材料科學基礎的教學改革與實踐

劉旭燕 潘登

摘 要：材料科學基礎，是高等學校材料科院系各專業本科生及研究生的材料課程教材。根據教育事業的不斷改革，對材料科學基礎，無論是從教學體系還是在教學內容上都有一定的改革，改革中強調以培養學生獨自獲取信息的能力為主，注重培養學生的綜合創新能力，同時加強學生對教師教學過程中的監督，以提高教師的教學水平[1]。在教學方式上，采取教師傳授、小組討論、動手實踐相結合的方式進行相輔相成的學習。

關鍵詞：材料科學基礎；教學；改革；實踐

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2095-9214（2016）01-0091-01

材料科學基礎是現代大學材料類專業必修的一門基礎理論課程，也是重要的一門學科，它以基礎性強、涉及面廣的特點，連接著基礎課和專業課，為一些材料工程的學習提供了有力的理論基礎。因此，提高材料科學基礎的教學質量，是刻不容緩的。

一、 去其糟粕，取其精華

（一）教材內容。在現在的材料科學基礎的教學內容中，教學內容繁多復雜，不同的教材差別也甚大。因此，選取科學、實用的材料科學基礎教學內容對提高教學質量有直接的關系，確定了精選下來的教學內容，尋求適合學生學習的教材，才能達到有效的教學成果。

（二）最新知識。在材料科學基礎的教學中，不能只注重教材的教授，教師也要鼓勵學生多學習與所學知識相關的新知識，緊跟科學的發展，擴寬學生的知識面。如在離子晶體的學習中，除了學習鮑林第一規則、鮑林第二規則、鮑林第三規則外，教師也可以引用納米晶的知識點學習，從而使學生不僅了解到教材的內容，還延伸到當下納米技術的學習[2]。

二、 調整教學方法，注重興趣的培養

（一） 以學生為中心。在材料科學基礎的教授課堂上，改變傳統的“填鴨式”教學，教師以啟發學生為主，把討論流程加入到教學中，讓學生相互交流，共同討論。在重點問題的講解時，教師要循序漸進，通過實例解析，讓學生從根本上掌握知識，調動學生的積極性和主動性。

（二） 以交流為途徑。在課堂上觀察學生的表情和動作，了解學生對知識點的掌握程度，根據學生的接受度來適當的調整教學方法和教學節奏。在教授的大綱上要注重結合問題的難易程度，使學生最大限度的掌握知識，而不是一味的灌輸。在課堂上及課后，要與學生及時的進行溝通交流，了解學生是否有疑問，對講授的知識是否徹底明白。

（三） 以測試為手段。改變傳統的期末考核方式，在每進行一項知識點講解后，隨堂或課后進行小測試，隨時了解學生對知識點的掌握程度，增強學生的求知欲，使學生改變對期末考核的認識，把結果測試改變為過程測試。

（三） 以教學設備為媒介。利用現代化的信息設備，如多媒體課件的運用。材料科學基礎通常都被學生認為是枯燥，繁瑣的學科，但是，在教學過程中，利用多媒體，把一些枯燥的理論知識，變成電腦屏幕上生動的動畫效果，讓學生集中注意力，這樣不僅可以增強學生的思維能力，還有助于提高學生對材料科學基礎的熱愛，從而提高學習效果[3]。

三、 實驗與理論相結合

（一） 確定實驗內容，考核學生綜合素質。材料科學基礎是以基礎理論與工程實踐相結合的課程，材料科學基礎的實踐主要是鍛煉學生的動手能力、實踐能力以及對理論知識的應用能力。通過實驗的設立，可以使學生真正掌握理論知識，提高學生的實驗能力，激發學生的學習熱情。例如在進行金屬塑性變形與再結晶組織觀察的實驗中，學生可以通過自己動手了解到冷變形對金屬顯微組織的影響，冷變形金屬在加熱時組織的變化等等。

為了培養學生的創新精神，學校可以開設具有研究性的實驗，讓學生自己設立實驗題目，實驗方法，自行找出實驗的結果，對自己的實驗進行分析和論述，從而達到發掘學生潛在的創新能力[4]。

（二） 創新實驗課件，完善實驗地點。為了讓學生明白實驗的目的、方法和具體操作流程，我國根據材料科學基礎的教學大綱編寫了一系列的實驗教材以及實驗指導方針等課件，這些課件使得材料科學基礎的實踐活動可以有章可循而不是雜亂無章，明確了每項實驗的方向。

現在很多學校的實驗室除了上實驗課之外都是處于關閉的狀態，這給一些想做實驗的學生帶來很大的困擾，對學生開放實驗室，這是有利于學生探索的，有利于開發學生的積極性和求知欲。學生可以對不懂的問題進行查閱，對自己感興趣的實驗方向進行操作和分析，這不僅提高了學生動手、動腦的能力，也提高了材料科學基礎的教學成果。

（三） 進行實驗經驗的交流和分享。在學生進行研究性實驗時，通常都會對自己的實驗數據、參數、結果做好詳細的記錄和保存，并且把自己的研究成果或者遇到的疑問與教師進行溝通，與其他學生進行交流和知識的分享，完善自己的實驗成果，同時也可以學到其他的實驗經驗。

（四） 對實驗成果進行綜合評定。由于材料科學基礎的實驗課程在整個學科中占據了一定的地位，所以，教師在學生進行實驗后，要及時對學生的實驗成果進行評定，評定要綜合考察，考察學生的動手能力、思維能力、分析能力等等，給予學生一定的鼓勵和支持，這樣可以調動學生的積極性和對實驗的興趣。

（五） 設立實驗獎勵機制。實驗教學不同于理論教學，材料科學基礎實驗教學屬于消耗類的實驗，這樣，實驗的經費開支就比較大，但是，學校不能因此就關閉實驗室，而應該根據專業具體情況給予照顧。另外，學校也應該鼓勵學生研究新實驗，設立獎勵機制，對有突破性研究的學生進行鼓勵并提供專項經費。

四、結束語：

材料科學基礎作為本科生材料學教學的一項重要課程，其改革的實施也是一項復雜的工程，但是無論怎么改革，都要根據教學大綱，堅持以學生為中心，不斷的改革，勇于實踐，勤于思考，不斷的完善自我，同時也要根據科學技術的發展，不斷的調整教學內容，完善教學方法，加強對實踐能力的培養，這樣才能提高教學水平，完善教學質量，把理論學習和實驗經驗相結合，才能培養出善于思考，具有較強創新能力和實踐能力的全面發展的學生。

致謝：感謝上海理工大學、上海市金屬基先進電力材料重點實驗室的大力支持！

（作者單位：1. 上海理工大學材料科學與工程學院； 2.上海市金屬基重點實驗室）

參考文獻：

[1]吳志方.基于創新能力培養的《材料科學基礎》課程教學改革的實踐[J].教育學論壇，2013（10）：244-244，245.

[2]附青山，龔敏，金永中等.材料科學基礎課程的教學改革與實踐[J].課程教育研究，2015（3）：46-47.

[3]孫青竹，王海波.材料科學基礎課程教學改革與實踐[J].中國冶金教育，2012（5）：21-23.

[4]張橋，鄢國平，李亮等.材料化學專業《材料科學基礎》課程改革與實踐[J].廣州化工，2015（1）：167-168.