材料學(xué)的科研教學(xué)法

史月琴 杜剛

摘要：科研教學(xué)法是注重實(shí)踐型人才培養(yǎng)的應(yīng)用類學(xué)科常用的教學(xué)方法之一。文章旨在通過(guò)課本授課和科學(xué)研究的結(jié)合全面提升材料學(xué)的教學(xué)效果，優(yōu)化材料學(xué)本科生科研和創(chuàng)新教育運(yùn)行機(jī)制，擴(kuò)大學(xué)生專業(yè)收益，增強(qiáng)學(xué)生科研和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的邏輯思維和專業(yè)寫作水平，培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的材料學(xué)專業(yè)學(xué)生。

關(guān)鍵詞：科學(xué)研究；教學(xué)；創(chuàng)新；實(shí)踐型人才

中圖分類號(hào)：G645 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）34-0201-02

一、目的與意義

科研教學(xué)的方法就是教師以科研案例為基礎(chǔ)，在課堂上幫助學(xué)生達(dá)到特定學(xué)校目的的一整套教學(xué)方法及技巧。以大學(xué)生科研和創(chuàng)新訓(xùn)練為突破口，結(jié)合建立“教學(xué)與科研互促、教師與學(xué)生互動(dòng)、課內(nèi)和課外滲透、自主與引導(dǎo)結(jié)合”的創(chuàng)新教育模式，為學(xué)生提供科研創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)，幫助學(xué)生盡早進(jìn)入專業(yè)科研領(lǐng)域，接觸和了解學(xué)科的前沿，明晰學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)；培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、科研創(chuàng)新實(shí)踐能力和獨(dú)立工作能力；培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，提高外語(yǔ)寫作和專業(yè)寫作水平；加強(qiáng)師生團(tuán)隊(duì)合作精神和交流表達(dá)能力。以“科研”和“學(xué)習(xí)”緊密結(jié)合，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際操作水平，鼓勵(lì)學(xué)生早出研究成果（學(xué)術(shù)論文、專利等）。往往在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，一些復(fù)雜問(wèn)題的解決方法是不能在教科書中找到的，而科研方法為學(xué)習(xí)者設(shè)想了這樣的一個(gè)世界，即通常在時(shí)間很短、結(jié)論不充分的條件下，需要靠創(chuàng)新性思維和實(shí)驗(yàn)操作來(lái)提出有說(shuō)服力的結(jié)論。我們可以推導(dǎo)出科研教學(xué)的幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）強(qiáng)調(diào)還原專業(yè)知識(shí)運(yùn)用的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。學(xué)校課堂是一個(gè)理想化的環(huán)境，被認(rèn)為脫離了業(yè)界一線工作實(shí)踐，而科研教學(xué)法可以在課堂上使理論知識(shí)重現(xiàn)，讓“紙上談兵”得到很好的彌補(bǔ)。（2）從科研學(xué)習(xí)中學(xué)到原理以及專業(yè)邏輯推理能力和創(chuàng)新思維。科研教學(xué)不僅僅是描述性的，還包含本學(xué)科的原理及專業(yè)知識(shí)的操作。每一個(gè)原理都是通過(guò)逐步的演化才能達(dá)到現(xiàn)在的地步。這是一個(gè)漫長(zhǎng)的、通過(guò)眾多的實(shí)驗(yàn)成果取得的發(fā)展道路。因此，有效地掌握這些原理的最快和最好的方法，就是學(xué)習(xí)那些包含這些原理的具體實(shí)驗(yàn)操作。

二、材料學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

材料學(xué)是一門理論結(jié)合實(shí)踐的課程。材料學(xué)是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、工藝和使用性能之間相互關(guān)系的學(xué)科，為材料設(shè)計(jì)、制造、工藝優(yōu)化和合理使用提供了科學(xué)依據(jù)?，F(xiàn)代材料學(xué)科更注重研究各類材料及它們之間相互滲透的交叉性和綜合性。而材料學(xué)是研究材料的制備或加工工藝、材料結(jié)構(gòu)與材料性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)，涉及的理論包括固體物理學(xué)、材料化學(xué)、與電子工程結(jié)合衍生出電子材料、與機(jī)械結(jié)合衍生出結(jié)構(gòu)材料、與生物學(xué)結(jié)合衍生出生物材料等。材料學(xué)的基本分類包括高分子材料、復(fù)合材料、材料學(xué)—無(wú)機(jī)非金屬（包括陶瓷材料、半導(dǎo)體材料等）。由于科技和經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)材料科學(xué)的要求日益劇增，更高性能的材料和新材料的出現(xiàn)要以科學(xué)研究為基礎(chǔ)?？茖W(xué)研究不斷地發(fā)展進(jìn)步，材料學(xué)的理論知識(shí)也在不斷地豐富壯大。因此，學(xué)生要想更好地學(xué)習(xí)和掌握材料學(xué)這門課程，還需要對(duì)材料學(xué)的理論體系適時(shí)地進(jìn)行篩選和更新，進(jìn)一步成熟和完善，讓學(xué)生懂得站在前人知識(shí)的肩膀上努力搞科研，跟上材料學(xué)發(fā)展的步伐。材料學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生學(xué)習(xí)好材料學(xué)課程，在全面、系統(tǒng)、靈活地掌握基本材料學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的科研實(shí)踐能力，同時(shí)使學(xué)生在今后的實(shí)踐工作中能夠熟練而靈活地運(yùn)用材料學(xué)知識(shí)，因此材料學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)要重視理論和科研相結(jié)合。

三、材料學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.教學(xué)內(nèi)容枯燥教條，吸引力不強(qiáng)。對(duì)于學(xué)生而言，單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)很難讓他們感興趣和輕松理解，只有理論結(jié)合實(shí)踐學(xué)習(xí)的方式才能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)印象深刻和輕松消化。

2.高校里評(píng)職稱對(duì)科研要求嚴(yán)格，高校中的教師大多數(shù)都重視科研，每天堅(jiān)持閱讀大量更新的文獻(xiàn)，把大部分的時(shí)間和精力投入科研，而忽視了對(duì)本科生深入的教學(xué)研究。

3.由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，新材料的出現(xiàn)和研究至關(guān)重要。而課本的知識(shí)會(huì)受到時(shí)間的限制，只有結(jié)合科研才能不斷促進(jìn)材料學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步?？蒲薪虒W(xué)的實(shí)施，既可以繼承課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，又能滿足社會(huì)對(duì)新材料的需求和進(jìn)一步促進(jìn)材料學(xué)的發(fā)展。

四、材料學(xué)的科研教學(xué)思路

科研與理論教學(xué)結(jié)合是重要環(huán)節(jié)，核心點(diǎn)是科研體系的建立。儀器操作和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是材料學(xué)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，在材料學(xué)專業(yè)課程體系中具有標(biāo)桿性的示范作用，再結(jié)合科研，補(bǔ)充并擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)現(xiàn)完整的材料學(xué)科研教學(xué)思路。初步的科研教學(xué)的基本思路如下：在保持原有的專業(yè)基礎(chǔ)課條件下，增加的科研部分分為三個(gè)階段：學(xué)生組成科研小組、教師與學(xué)生互選和科研訓(xùn)練?？蒲行〗M的成立是通過(guò)建立多人合作來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的內(nèi)部團(tuán)結(jié)合作能力，也是為了提高科研教學(xué)的安全系數(shù)?；ミx環(huán)節(jié)堅(jiān)持學(xué)生與教師的自愿原則，對(duì)于教師而言，既可以完成自己的教學(xué)任務(wù)，也可以提高自身科研成果的產(chǎn)出?？蒲杏?xùn)練是指與科研相關(guān)測(cè)試的培訓(xùn)，包括教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)及測(cè)試儀器的學(xué)習(xí)等。

五、科研教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

1.理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方式可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?？蒲袑W(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)枯燥的課本知識(shí)的理解更加透徹，也加深了學(xué)生對(duì)專業(yè)課的認(rèn)識(shí)。

2.提高理論教學(xué)質(zhì)量和教師的科研成果產(chǎn)出。學(xué)生的科研加入必定會(huì)幫助教師的科研成果產(chǎn)出，同時(shí)教師會(huì)有更多的時(shí)間投入學(xué)生教學(xué)研究中，通過(guò)相輔相成可以實(shí)現(xiàn)雙贏。

3.培養(yǎng)出更優(yōu)秀的學(xué)生。站在巨人研究的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)課本知識(shí)，結(jié)合科研實(shí)踐學(xué)習(xí)，才能不斷研發(fā)新材料，不斷補(bǔ)充材料學(xué)的知識(shí)，這樣才能培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的材料專業(yè)的學(xué)生。

六、結(jié)語(yǔ)

科研教學(xué)通過(guò)課本與科研學(xué)習(xí)的結(jié)合，是在對(duì)課本教材授課的基礎(chǔ)上，進(jìn)行與材料學(xué)相關(guān)的科學(xué)研究學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方式對(duì)材料學(xué)教育起到了推動(dòng)作用，不僅可以調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)研究動(dòng)力，還可以提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知程度。另外，這種教學(xué)方式還是提升材料科學(xué)學(xué)科的最佳途徑之一。所以，科研教學(xué)將在材料學(xué)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

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