材料科學概論課程教學改革

李紅霞+席俊華

摘要：本文針對“材料科學概論”課程教學過程中存在的主要問題進行教學改革，提出了課程改革的理念及思路、課程改革具體內(nèi)容及課程改革實施方法，以期探索一套以培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為中心的課程教學模式。

關(guān)鍵詞：材料科學;概論;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0091-02

“材料科學概論”是杭州電子科技大學工業(yè)管理專業(yè)的一門學科基礎(chǔ)課，主要講授材料的基本知識[1，2]。工業(yè)管理專業(yè)學生一般只上過大學物理課，對材料學的認識十分有限，如何充分調(diào)動學生的學習興趣和積極性就顯得尤為重要，這需要對課程的講述內(nèi)容、講授方法及考核體系等進行改革與優(yōu)化。經(jīng)過兩年來的教學實踐發(fā)現(xiàn)，存在的主要問題如下。

1.由于專業(yè)之間的不同，學生在學習該門課程時有一些難度，這也影響了學生的學習興趣。因此，需要進一步精簡課程的教學內(nèi)容，對于部分是教學難點而非教學重點的知識點進行簡單介紹，不再進行著重講解，減輕學生的思想負擔。同時，進一步完善理論聯(lián)系實際的教學方法，提高教學效果。在今后的教學過程中，對重要的知識點還需要多次講解。此外，進一步提高課程的通識性，能夠?qū)栴}進行深入淺出的闡述。

2.學生學習的主動性和積極性有待于進一步調(diào)動，學生自主學習的能力有待進一步提高。總體來說，本門課程整個教學過程比較順利，按規(guī)定計劃執(zhí)行，但是也存在個別同學不能按時出勤、作業(yè)完成情況不夠理想等問題。這就需要進一步提煉教學內(nèi)容、改變完善教學方法及課程的評估方法，增強學生的學習興趣，變被動學習為主動學習，這樣效果會好很多。

3.單純的理論教學很難滿足學生的實際需求，也難以調(diào)動學生學習的積極性，要結(jié)合實驗教學和實踐實習活動才能達到好的教學效果。

“材料科學概論”對于學習后續(xù)課程有非常重要的影響，國內(nèi)外也非常重視同類課程的教改工作。青島科技大學將“材料科學導(dǎo)論”作為校級精品課程進行建設(shè)，教學方法是學生參與的互動式教學方法，以多媒體教學、課堂討論等形式，鼓勵學生進行研究型學習，啟發(fā)學生在學習知識的同時，深入思考，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。中國礦業(yè)大學2011年將面向非工科類學生的“材料科學概論”進行了教學改革，并取得了較好的教學效果。南昌大學材料科學與工程學院積極開展“材料科學概論”的教改工作，課程的CAI課件獲2004年江西省高等學校優(yōu)秀多媒體教學課件二等獎（第一）。“材料科學概論”的教學改革研究與實踐，對于以培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)為中心的新型教學模式的探索與研究和全方位學生能力與素質(zhì)的提高具有重要的意義[3]。

一、課程改革的理念及思路

本課程以多媒體授課為主，以實驗實踐及研討型教學為輔，授課內(nèi)容豐富、涉及面廣，注重學科交叉。本課程旨在于培養(yǎng)學生對物理、數(shù)學等基礎(chǔ)理論知識的掌握，同時，通過相關(guān)的實驗實踐過程，加強學生對實用性技術(shù)能力的培養(yǎng)，提高他們的動手能力。通過增加課外學習訓(xùn)練任務(wù)，提供學生更多自主思考和探索的空間。本課程擬以“有色金屬材料”和“非金屬材料”為主要研討對象，在授課過程中為學生設(shè)定專題研討，即通過選擇具體類型的材料并以其為載體，豐富課程內(nèi)容，通過教師與學生之間的交流與探討，讓他們體驗科學研究的過程，啟發(fā)學生研究與探索的興趣，學習科學的思維方式與研究方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。這種專題研討課的設(shè)置，調(diào)動了學生學習的主動性，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，可以引導(dǎo)學生跟蹤材料學科前沿技術(shù)的發(fā)展狀況和對知識的更新了解，提高學生的綜合素質(zhì)。在上述基礎(chǔ)上，改變一卷定成績的考核方式，采用記錄、報告、自評、互評等多種方式進行評估，通過考核方式的改革，降低學生的考試壓力，提高教學成果評價的有效性和完善性[4，5]。

二、課程改革具體內(nèi)容

1.教學內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化：優(yōu)化教學內(nèi)容安排，注重學生創(chuàng)造性和發(fā)散性思維方式的培養(yǎng)。

2.教學方法改革：改革傳統(tǒng)的以傳授知識為中心的教學模式，以培養(yǎng)能力為中心。開展案例教學、重點講授、課堂討論等多種形式的教學，提高學生學習的主動性和積極性，推動學生自主學習，提高學生學習新知識、新經(jīng)驗的能力。

3.增加實驗教學環(huán)節(jié)和課外學習訓(xùn)練任務(wù)，提供學生更多自主思考和探索的空間。

4.專題研討活動：布置2～3個專題，推動學生主動實踐，發(fā)現(xiàn)問題，并進行研究，提出解決問題的方法，組織PPT，進行討論與交流，并撰寫小論文。通過專題研究活動，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、分析歸納、溝通與交流等多方面的能力，提升學生的綜合素質(zhì)。

三、課程改革實施方法

本項目采用理論研究和教學實踐相結(jié)合的形式，探索了一套以培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為中心的課程教學模式。項目主要分為教學內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化、教學方法改革、專題研討活動及考核方式等幾部分內(nèi)容。

1.教學內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化。為了適應(yīng)科學技術(shù)快速發(fā)展的需要，增加材料科學及實驗等方面的前沿知識的介紹，增加一些工程案例，并適當精簡傳統(tǒng)教材中的一些難點而非重點的教學內(nèi)容。

2.教學方法改革。教學方法上，改革過去以傳授知識為中心的教學模式，建立以培養(yǎng)學生學習新知識、新經(jīng)驗的能力為中心的教學模式。課程教學設(shè)計了案例教學、自主學習、課堂討論、重點講授等環(huán)節(jié)。對一些基本概念、基本方法等一看就能理解的內(nèi)容讓學生自主學習，不理解的問題記錄下來，帶到討論課上來討論。每次課安排適當時間，針對學生在學習中發(fā)現(xiàn)的問題進行課堂討論，相互啟發(fā)。針對課程中的重點和學生提出的一些疑難問題進行講授，并對教學內(nèi)容進行歸納和總結(jié)。

3.增設(shè)實踐實習環(huán)節(jié)。結(jié)合材料專業(yè)的本科生教學科研平臺及各個實驗室的實驗設(shè)備，重點開展一些材料力學性能方面的實踐教學活動。同時，結(jié)合我們的校外實習基地，給學生增加高分子材料方面的課外學習訓(xùn)練任務(wù)，提供給學生更多自主思考和探索的空間，通過理論教學與實驗實踐操作相結(jié)合的教學模式，提高學生的綜合能力，培養(yǎng)學生運用課程知識分析和解決實際問題的能力。

4.專題研討活動。專題研討活動主要以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)研問題、分析及解決問題的能力為中心。專題研究活動設(shè)計了主動實踐（含提出問題、分析問題、解決問題）、組織PPT、討論交流等環(huán)節(jié)。學生分組針對專題進行調(diào)研、分析研究，提出自己對相關(guān)專題的看法，并要求學生做10分鐘PPT，進行交流和討論。在此過程中提高學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生調(diào)研、組織及解決問題的能力。通過學生主動實踐，發(fā)現(xiàn)問題，提出解決問題的方法，進行討論與交流，培養(yǎng)學生分析歸納、溝通與交流等方面的能力。比如：如何快捷準確地找到相關(guān)文獻資料，如何準確地表達學術(shù)見解，如何流暢地進行學術(shù)交流等。在這里，教師不再是傳統(tǒng)教學的“傳道授業(yè)解惑”角色，而是在引導(dǎo)、幫助學生了解解決問題的基本思路，鼓勵學生自己探究解決問題。

5.考核方式改革。改革以往一卷定成績的方式，在考核方式上采用記錄、報告、自評、互評等方式評估，并建立完整可靠的評價系統(tǒng)，從評估的角度提高學生學習的導(dǎo)向作用。通過考核方式的改革，降低學生的考試壓力，提高教學成果評價的有效性和完善性。

四、結(jié)論

通過分析課程目前的教學狀況、存在的主要問題及國內(nèi)外同類課程的情況，我們提出了適合于該課程改革的理念、思路及目標。以提高學生學習新知識、新經(jīng)驗的能力為中心，開展案例教學、課堂討論等多種形式的教學，提高學生學習的主動性和積極性，推動學生自主學習。以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力為中心，通過實驗實踐過程及一系列專題研討活動，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、分析歸納、溝通與交流等多方面的能力。本課程教學改革的特色在于以下幾個方面。

1.以提高學生學習新知識、新經(jīng)驗的能力為中心，開展案例教學、課堂討論等多種形式的教學，提高學生學習的主動性和積極性，推動學生自主學習，提高學生學習能力。

2.以培養(yǎng)學生的綜合能力為中心，通過實驗實踐和課外實習過程，培養(yǎng)學生主動實踐、發(fā)現(xiàn)問題、研究并解決問題;通過制作PPT、討論與交流及撰寫小論文等一系列專題研討活動，培養(yǎng)學生分析歸納、溝通與交流等多方面的能力。

綜上所述，本課程改革通過提煉教學內(nèi)容、改革課程教學方法、開展課程專題研究、開展實驗教學和實踐實習等活動，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，在傳授知識的同時，全方位地提高學生的能力和素質(zhì)，并總結(jié)、探索出一套以培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)為中心的新型教學模式。

參考文獻：

[1]師昌緒.材料科學導(dǎo)論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.

[2]李強.美國和歐洲的材料科學與工程教育[J].高等理科教育，2002（6）：33-40.

[3]李云，吳玉程.《材料科學導(dǎo)論》課程內(nèi)容及教學的改革與實踐[J].合肥工業(yè)大學學報：社會科學版，2006，（20）：12-14.

[4]鐘啟泉，姜美玲.新課程背景下教學改革的價值取向及路徑[J].教育研究，2004，（8）：120-123.

[5]楊善林.專業(yè)導(dǎo)論課——一種全新而有效的大學新生思想教育方法[J].合肥工業(yè)大學學報（社會科學版），2004，18（4）：1-3.