一門科學。它既是材料科學的一個重要分支，又是化學學科一個重要組成部分，具有明顯的交叉學科、邊緣學科的性質，是環境、信息、新能源等高科技產業和技術發展的重要基礎[1]，[2]。在講授材料化學課程的有限學時內，如何激發學生的學習熱情，強化增強課堂教學效果，讓學生掌握更多的知識，是任課教師，特別是青年教師必須面對的問題。本文從材料化學課程的特點，學生學習過程中存在的主要問題，以及如何培養學生的學習興趣三方面進行了闡述。

一、材料化學課程的特點

在高等師范院校中，材料化學課程通常開設在第三學年，是在學生修完高等數學、普通物理、無機化學、有機化學、分析化學、結構化學等課程的基礎上開設的。首先，材料化學是一門新興的邊緣學科，該學科發展時間較短，課程教學資料較少。近年來，盡管已出版了一些關于材料化學的教科書，但由于教材的側重點和角度不同，其內容大相徑庭。其次，材料化學既涉及材料學科的知識，又涉及化學學科的知識，理論性強，知識面廣，是具有強大活力的新興交叉學科。另外，材料化學強調理論與實踐相結合，具有實踐性。比如高性能、高質量、低成本的材料通過不斷地改進變為器件或產品，需要理論和實踐相結合來解決一系列工程技術問題，一方面用理論指導實踐，另一方面通過大量實踐使理論得到進一步的發展和完善[3]。

二、學生在學習材料化學過程中存在的主要問題

1.學習目標不明確。

由于材料化學的理論性和實踐性都很強，并且隨著新理論和新技術的不斷涌現，使得該課程的內容增多，難度加大，這就導致一些學生學習目標模糊，缺乏學習的主動性，甚至個別學生存在厭學情緒。在他們看來，學習只是應付作業和考試，得過且過，及格就好。

2.為未來就業前景擔憂。

材料化學是材料科學與多門學科相互交叉、滲透發展而形成的一門新興學科。材料化學專業是我院2011年新辦的本科專業，目前沒有一屆畢業生。材料化學課程內容體系龐雜、知識點多、理論性強，很多學生認為該學科在實際生活中沒有什么用處，對未來就業前景或考研考什么樣的專業等感覺茫然。

3.缺乏豐富的空間想象能力。

材料化學涉及許多理論知識，像晶體學點群、空間群理論、金屬密堆積結構等，理論性強，內容抽象難懂，難教難學，這就要求學生具備較強的空間思維與想象能力，實際導致大多數學生真正理解起來有一定的困難。

4.教學理論與教學實踐脫節。

材料化學既是理論性很強，又是實踐性、應用性非常強的一門交叉學科。在教學過程中，多數學生只是初步掌握了課程的基本理論知識，重理論學習，而忽略實踐操作環節，以致實際工作中動手能力太差，缺乏分析、解決問題的能力。

5.在學習過程中沒有充分利用網絡教學資源。

網絡教學資源形式多樣、種類繁多，充分利用一切可以利用的資源，可為教師教學、學生學習帶來事半功倍的效果。但學生除了學習指定教材外，很少充分利用網絡教學資源。

6.學生之間缺乏溝通和交流。

教學是教與學交往互動的過程。在以教為中心的傳統教學過程中，學生學習方式單一、被動，上課是知識的單向輸出過程，學生只是被動地接受知識，缺乏主動與創造精神，而且學生之間缺乏有效的溝通和交流。

三、材料化學課程興趣的培養

瑞士著名教育家皮亞杰說：“所有智力方面的活動都要依賴于興趣。”學生只有對學習內容產生了濃厚的興趣，才能激發起強烈的求知欲，才會主動自覺地學習，從而增強課堂學習效果。筆者認為在材料化學課程教學中，可以從以下方面入手培養學生的學習興趣。

1.闡明學習材料化學的意義。

材料化學是一門新興交叉性邊緣學科，通過本課程的學習，教師要讓學生了解當代材料科學的新概念、新理論、新技術、新工藝和材料化學領域的新動態，系統掌握材料化學的基本理論、分析手段、必備的材料科學知識。這能夠為他們將來從事理論基礎研究或者應用基礎研究打下基礎。

2.介紹科學前沿，以科研促進教學。

當今世界，材料科學技術突飛猛進，知識更新速度很快，教材內容往往有所滯后。首先，教師應把自己的科研成果融入教學中，以豐富課堂內容。其次，在教學過程中，把材料化學最前沿領域的研究熱點和最新科研成果講述給學生，這樣既能拓寬他們的視野，激發他們的科研興趣，提高他們的學習熱情，又能使課堂教學面貌大為改觀。最后，向他們介紹科學奇聞趣事，可以陶冶他們的情操。例如，在介紹納米材料一節時，可以向學生介紹白春禮、盧柯、江雷等納米界領軍人物的奮斗歷程，從而使學生受到鼓舞，接受科學態度和優良品質的熏陶，培養學習興趣。

3.恰當使用多媒體輔助教學。

多媒體輔助教學可以把文字、音頻、視頻、圖片、動畫等綜合性多媒體信息綜合為一體并進行加工處理，為學生提供豐富、直觀、真實的形象，啟迪學生思考，激發學生興趣，從而提高課堂教學質量。如分子點群、晶體結構周期性與點群、金屬單質密堆積結構、離子晶體結構等的空間結構都比較抽象，若我們在計算機軟件中，用二維、三維動畫模擬顯示[4]，將抽象、微觀、枯燥的理論知識和概念形象化、具體化、宏觀化，可以使學生更加直觀清楚地學習本課程的內容。

4.教學手段靈活多樣。

教學是一門科學，同時也是一門藝術。教師可采用多種形式的教學方法，創造輕松愉快的課堂教學環境，提高學生學習興趣和積極性。首先，教師運用學生易于接受的具有啟發、感召、趣味性的語言。其次，教師在教學中積極實行啟發式、互動式和討論式教學法，師生平等互動，加強師生之間的情感交流，活躍課堂氣氛，培養學生的獨立思考能力和創新意識。最后，在課堂教學中適當地展示實物模型，可以充分激發學生的學習興趣，達到最佳教學效果。

5.理論教學與實踐教學相結合。

材料化學是一門理論與實踐結合非常緊密的課程，例如，新材料的合成與制備、性能測試、材料應用等，都是通過實驗完成的。實驗是在理論指導下進行的，每一個實驗的完成又是對理論知識的強化與鞏固。教師可讓學生到相關企業參加見習、實習，熟悉企業生產條件和工作環境，提高實踐能力。這樣既能增強學生的實踐動手操作能力，又能強化學生對理論知識的理解與掌握。

四、結語

本文介紹了材料化學課程的特點、學生學習過程中存在的主要問題，以及如何培養學生的學習興趣等內容。如何運用各種合理的教學方法，提高自己的教學水平，增強教學效果，優化課堂教學，激發學生的學習興趣，仍然是教師，特別是青年教師需要長期思考的問題。

參考文獻：

[1]劉光華編著.現代材料化學（第1版） [M].上海：上海科學技術出版社，2000.

[2]朱光明.材料化學課程的內容設置及其與材料科學的關系[J].大學化學，2004，19（6）：16-18.

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

[4]宋國拓，蔡俊.淺議化學教改前景—計算機輔助教學的應用[J].西北民族學院學報（自然科學版），2000，21（3）：23-25.

基金項目：周口師范學院博士科研啟動經費資助項目（zksybscx201202），周口師范學院大學生科研創新基金項目（ZKNUDXS2014-052）。