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材料科学概论课程教学改革
李红霞,席俊华
（杭州电子科技大学材料与环境工程学院,浙江杭州310018）
摘 要：本文针对“材料科学概论”课程教学过程中存在的主要问题进行教学改革,提出了课程改革的理念及思路、课程改革具体内容及课程改革实施方法,以期探索一套以培养能力和提高素质为中心的课程教学模式.
关键词：材料科学；概论；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0091-02
作者简介：李红霞,女,副教授.
“材料科学概论”是杭州电子科技大学工业管理专业的一门学科基础课,主要讲授材料的基本知识[1,2].工业管理专业学生一般只上过大学物理课,对材料学的认识十分有限,如何充分调动学生的学习兴趣和积极性就显得尤为重要,这需要对课程的讲述内容、讲授方法及考核体系等进行改革与优化.经过两年来的教学实践发现,存在的主要问题如下.
1.由于专业之间的不同,学生在学习该门课程时有一些难度,这也影响了学生的学习兴趣.因此,需要进一步精简课程的教学内容,对于部分是教学难点而非教学重点的知识点进行简单介绍,不再进行着重讲解,减轻学生的思想负担.同时,进一步完善理论联系实际的教学方法,提高教学效果.在今后的教学过程中,对重要的知识点还需要多次讲解.此外,进一步提高课程的通识性,能够对问题进行深入浅出的阐述.
2. 学生学习的主动性和积极性有待于进一步调动,学生自主学习的能力有待进一步提高.总体来说,本门课程整个教学过程比较顺利,按规定计划执行,但是也存在个别同学不能按时出勤、作业完成情况不够理想等问题.这就需要进一步提炼教学内容、改变完善教学方法及课程的评估方法,增强学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,这样效果会好很多.
3. 单纯的理论教学很难满足学生的实际需求,也难以调动学生学习的积极性,要结合实验教学和实践实习活动才能达到好的教学效果.
“材料科学概论”对于学习后续课程有非常重要的影响,国内外也非常重视同类课程的教改工作.青岛科技大学将“材料科学导论”作为校级精品课程进行建设,教学方法是学生参与的互动式教学方法,以多媒体教学、课堂讨论等形式,鼓励学生进行研究型学习,启发学生在学习知识的同时,深入思考,培养创新意识.中国矿业大学2011年将面向非工科类学生的“材料科学概论”进行了教学改革,并取得了较好的教学效果.南昌大学材料科学与工程学院积极开展“材料科学概论”的教改工作,课程的CAI课件获2004年江西省高等学校优秀多媒体教学课件二等奖（第一）.“材料科学概论”的教学改革研究与实践,对于以培养能力、提高素质为中心的新型教学模式的探索与研究和全方位学生能力与素质的提高具有重要的意义[3].
一、课程改革的理念及思路
本课程以多媒体授课为主,以实验实践及研讨型教学为辅,授课内容丰富、涉及面广,注重学科交叉.本课程旨在于培养学生对物理、数学等基础理论知识的掌握,同时,通过相关的实验实践过程,加强学生对实用性技术能力的培养,提高他们的动手能力.通过增加课外学习训练任务,提供学生更多自主思考和探索的空间.本课程拟以“有色金属材料”和“非金属材料”为主要研讨对象,在授课过程中为学生设定专题研讨,即通过选择具体类型的材料并以其为载体,丰富课程内容,通过教师与学生之间的交流与探讨,让他们体验科学研究的过程,启发学生研究与探索的兴趣,学习科学的思维方式与研究方法,培养创新意识与创新能力.这种专题研讨课的设置,调动了学生学习的主动性,有利于学生创新能力的培养.同时,可以引导学生跟踪材料学科前沿技术的发展状况和对知识的更新了解,提高学生的综合素质.在上述基础上,改变一卷定成绩的考核方式,采用记录、报告、自评、互评等多种方式进行评估,通过考核方式的改革,降低学生的考试压力,提高教学成果评价的有效性和完善性[4,5].
二、课程改革具体内容
1.教学内容调整与优化：优化教学内容安排,注重学生创造性和发散性思维方式的培养.
2.教学方法改革：改革传统的以传授知识为中心的教学模式,以培养能力为中心.开展案例教学、重点讲授、课堂讨论等多种形式的教学,提高学生学习的主动性和积极性,推动学生自主学习,提高学生学习新知识、新经验的能力.
3.增加实验教学环节和课外学习训练任务,提供学生更多自主思考和探索的空间.
4.专题研讨活动：布置2～3个专题,推动学生主动实践,发现问题,并进行研究,提出解决问题的方法,组织PPT,进行讨论与交流,并撰写小论文.通过专题研究活动,培养学生发现问题、解决问题、分析归纳、沟通与交流等多方面的能力,提升学生的综合素质.
三、课程改革实施方法
本项目采用理论研究和教学实践相结合的形式,探索了一套以培养能力和提高素质为中心的课程教学模式.项目主要分为教学内容调整与优化、教学方法改革、专题研讨活动及考核方式等几部分内容.
1.教学内容调整与优化.为了适应科学技术快速发展的需要,增加材料科学及实验等方面的前沿知识的介绍,增加一些工程案例,并适当精简传统教材中的一些难点而非重点的教学内容.
2.教学方法改革.教学方法上,改革过去以传授知识为中心的教学模式,建立以培养学生学习新知识、新经验的能力为中心的教学模式.课程教学设计了案例教学、自主学习、课堂讨论、重点讲授等环节.对一些基本概念、基本方法等一看就能理解的内容让学生自主学习,不理解的问题记录下来,带到讨论课上来讨论.每次课安排适当时间,针对学生在学习中发现的问题进行课堂讨论,相互启发.针对课程中的重点和学生提出的一些疑难问题进行讲授,并对教学内容进行归纳和总结.
3.增设实践实习环节.结合材料专业的本科生教学科研平台及各个实验室的实验设备,重点开展一些材料力学性能方面的实践教学活动.同时,结合我们的校外实习基地,给学生增加高分子材料方面的课外学习训练任务,提供给学生更多自主思考和探索的空间,通过理论教学与实验实践操作相结合的教学模式,提高学生的综合能力,培养学生运用课程知识分析和解决实际问题的能力.
4.专题研讨活动.专题研讨活动主要以培养学生发现问题、调研问题、分析及解决问题的能力为中心.专题研究活动设计了主动实践（含提出问题、分析问题、解决问题）、组织PPT、讨论交流等环节.学生分组针对专题进行调研、分析研究,提出自己对相关专题的看法,并要求学生做10分钟PPT,进行交流和讨论.在此过程中提高学生学习的主动性和积极性,培养学生调研、组织及解决问题的能力.通过学生主动实践,发现问题,提出解决问题的方法,进行讨论与交流,培养学生分析归纳、沟通与交流等方面的能力.比如：如何快捷准确地找到相关文献资料,如何准确地表达学术见解,如何流畅地进行学术交流等.在这里,教师不再是传统教学的“传道授业解惑”角色,而是在引导、帮助学生了解解决问题的基本思路,鼓励学生自己探究解决问题.
5.考核方式改革.改革以往一卷定成绩的方式,在考核方式上采用记录、报告、自评、互评等方式评估,并建立完整可靠的评价系统,从评估的角度提高学生学习的导向作用.通过考核方式的改革,降低学生的考试压力,提高教学成果评价的有效性和完善性.
四、结论
通过分析课程目前的教学状况、存在的主要问题及国内外同类课程的情况,我们提出了适合于该课程改革的理念、思路及目标.以提高学生学习新知识、新经验的能力为中心,开展案例教学、课堂讨论等多种形式的教学,提高学生学习的主动性和积极性,推动学生自主学习.以培养学生发现问题、分析问题及解决问题的能力为中心,通过实验实践过程及一系列专题研讨活动,培养学生发现问题、解决问题、分析归纳、沟通与交流等多方面的能力.本课程教学改革的特色在于以下几个方面.
1.以提高学生学习新知识、新经验的能力为中心,开展案例教学、课堂讨论等多种形式的教学,提高学生学习的主动性和积极性,推动学生自主学习,提高学生学习能力.
2.以培养学生的综合能力为中心,通过实验实践和课外实习过程,培养学生主动实践、发现问题、研究并解决问题；通过制作PPT、讨论与交流及撰写小论文等一系列专题研讨活动,培养学生分析归纳、沟通与交流等多方面的能力.
综上所述,本课程改革通过提炼教学内容、改革课程教学方法、开展课程专题研究、开展实验教学和实践实习等活动,充分调动学生学习的积极性和主动性,在传授知识的同时,全方位地提高学生的能力和素质,并总结、探索出一套以培养能力、提高素质为中心的新型教学模式.
参考文献：
[1]师昌绪.材料科学导论[M].北京：机械工业出版社,2001.
[2]李强.美国和欧洲的材料科学与工程教育[J].高等理科教育,2002（6）：33-40.
[3]李云,吴玉程.《材料科学导论》课程内容及教学的改革与实践[J].合肥工业大学学报：社会科学版,2006,（20）：12-14.
[4]钟启泉,姜美玲.新课程背景下教学改革的价值取向及路径[J].教育研究,2004,（8 ）：120-123.
[5]杨善林.专业导论课———一种全新而有效的大学新生思想教育方法[J].合肥工业大学学报（社会科学版）,2004,18（4）：1-3.
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