材料科學基礎教學改革意見

潘成嶺++++胡少進

摘 要： 本文主要從“材料科學基礎”課程內容出發，結合本專業實際情況，對該門課程進行積極的思考和探索。通過優化教師隊伍、精簡教學內容、改善教學方式等方法，提高材料科學基礎這門課程的教學質量。

關鍵詞： 材料科學基礎 教學改革 課程建設

材料不僅是人類進步的標志，而且是社會現代化的物質基礎和先導[1]。材料學方面的進步是社會科技進步的基礎。材料、能源與信息被稱為現代文明的三大支柱。由此可見，材料在當今社會起著舉足輕重的作用。

材料科學基礎這門課是材料學的基礎，同時是復合材料與工程專業的必修課程，是學習后面很多課程的基礎，其重要性不言而喻。但是，這門課程內容雜亂、概念多、枯燥難懂，想要學好這門課程并不容易，這需要學生和老師共同努力[2]。下面我就談談對這門課程教學改革方面的建議。

因為材料科學基礎所包含的內容多，涉及的領域廣，教好這門課程靠一位老師是遠遠不夠的，需要本教研室乃至本學院各領域老師通力合作。需要無機非金屬、金屬和高分子方面的老師教授本書對應部分。只有在這方面有專長的老師講授該方面內容才會更加透徹，才能更好地解答同學的相關疑問，讓同學們更好地把握這方面內容。對于材料科學基礎這門課程我們選用的教材是上海交通大學出版社出版的《材料科學基礎（第三版）》，這本教材所包含的內容較多，當前的課時是遠遠不夠的。我們需要增加這門課的課時，而且會考慮采取兩個學期講授的辦法。這樣可以給同學們一個記憶緩沖期，讓他們更深刻地理解知識。在教學方面，采取老師競賽的方法，讓同學給老師打分，給老師提意見。讓老師知道學生所想，所習慣的方式，按照這樣的方式上課學生會更加適應，以此提高教學質量。

學生對某一門課不感興趣的原因在于不明白學習這些知識有何用途。老師在教學時應該理論聯系實際，多舉一些現實的例子和自己的具體實踐經驗[3]。比如，講到凝固形核方面內容時，可以給學生觀看一些過冷水凝固的視頻，即水溫度低于零度時水無法結成冰，而加點雜質進入就可以結冰。產生這種現象主要是因為過冷水無法形核造成的。由此引入形核、形核的概念及形核的條件。這樣的例子可以更好地引起學生興趣，可以讓學生知道如何利用所學知識對實際問題進行分析，鍛煉學生分析、解決實際問題的能力。同時，老師在教學時不要一味講解書本上的內容，可以講解一些關于材料方面的名人逸事和一些勵志的故事[4]。以此提高學生的注意力，激勵學生學習。也要向學生多強調這門課是學習后面課程的基礎，讓他們在思想上重視起來。

大學學習主要是培養學生的自主學習能力和分析問題、解決問題的能力。材料科學基礎雖然內容較多，但并非全部是陌生內容。對于熟悉的內容如晶體學基礎和原子間鍵合等方面的內容，學生已經在本專業其他的課程中學習過。我們采取的教學方式主要是以帶領學生回憶為主，具體的細節則要求學生自學。這樣可以節約一些課時，節約的課時可以用于學習學生陌生的重難點內容，以此提高上課效率。對于一些特別難懂的內容，如三元相圖和缺陷等，可以在開始教學之前先讓學生查閱資料自學，再在課堂提問，督促學生學習。或者，讓同學們先自學，再在課堂上談談自己的認識和問題。然后，進行這方面內容的講解，在講解過程中重點分析學生疑惑較多的地方。

這門課程的有些內容較為抽象難懂，我們講課除利用板書外，還會使用多媒體教學[5]。對于晶體結構、位錯運動之類的內容還會采用制作Flash動畫的方法進行講授，加深學生對內容的理解，提高學生的學習興趣。同時，因為該課程的概念較多且前后章節的聯系不大，所以應該多給同學歸納、比較和總結，這樣才可以讓同學將所學知識形成一個整體，更好地進行記憶[6]。我們會在遇到有關聯的相似內容如晶體結構、鍵合方式等時，給同學做總結、比較，讓同學更加清晰地掌握這方面內容。在每章結束后，我們會在下一章開始前對該章內容進行總結。我認為比較好的總結方式是對照課本的該章目錄，回憶每一節講了哪些內容。由目錄回憶本章內容的方式非常有效，可以讓同學們更好地整體把握內容。這種帶著同學回憶的方式有很多優點：一是可以讓同學自己檢測那些內容掌握得不好，二是可以加強學生對所掌握知識的記憶，使知識形成一個整體的脈絡，增加學生記憶的時間。

對于教學內容，我認為，既要把書講薄，又要把書講厚。由于材料科學基礎內容多且雜亂，所以要把書講薄，即在學習該書時跟同學講清楚本書的重點，在具體到各章節時，向同學說明章節的重點內容。對于重點內容重點學習。把書講厚，即在讓同學了解本書重點內容的前提下，多向同學普及該方面的相關內容。讓同學們能夠從整體到部分地把握這方面知識。同時，普及的內容對同學們以后的學習也很有幫助。

材料學是一門工科學科，所以我們給學生安排一些課時的實驗，讓學生自己動手做一些東西、觀察一些東西。如我們學院會購進一批金相顯微鏡，讓同學利用它反映和表征構成材料的相和組織組成物、晶粒（亦包括可能存在的亞晶）、非金屬夾雜物乃至某些晶體缺陷（例如位錯）的數量、形貌、大小、分布、取向、空間排布狀態等[7]。同時，我們會鼓勵學生多進入實驗室參與老師的項目試驗，提高學生的動手能力和解決問題、分析問題的能力。讓同學們更好地理論聯系實際，更好地學以致用，這也會提高他們對材料科學基礎的興趣。

相信在本教研室各位老師的共同努力下，一定可以將這門課程講授好。我們也會不斷努力、不斷創新、不斷推進課程改革。

參考文獻：

[1]徐恒鈞.材料科學基礎.北京工業大學出版社，2011.

[2]劉麗，趙相金，徐惠忠.材料科學基礎課程教學改革淺談[J].科技文匯，2012，34.

[3]劉強春.《材料科學基礎》課程教學體會[J].中國科教創新導刊，2009，20，96.

[4]賀哲豐，楊平.名人典故在材料科學基礎教學中的作用[J].中國冶金教育，2011，5，38.

[5]王永東，王振延，李柏茹，鮑愛蓮.《材料科學基礎》多媒體課件教學應用研究[J].廣州化工，2012，40（4），110.

[6]靳正國，郭瑞松，侯信，郭新權，胡繩蓀，盛京.大材料專業“材料科學基礎”課程的教改認識與實踐[J].高等工程教育研究，2005，S1，31.

[7]寧向梅，賈淑果，李謙.“材料科學基礎”實驗教學改革討論[J].實驗室科學，2011，14（6），28.endprint