《材料學概論》課程教學探索與實踐

段軍飛

摘要：《材料學概論》是我校材料科學與工程學院無機非金屬材料專業開設的入門基礎課。結合這門課程的特點、教學目的和學生后續深層次專業課程的學習需要，我們從教學內容、教學模式、課程考核等方面進行了課程教學的初步探索與實踐，同時總結了課程教學中還需改進的地方。

關鍵詞：材料學；教學內容；教學模式；課程考核

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）23-0151-02

《材料學概論》是我校無機非金屬材料專業開設的入門基礎課程。該課程內容較多，涵蓋金屬、無機非金屬、高分子和復合材料等傳統四大材料的基礎理論知識，同時又包括各種層出不窮的新興功能材料。開設該課程的主要目的是讓學生對自己所學的專業有初步的認識，同時拓寬學生的知識面，激發學生的興趣，從而引導學生進行更深層次專業知識的學習。因為是概述性課程，多為陳述性知識，不像其他材料專業課程有其核心的理論體系，該課的課程內容連貫性不強，教學過程中容易讓學生感到枯燥，教學難度較大。因此，探索和實踐本課程的教學內容、教學模式、課程考核對于提高課程教學質量，挖掘學生對所學專業知識的深入學習具有重要意義。

一、教學內容的選材

該課程的教學內容主要包括金屬、無機非金屬、有機高分子、復合材料和日新月異的新興功能材料。課程設置僅為24課時，這要求我們必須突出重點，同時能為后續專業課的學習作前期鋪墊。在教學內容的選材方面，首先，我們先介紹傳統四大材料的知識點，同時兼顧后續主干課程的教學內容，如無機材料科學基礎等，在具有這些知識的基礎上，再介紹相關材料在現代工農業生產和國防軍工等方面的應用，這樣學生們就比較容易理解和感興趣；其次，結合現在的就業情況及研究熱點，教學過程中我們將學科內容與學科前沿相結合，既考慮了學生們以后的就業，也考慮到想進一步深造讀研究生的學生們的研究興趣，如將炙手可熱的新能源動力汽車電池、碳家族材料、光電功能材料的發展現狀及面臨的挑戰引入課堂教學，在拓寬學生視野的同時，潛在地激發了學生的科研興趣。

二、教學模式的探索

除傳統的金屬、無機非金屬、有機高分子、復合材料外，新興功能材料日新月異，這就要求授課教師應及時跟蹤掌握最新的研究進展，及時更新課件內容，使得教學內容能夠跟上最新的研究成果，也能讓學生及時了解學習最新的材料知識。

傳統的教學方法主要以黑板為載體，對于想要講授功能性各異的材料知識體系來說顯然已不能滿足，這就需要借助各種新方法、新手段。多媒體教學能將文字、圖形、動畫和聲音等各種資源有機整合，在視覺上能夠讓學生很直觀地學習知識，有助于激發學生學習的興趣。比如：鋰離子電池的工作原理，我們可以在多媒體上給出鋰離子電池工作原理示意圖，然后再結合扣式電池的組成構件給學生詳細講解其原理，加深學生對其內容的理解和掌握。再比如，在講解金屬催化CVD法制備石墨烯工藝流程時，可以通過動畫演示，讓學生很直觀地了解催化原理及石墨烯的形成過程。值得注意的是，在整個的教學過程中，我們一定要重視學生的參與和互動。如采用啟發式及提問式的教學方法，通過設置難度適宜、范圍適中的問題或課外作業，啟發學生自主思考、查閱相關資料、分組討論，提高學生的專業積極性。

三、課程考核方式的選擇

為充分調動學生學習的積極性和主動性，加強學生查閱專業資料和有效整合專業知識的能力，提升學生的邏輯思維和科研素養。該課程的期末考核方式較為新穎，讓學生自主選題、自由組成小隊，完成一個關于材料某相關領域的研究進展課題，并最終答辯的方式。該課題從開學初就布置，這樣能讓學生有充分的時間選題、組團、查閱和整理資料、制作PPT、組織答辯，通過這種考核方式不僅最大程度上提高了學生的主觀能動性，拓展了學生的知識視野，加深了對課題的認識和理解，還培養了學生良好的科研素養和科學態度。

同時，我們還通過出勤率、上課積極性、課后作業、網上教學互動等方面進行平時成績的考核。課堂提問可以考查學生對上節課內容的掌握程度，還可以考查學生是否認真聽講、是否認真思考問題。課后作業主要是對課堂內容的考查和鞏固，同時也是對課外知識的拓展，督促學生課后自主查閱相關文獻，以培養學生的學習能力。

四、需要改進的地方

《材料學概論》作為一門概述性課程，授課難度較大，在教學的探索與實踐過程中難免會有一些不足，這需要我們不斷去改進和提升，具體包括以下幾個方面：

1.網絡教學課堂的互動有待進一步加強。隨著新興教學手段的出現，網絡教學作為教學的輔助部分還沒有得到充分認識和重視，學生課后很少在網上課堂查閱老師上傳的文獻和資料，這會延長教師和學生有效溝通的時間。

2.在教學的過程中，我們還應該出示實物，讓學生能夠直接接觸，加深印象。如展示新能源動力汽車電池用模型，讓他們對新能源汽車之芯有直接的感性認識。

3.在教學過程中，我們還應該適當地引入專業英文資料，以提高學生掌握專業知識和運用英語的綜合能力。

五、結語

本文從教學內容、教學模式及課程考核等三個方面對我校無機非金屬材料專業入門基礎課《材料學概論》課程教學進行了初步探索、思考與實踐。認識到充分調動學生主觀能動性和讓學生參與到教學過程中來的重要性。另外，合理利用網絡教學平臺和有效提取網絡資源也非常關鍵。同時，我們還對課程教學過程中需要改進的地方進行了分析，希望在以后的教學中能夠取得更好的效果。

參考文獻：

[1]段海寶.關于新型功能材料課程教學的思考[J].中國教育技術裝備，2012，（33）：88-89.

[2]《材料概論》課程教學改革與實踐[J].科技視界，2015，（22）：83-83.

[3]雷麗文，水中和，劉啟明，陳偉，邢偉宏.《材料概論》雙語課程教學模式的探索與實踐[J].教育教學論壇，2011，（29）：47-48.

[4]陳業鋒.淺談多媒體教學中的優勢和存在的問題[J].教育學創新導刊，2011，（28）：191-191.

[5]肖紀美.材料的科研與展望——宏觀材料學的兩個問題（一）[J].宇航材料工藝，1988，（01）.

[6]肖紀美.宏觀材料學的結構——技術科學分支的思考[J].國際技術經濟研究，2000，（01）.

[7]冷興武.建立比較復合材料學學科的構想[J].纖維復合材料，1994，（01）.

[8]喬紅霞.示范性院校建設中電氣自動化專業教學課程的建設思路[J].才智.2015（07）

[9]孔祥富.探析素質教育下中職體育教學改革的對策[J].中國市場，2015，（40）.

"Introduction to Materials Science"Exploration and Practice of Curriculum Teaching

DUAN Jun-fei

（College of Materials Science and Engineering，Changsha University of Science & Technology，Changsha，Hunan 410114，China）

Abstract："Introduction to Materials Science" is introduction to Materials Science School of materials science and engineering of inorganic non metal materials specialty offering introductory basic courses.According to the characteristics of this course，the purpose of teaching and students following deep professional courses，our teaching from the teaching content，mode，course assessment and other aspects of the preliminary exploration and practice of course teaching，and summarizes the teaching also need to be improved.

Key words：materials science；teaching content；teaching mode；curriculum evaluation