辛國(guó)祥+宋金玲+蔡穎++胡鋒++關(guān)麗麗+董忠平+肖淑艷++張羊換+趙鑫

摘要：針對(duì)材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課“材料科學(xué)基礎(chǔ)”，提出了以學(xué)生為中心的七個(gè)方面的課程設(shè)計(jì)研究。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、把握課堂重點(diǎn)、結(jié)合多媒體教學(xué)、加強(qiáng)與學(xué)生互動(dòng)、課后夯實(shí)訓(xùn)練、加入材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和深化知識(shí)脈絡(luò)等方法，取得了良好的教學(xué)效果。

Abstract： Seven aspects of curriculum design study focusing on students aimed at "Fundamentals of Materials Science"， which is the specialized elementary course for Materials Chemistry， was presented. The favorable teaching effect is obtained by training study interest， grasping the key points， combining with multimedia network， increasing interaction with students， strengthening the practice after class， adding the experiments for "Fundamentals of Materials Science" and deepening the context of knowledge.

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；學(xué)生；課程設(shè)計(jì)

Key words： Fundamentals of Materials Science；students；curriculum design

中圖分類號(hào)：G642.421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）02-0256-02

0 引言

材料化學(xué)是一門涉及材料科學(xué)和現(xiàn)代化學(xué)的學(xué)科，主要涵蓋材料制備、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用等化學(xué)領(lǐng)域[1]?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”是材料化學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，主要包括固體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、固體中的擴(kuò)散、材料的形變和再結(jié)晶以及相圖等內(nèi)容。該課程的特點(diǎn)是課程內(nèi)容涉及面較廣且抽象枯燥，概念性和理解性內(nèi)容并重導(dǎo)致知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)較多。如何在有限的課時(shí)里使得學(xué)生能最大限度的理解、掌握和運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，使其在以后的工作道路上成為適應(yīng)社會(huì)的高級(jí)應(yīng)用型人才，或在科學(xué)研究道路上成為專業(yè)技術(shù)型人才，是每個(gè)負(fù)責(zé)任的教師應(yīng)該認(rèn)真考慮的問題。

因此，正確地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入這一學(xué)科領(lǐng)域，幫學(xué)生構(gòu)建“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的知識(shí)體系無(wú)疑成為課程改革的重點(diǎn)，并影響著后續(xù)課程的開設(shè)和實(shí)施。而以學(xué)生為中心的角度來(lái)整體把握“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程，能為課程改革提供很大裨益。為此，我們結(jié)合教學(xué)大綱、培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案，從以下七個(gè)方面以學(xué)生為中心進(jìn)行課程設(shè)計(jì)改革。

1 培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，易于學(xué)生入門

由于“材料科學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容上枯燥抽象的特點(diǎn)，如何將這門課程講解的生動(dòng)是擺在任課教師面前的大問題。為此，可以在授課過(guò)程中更加注重內(nèi)容的趣味性，以歷史故事、人物軼事和當(dāng)前熱點(diǎn)等話題為切入點(diǎn)，通過(guò)生動(dòng)講授，達(dá)到歷史、當(dāng)前熱點(diǎn)與書本知識(shí)有效結(jié)合的目的。

如引言中，對(duì)材料各個(gè)時(shí)期發(fā)展歷程的描述，加入對(duì)比古代中外各個(gè)時(shí)期材料的發(fā)展進(jìn)程和成果，是學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到材料是人類社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，推動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展[2]，吸引學(xué)生興趣，促使學(xué)生注意力的集中，也有助于弘揚(yáng)愛國(guó)主義教育和敬業(yè)奉獻(xiàn)精神；在原子結(jié)構(gòu)與鍵合的課程講解中，對(duì)于薜定諤方程，可以簡(jiǎn)單地給學(xué)生講述有關(guān)“薜定諤的貓”的故事及原理以拓展學(xué)生思維；在講述價(jià)鍵領(lǐng)域時(shí)，以當(dāng)前熱點(diǎn)石墨烯為針對(duì)性，結(jié)合其發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的趣事和當(dāng)前最新研究進(jìn)展給同學(xué)們做詳細(xì)闡述，引導(dǎo)學(xué)生積極探索的精神。

2 把握課堂重點(diǎn)、難點(diǎn)，利于學(xué)生迅速“捕捉”知識(shí)點(diǎn)

針對(duì)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”知識(shí)點(diǎn)繁雜的特點(diǎn)，如何在授課過(guò)程中讓學(xué)生把握重點(diǎn)難點(diǎn)極為關(guān)鍵。每次開課前，先對(duì)本次課的重點(diǎn)難點(diǎn)列出提綱，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有所側(cè)重，一定程度上避免了學(xué)生在上課過(guò)程中分不清主次，胡子眉毛一把抓和因繁雜而產(chǎn)生的懈怠心理。

在課程講授過(guò)程中，對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容，既要盡量能理論聯(lián)系實(shí)際，如對(duì)于彈性變形、塑性變形的理解，可以以橡皮泥拉伸程度的不同為例；也可利用模型深入講解，如對(duì)于NaCl、CsCl和金剛石等的晶格結(jié)構(gòu)，可以采用球棍模型給學(xué)生做出直觀展示。要讓學(xué)生們做到學(xué)思結(jié)合，多采取啟發(fā)式、案例式、追問式和參與式等較先進(jìn)的教學(xué)方法，尤其避免傳統(tǒng)的填鴨式教育。

在課堂講授結(jié)束時(shí)，要重申本次課程的重點(diǎn)難點(diǎn)，有助于深化學(xué)生記憶，這時(shí)學(xué)生對(duì)整體思路的把握會(huì)更加清晰。

3 結(jié)合多媒體教學(xué)，便于學(xué)生理解掌握

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”需要把傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體教學(xué)相結(jié)合。所謂傳統(tǒng)教學(xué)方法主要指粉筆和黑板教學(xué)，其優(yōu)勢(shì)是對(duì)于推導(dǎo)類知識(shí)，可以步步為營(yíng)、環(huán)環(huán)相扣地展示給學(xué)生，讓學(xué)生能夠跟得上老師的思路，從而對(duì)知識(shí)點(diǎn)更容易明晰。而其不足則是反映出的信息量少，課堂效率較低。因此，傳統(tǒng)教學(xué)方法主要對(duì)于在重點(diǎn)難點(diǎn)的講授上為宜。

多媒體教學(xué)方法主要是利用投影儀等電子設(shè)備為輔助，對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解和展示知識(shí)點(diǎn)的方法。其優(yōu)勢(shì)是屏幕上承載的信息量大，能夠快速推進(jìn)課程進(jìn)度，而且對(duì)于化學(xué)鍵、點(diǎn)缺陷、線缺陷和相圖等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)可以通過(guò)PPT的圖片和Flash動(dòng)畫更生動(dòng)形象地展示出來(lái)，有助于學(xué)生深刻理解相關(guān)內(nèi)容，大大改善了教學(xué)效果。但如果一味依賴多媒體教學(xué)方法，學(xué)生容易產(chǎn)生視覺疲勞和思維滯后，較快的教學(xué)進(jìn)程不利于學(xué)生的同步思維，對(duì)于公式推導(dǎo)和計(jì)算應(yīng)用類型的知識(shí)點(diǎn)尤其如此。因此，多媒體教學(xué)方法主要應(yīng)用于板書內(nèi)容較多和圖片動(dòng)畫展示時(shí)采用為宜。endprint

綜上，將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體教學(xué)方法做到有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，避免各自的不足，揚(yáng)長(zhǎng)避短，才能給學(xué)生創(chuàng)造最佳的學(xué)習(xí)氛圍和接收效果。

4 加強(qiáng)與學(xué)生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的思考

課堂不僅僅是老師的課堂，更應(yīng)該是學(xué)生的課堂。在時(shí)間允許的情況下，應(yīng)鼓勵(lì)師生對(duì)某一問題共同交流，包括課堂提問甚至質(zhì)疑，另外也要給足學(xué)生在課堂之外的答疑時(shí)間。

由于課堂時(shí)間有限和不同學(xué)生對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)的理解不同，老師作為演講者，同學(xué)作為接受者的傳統(tǒng)模式有必要進(jìn)行一番改進(jìn)。要多多鼓勵(lì)學(xué)生的課堂發(fā)問，同時(shí)提倡老師和學(xué)生之間的平等交流，催發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，最終提升學(xué)生對(duì)問題的理解力。而在課外，要安排好學(xué)生的答疑時(shí)間和地點(diǎn)，課外的答疑，也是講授課程的一部分，老師同樣也要認(rèn)真對(duì)待。

5 課后夯實(shí)訓(xùn)練，利于學(xué)生進(jìn)一步掌握所學(xué)知識(shí)

課后作業(yè)是對(duì)學(xué)生課上講課成果吸收程度的檢驗(yàn)，是非常必要的。課后作業(yè)的分配要具有針對(duì)性，要緊緊把握上課內(nèi)容的主題。同時(shí)，作為老師，要及時(shí)批改學(xué)生作業(yè)并劃出“優(yōu)良中差”等級(jí)。對(duì)于優(yōu)秀的學(xué)生要多加鼓勵(lì)，促使其更上一層樓；對(duì)于成績(jī)不理想的學(xué)生，要多幫其分析原因，多加鞭策。課后作業(yè)的目的是了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，總結(jié)提煉學(xué)生作業(yè)中存在的共性問題，并利用習(xí)題課時(shí)間統(tǒng)一加以講解，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步掌握所學(xué)知識(shí)。

6 加入材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練能力

材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是近年來(lái)新加入的內(nèi)容，對(duì)理論課程起著“紐帶”作用[3]，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、理論素養(yǎng)和動(dòng)手能力十分必要[4]。學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)方面：預(yù)習(xí)成績(jī)、課堂表現(xiàn)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，權(quán)重各為1/3。預(yù)習(xí)成績(jī)主要包括課前的預(yù)習(xí)報(bào)告書寫、實(shí)驗(yàn)規(guī)則和安全事項(xiàng)的熟悉；課堂表現(xiàn)主要指學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度的優(yōu)劣、實(shí)驗(yàn)規(guī)則和安全事項(xiàng)的遵守以及思考能力和動(dòng)手能力的高低；實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)是指實(shí)驗(yàn)完成后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力，它包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程描述的邏輯思維能力、報(bào)告中展現(xiàn)的問題分析能力和實(shí)際應(yīng)用中的解答能力。

材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的開展，在教育觀念上，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的注重專業(yè)理論教育到面向新時(shí)代的注重能力與素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變，激發(fā)了學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造力，有助于培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)新形勢(shì)，解決新問題的與時(shí)俱進(jìn)的人才。

7 深化知識(shí)脈絡(luò)，有助于學(xué)生考研深造

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門課的特殊性還體現(xiàn)在它是多數(shù)高校材料學(xué)專業(yè)在全國(guó)碩士研究生統(tǒng)一招生考試時(shí)必考的專業(yè)課。如何把握課程整體脈絡(luò)，突出考研的重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)于考研的學(xué)生來(lái)說(shuō)，有著極其重要的意義。

例如，缺陷和相圖部分，是歷年考研的重點(diǎn)。在講解這兩部分時(shí)，可以在習(xí)題課上適當(dāng)加入歷年考研真題加以講解。通過(guò)總結(jié)提煉歷年考研真題，利用有限的課上時(shí)間給同學(xué)做出詳細(xì)解讀，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在課余時(shí)間的答疑解惑。這對(duì)于學(xué)生未來(lái)的考研成功具有深遠(yuǎn)意義。

8 結(jié)語(yǔ)

總之，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，以學(xué)生為中心進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)，有望學(xué)生全面掌握相關(guān)理論知識(shí)，培養(yǎng)出創(chuàng)新能力，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。同時(shí)，根據(jù)每學(xué)年設(shè)定的學(xué)生對(duì)老師的匿名教學(xué)評(píng)價(jià)體系和建議板塊，圍繞以學(xué)生為中心，經(jīng)過(guò)教研組所有老師的篩選甄別討論后，相關(guān)方法方式每年都會(huì)定期更新。

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