楊 敏(貴州大學化學與化工學院,貴州 貴陽 550025)
《無機材料科學基礎1》是無機非金屬材料專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,主要是晶體結構基礎部分,課程內容包括晶體幾何基礎、化學基礎、結構、結構缺陷;固溶體;熔體和非晶態(tài)固體;固體表面和界面;漿體的膠體化學原理等[1-2]。由于結構部分較抽象,本課程又是無機非金屬材料理論知識的基礎,對無機非金屬材料實踐起著指導作用。因此,該課程教學如何能讓學生理解透徹非常重要。筆者在對該課程教學存在問題分析的基礎上,對該課程進行教學方法改革,就如何充分調動學生積極性和主動性,在以下幾方面得出一些經(jīng)驗。
《無機材料科學基礎1》是無機非金屬材料的專業(yè)必須課程,與無機材料科學基礎2構成完整的無機材料科學基礎課程。其中,1以晶體結構為主,主要包括晶體結構、非晶態(tài)和漿體三部分。晶體結構部分是課程主體,而其中晶體幾何基礎和化學基礎、結構特點等都包含大量三維幾何模型,非常抽象,需要學生有較好的空間想象能力才能理解。因此,學生對結構部分的學習比較吃力。而結構部分關系是材料改性理論基礎,對無機非金屬材料專業(yè)又是非常關鍵的。以往的教學中,盡管通過PPT三維模型展示一部分典型硅酸鹽結構,但學生普遍依然反應較難理解。
由于課程調整,專業(yè)課時壓縮,理論學時更是減少?!稛o機材料科學基礎1》每章節(jié)理論學時平均僅有4學時,在這么有限的課堂教學中,很多內容無法有更多時間講解。另一方面,當代大學生知識面廣,思維活躍,但對學習沒有刻苦之心,都急于求成,僅對考試相關的內容用心,在有限的學時里,這種矛盾尤為突出。
在現(xiàn)有教學存在的缺陷探討基礎上,作者對《無機材料科學基礎1》課程進行教學改革嘗試,通過對教學方法的改革和實際取得的成效,得出教學改革經(jīng)驗。本課程進行的改革措施如下:
主要實施以學生為中心,以教師為輔導的“討論式教學”方式。學生以小組為單位先進行課后自主學習,每一章節(jié)以一個小組為主進行課堂談論學習,其他小組同學隨時提問,整個課堂在講解、疑問和解答中進行。這種開放啟發(fā)式教學可以使學生主動性得到極大激發(fā),思維也非?;钴S。教師變?yōu)橹笇д?,在問題討論中給于總結和最終解答,并積極引導學生走出書本,擴大學生知識面。比如晶體結構一章,通過學生自行搭建晶體結構模型,使學生更進一步了解晶體結構對稱性、對稱要素和結構特點等方面,不僅讓學生更直觀了解課堂內容,還增強學生動手能力。每一個組的同學在提問中又激發(fā)了他們的思考和對課堂內容的充分了解。傳統(tǒng)教學方法中 的交流方式是單 向的,主要是老師講、學生聽 ,教師很難把握教 學的效果 、學生 的掌握程度 ,而且學生學到的都是死知識 。學生不愿意主動思考 ,只會跟著教師的節(jié)奏走 ,容易滋生一部分同學的學習惰性,難以提高學習興趣。而通過實施互動教學,以學生為中心,有利于在教學過程中建立學生的主體地位[3]。
實驗教學在無機非金屬材料工程專業(yè)人才的培養(yǎng)中占有重要地位。加強《無機材料科學基礎》課程的實驗教學,可以幫助學生鞏固理論知識,掌握實驗技能。該課程現(xiàn)有的實驗課程僅有黏土-水系統(tǒng)的ξ電位測定[4-5],且以老師演示為主,學生較少參與。通過教學改革,在本課程中設置了硅酸鹽結構綜合實驗設計,以4-6名學生為小組,每名制作一種典型硅酸鹽結構模型,并對結構的特點進行講解;在此基礎上引入缺陷概念,以實驗演示缺陷的產(chǎn)生機理,促使學生積極主動參與到實驗中,并通過實驗進一步對晶體結構特點和缺陷有深入直觀的了解。
《無機材料科學基礎》是一門理論與實踐結合比較緊密,教學難度較高的專業(yè)課[6],通過本次教改,以充分發(fā)揮學生的自主學習能力,能夠培養(yǎng)學生獨立分析和解決實際問題 的能力,有利于加強學生創(chuàng)新思維和實際創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在翻轉式教學模式中,學生從知識的被動接受者變?yōu)橹R的主動建構者,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力;問題式、討論式教學可以激發(fā)學生的學習動機和學習興趣,培養(yǎng)學生的探究和科學研究能力。
[1]胡志強 無機材料科學基礎教程 化學工業(yè)出版社2011年6月
[2]周亞棟 無機材料物理化學 武漢理工大學出版社2006年1月
[3]祝瑜,周愛國 《無機材料科學基礎》課程教學方法改革的體會 科技視界2016 (7) :144-144
[4]馮小平,無機非金屬材料實驗 化學工業(yè)出版社2011年6月
[5]伍洪標,無機非金屬材料實驗 化學工業(yè)出版社2002年6月
[6]包鎮(zhèn)紅,淺析《無機材料科學基礎》課程教學現(xiàn)狀與改革思路 科技視界2013 (34) :79-79.