材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)改革與實(shí)踐

劉旭燕 潘登

摘 要：材料科學(xué)基礎(chǔ)，是高等學(xué)校材料科院系各專(zhuān)業(yè)本科生及研究生的材料課程教材。根據(jù)教育事業(yè)的不斷改革，對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)，無(wú)論是從教學(xué)體系還是在教學(xué)內(nèi)容上都有一定的改革，改革中強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自獲取信息的能力為主，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)教師教學(xué)過(guò)程中的監(jiān)督，以提高教師的教學(xué)水平[1]。在教學(xué)方式上，采取教師傳授、小組討論、動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行相輔相成的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；教學(xué)；改革；實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-9214（2016）01-0091-01

材料科學(xué)基礎(chǔ)是現(xiàn)代大學(xué)材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)基礎(chǔ)理論課程，也是重要的一門(mén)學(xué)科，它以基礎(chǔ)性強(qiáng)、涉及面廣的特點(diǎn)，連接著基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課，為一些材料工程的學(xué)習(xí)提供了有力的理論基礎(chǔ)。因此，提高材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)質(zhì)量，是刻不容緩的。

一、 去其糟粕，取其精華

（一）教材內(nèi)容。在現(xiàn)在的材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容中，教學(xué)內(nèi)容繁多復(fù)雜，不同的教材差別也甚大。因此，選取科學(xué)、實(shí)用的材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有直接的關(guān)系，確定了精選下來(lái)的教學(xué)內(nèi)容，尋求適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教材，才能達(dá)到有效的教學(xué)成果。

（二）最新知識(shí)。在材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)中，不能只注重教材的教授，教師也要鼓勵(lì)學(xué)生多學(xué)習(xí)與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的新知識(shí)，緊跟科學(xué)的發(fā)展，擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面。如在離子晶體的學(xué)習(xí)中，除了學(xué)習(xí)鮑林第一規(guī)則、鮑林第二規(guī)則、鮑林第三規(guī)則外，教師也可以引用納米晶的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生不僅了解到教材的內(nèi)容，還延伸到當(dāng)下納米技術(shù)的學(xué)習(xí)[2]。

二、 調(diào)整教學(xué)方法，注重興趣的培養(yǎng)

（一） 以學(xué)生為中心。在材料科學(xué)基礎(chǔ)的教授課堂上，改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，教師以啟發(fā)學(xué)生為主，把討論流程加入到教學(xué)中，讓學(xué)生相互交流，共同討論。在重點(diǎn)問(wèn)題的講解時(shí)，教師要循序漸進(jìn)，通過(guò)實(shí)例解析，讓學(xué)生從根本上掌握知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

（二） 以交流為途徑。在課堂上觀察學(xué)生的表情和動(dòng)作，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，根據(jù)學(xué)生的接受度來(lái)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整教學(xué)方法和教學(xué)節(jié)奏。在教授的大綱上要注重結(jié)合問(wèn)題的難易程度，使學(xué)生最大限度的掌握知識(shí)，而不是一味的灌輸。在課堂上及課后，要與學(xué)生及時(shí)的進(jìn)行溝通交流，了解學(xué)生是否有疑問(wèn)，對(duì)講授的知識(shí)是否徹底明白。

（三） 以測(cè)試為手段。改變傳統(tǒng)的期末考核方式，在每進(jìn)行一項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)講解后，隨堂或課后進(jìn)行小測(cè)試，隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，使學(xué)生改變對(duì)期末考核的認(rèn)識(shí)，把結(jié)果測(cè)試改變?yōu)檫^(guò)程測(cè)試。

（三） 以教學(xué)設(shè)備為媒介。利用現(xiàn)代化的信息設(shè)備，如多媒體課件的運(yùn)用。材料科學(xué)基礎(chǔ)通常都被學(xué)生認(rèn)為是枯燥，繁瑣的學(xué)科，但是，在教學(xué)過(guò)程中，利用多媒體，把一些枯燥的理論知識(shí)，變成電腦屏幕上生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)效果，讓學(xué)生集中注意力，這樣不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的思維能力，還有助于提高學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的熱愛(ài)，從而提高學(xué)習(xí)效果[3]。

三、 實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合

（一） 確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，考核學(xué)生綜合素質(zhì)。材料科學(xué)基礎(chǔ)是以基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的課程，材料科學(xué)基礎(chǔ)的實(shí)踐主要是鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力以及對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的設(shè)立，可以使學(xué)生真正掌握理論知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如在進(jìn)行金屬塑性變形與再結(jié)晶組織觀察的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以通過(guò)自己動(dòng)手了解到冷變形對(duì)金屬顯微組織的影響，冷變形金屬在加熱時(shí)組織的變化等等。

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，學(xué)?？梢蚤_(kāi)設(shè)具有研究性的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己設(shè)立實(shí)驗(yàn)題目，實(shí)驗(yàn)方法，自行找出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和論述，從而達(dá)到發(fā)掘?qū)W生潛在的創(chuàng)新能力[4]。

（二） 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課件，完善實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)。為了讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的目的、方法和具體操作流程，我國(guó)根據(jù)材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)大綱編寫(xiě)了一系列的實(shí)驗(yàn)教材以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方針等課件，這些課件使得材料科學(xué)基礎(chǔ)的實(shí)踐活動(dòng)可以有章可循而不是雜亂無(wú)章，明確了每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的方向。

現(xiàn)在很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室除了上實(shí)驗(yàn)課之外都是處于關(guān)閉的狀態(tài)，這給一些想做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生帶來(lái)很大的困擾，對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，這是有利于學(xué)生探索的，有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的積極性和求知欲。學(xué)生可以對(duì)不懂的問(wèn)題進(jìn)行查閱，對(duì)自己感興趣的實(shí)驗(yàn)方向進(jìn)行操作和分析，這不僅提高了學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的能力，也提高了材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)成果。

（三） 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的交流和分享。在學(xué)生進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常都會(huì)對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、參數(shù)、結(jié)果做好詳細(xì)的記錄和保存，并且把自己的研究成果或者遇到的疑問(wèn)與教師進(jìn)行溝通，與其他學(xué)生進(jìn)行交流和知識(shí)的分享，完善自己的實(shí)驗(yàn)成果，同時(shí)也可以學(xué)到其他的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。

（四） 對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行綜合評(píng)定。由于材料科學(xué)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程在整個(gè)學(xué)科中占據(jù)了一定的地位，所以，教師在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，要及時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定要綜合考察，考察學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、分析能力等等，給予學(xué)生一定的鼓勵(lì)和支持，這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

（五） 設(shè)立實(shí)驗(yàn)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同于理論教學(xué)，材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于消耗類(lèi)的實(shí)驗(yàn)，這樣，實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)開(kāi)支就比較大，但是，學(xué)校不能因此就關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室，而應(yīng)該根據(jù)專(zhuān)業(yè)具體情況給予照顧。另外，學(xué)校也應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生研究新實(shí)驗(yàn)，設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，對(duì)有突破性研究的學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)并提供專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。

四、結(jié)束語(yǔ)：

材料科學(xué)基礎(chǔ)作為本科生材料學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)重要課程，其改革的實(shí)施也是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，但是無(wú)論怎么改革，都要根據(jù)教學(xué)大綱，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，不斷的改革，勇于實(shí)踐，勤于思考，不斷的完善自我，同時(shí)也要根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)方法，加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這樣才能提高教學(xué)水平，完善教學(xué)質(zhì)量，把理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，才能培養(yǎng)出善于思考，具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的全面發(fā)展的學(xué)生。

致謝：感謝上海理工大學(xué)、上海市金屬基先進(jìn)電力材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力支持！

（作者單位：1. 上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院； 2.上海市金屬基重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

參考文獻(xiàn)：

[1]吳志方.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的實(shí)踐[J].教育學(xué)論壇，2013（10）：244-244，245.

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

[3]孫青竹，王海波.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)冶金教育，2012（5）：21-23.

[4]張橋，鄢國(guó)平，李亮等.材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程改革與實(shí)踐[J].廣州化工，2015（1）：167-168.