江 宇，張丙林

(長(zhǎng)江大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州 434000)

材料化學(xué)將材料與化學(xué)合二為一，利用化學(xué)手段研究材料組成、結(jié)構(gòu)、合成制備和材料性能之間相互關(guān)系的交叉學(xué)科。它在材料科學(xué)已經(jīng)建立的金屬、無(wú)機(jī)非金屬、高分子材料等材料的微觀特性和宏觀規(guī)律的理論基礎(chǔ)上，選取其中與化學(xué)有緊密聯(lián)系的相關(guān)理論進(jìn)行深入研究和探討，在材料科學(xué)這一大體系中占據(jù)重要地位。材料化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及社會(huì)的許多方面都有著重要的影響，現(xiàn)如今它已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)展現(xiàn)出了舉足輕重的作用[1]。例如，材料化學(xué)在推進(jìn)能源技術(shù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，煤炭和石油等化石燃料的大量開(kāi)采和使用造成了能源枯竭和氣候變暖等問(wèn)題，而電池等電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)徹底改變了能源產(chǎn)業(yè)；材料化學(xué)對(duì)于能夠應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)的新材料的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要，石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)出的新型鈦硅分子篩催化材料具有定向氧化催化，可以實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”，使“零排放”工藝成為可能，且具備工業(yè)化生產(chǎn)的可能；材料化學(xué)在醫(yī)療保健行業(yè)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，鈦合金是常用的人工關(guān)節(jié)材料，具有良好的生物相容性和機(jī)械性能，可以長(zhǎng)期植入人體而不會(huì)引起排異反應(yīng)，而用于醫(yī)療植入物和藥物輸送系統(tǒng)的新材料開(kāi)發(fā)已經(jīng)徹底改變了醫(yī)學(xué)。

狹義的教育即學(xué)校教育是指學(xué)校根據(jù)一定的社會(huì)現(xiàn)實(shí)和未來(lái)的需要，遵循青年一代身心發(fā)展的規(guī)律，有目的、有計(jì)劃、有組織地引導(dǎo)受教育者學(xué)習(xí)知識(shí)，陶冶情操，德智體美勞全面發(fā)展的活動(dòng)，以便培養(yǎng)成為適應(yīng)一定社會(huì)需要和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的人。因此，材料化學(xué)的教育對(duì)于新時(shí)代青年學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高乃至今后社會(huì)的發(fā)展程度都有著重要意義和深遠(yuǎn)影響[2]。材料化學(xué)教育的重要性在于，它有利于新時(shí)代青年學(xué)生對(duì)新材料新技術(shù)的探索，在開(kāi)發(fā)能夠應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)的新材料和推進(jìn)能源技術(shù)方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

材料化學(xué)教育是技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的基石，良好的材料化學(xué)教育能夠使學(xué)生具備應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)所需要的知識(shí)和技能，對(duì)培養(yǎng)新一代科學(xué)家和工程師至關(guān)重要，且教育本身在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展等方面有著深遠(yuǎn)的影響[3]。具體表現(xiàn)為：一是材料化學(xué)對(duì)科技創(chuàng)新具有深遠(yuǎn)影響。材料化學(xué)的教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性和批判性思維等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，使學(xué)生能夠深刻理解現(xiàn)有材料的特性，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)特性能和能夠解決當(dāng)今社會(huì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的新功能材料，而且教育本身也有助于突破性的技術(shù)創(chuàng)新；二是材料化學(xué)教育能夠促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展突出的是發(fā)展的可持續(xù)性的內(nèi)涵，而合適的物質(zhì)和較高水平的科學(xué)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，材料化學(xué)所蘊(yùn)含的邏輯思維可以有效地為可持續(xù)發(fā)展的決策提供依據(jù)，幫助人類(lèi)更好的理解人與自然的關(guān)系，提高資源利用率，因此良好的材料化學(xué)教育就顯得尤為重要。在材料化學(xué)的學(xué)科教學(xué)中對(duì)于可持續(xù)性材料和制造過(guò)程的重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，能夠培養(yǎng)新時(shí)代青年學(xué)生對(duì)環(huán)保材料相關(guān)方面的知識(shí)積累以及對(duì)于保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感，學(xué)生可以推動(dòng)可持續(xù)性材料和相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，從而促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人與自然協(xié)調(diào)共生。

材料化學(xué)的教學(xué)對(duì)于新時(shí)代青年學(xué)生的培養(yǎng)至關(guān)重要，然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)需求的不斷變化，材料化學(xué)的教學(xué)也面臨著許多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。時(shí)代在飛速發(fā)展，傳統(tǒng)材料化學(xué)的教學(xué)方法和教學(xué)模式等教學(xué)效果時(shí)至今日已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的需求和當(dāng)今社會(huì)對(duì)學(xué)生提出的要求。因此，材料化學(xué)的課程教學(xué)需要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、方法、策略等多方面的的改進(jìn)。

1 現(xiàn)階段材料化學(xué)教學(xué)所存在的問(wèn)題

材料化學(xué)是一門(mén)典型的工學(xué)課程，以基本理論為基礎(chǔ)，理論與科研實(shí)踐相結(jié)合為特征，多數(shù)理論較為抽象難懂，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該課程理解起來(lái)比較困難。因此，通過(guò)分析目前的教學(xué)現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，目前材料化學(xué)的課程教學(xué)主要存在以下幾方面的問(wèn)題：

1.1 課程內(nèi)容自身存在一定局限性

目前許多材料化學(xué)課程的內(nèi)容都比較單一，主要圍繞材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用展開(kāi)，這種做法雖然有利于學(xué)生對(duì)材料的基本概念和原理的理解，但卻缺乏對(duì)材料化學(xué)的全面認(rèn)識(shí)，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)材料化學(xué)的深入探索和應(yīng)用需求[1]。事實(shí)上，材料化學(xué)作為一門(mén)交叉學(xué)科，其內(nèi)容涵蓋了從數(shù)理化到實(shí)際材料運(yùn)用等諸多方面的知識(shí)，涉及的知識(shí)面廣闊，知識(shí)點(diǎn)繁雜，想要讓學(xué)生理解絕非易事。目前該課程還沒(méi)有所謂的經(jīng)典教材，不同版本都有其不同的側(cè)重點(diǎn)，同時(shí)，該課程近些年的發(fā)展一日千里，教材內(nèi)容往往跟不上飛速發(fā)展的節(jié)奏，許多教材的版本較早，放在現(xiàn)在顯得格格不入[4，5]。此外，對(duì)比國(guó)外教材不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)外教材章節(jié)的開(kāi)頭大多是從實(shí)際的工程問(wèn)題引入，詳細(xì)展開(kāi)講解知識(shí)點(diǎn)，以此引起學(xué)生對(duì)未知領(lǐng)域的興趣，相比之下國(guó)內(nèi)教材的編排大多是單純的理論介紹，雖偶爾提及在某些熱門(mén)領(lǐng)域的應(yīng)用，但給學(xué)生的感覺(jué)就是“假大空”。

1.2 教學(xué)方式有限

部分教師在授課時(shí)以講授為主，只注重理論的灌輸而忽略了學(xué)生的主體地位，缺乏互動(dòng)環(huán)節(jié)，沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，反而處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，因此多數(shù)學(xué)生都感覺(jué)枯燥乏味[6]?！皫熣?，所以傳道授業(yè)解惑也”。這不僅要求老師傳授知識(shí)，更重要的是鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力。對(duì)學(xué)生而言，能否對(duì)全新的課程產(chǎn)生興趣，很大程度上取決于老師講課時(shí)所展現(xiàn)出來(lái)的該課程的魅力，照本宣科的講課只會(huì)降低學(xué)生的課堂參與度。多媒體的普及讓如今高校教學(xué)主要以白板的形式為主，甚至部分老師完全放棄了傳統(tǒng)的板書(shū)，電子課件固然能夠提高講課速度，但全部以電子形式呈現(xiàn)的信息難免會(huì)讓學(xué)生感到視覺(jué)疲勞，從而降低汲取知識(shí)的效率[4]。板書(shū)的速度能讓學(xué)生適應(yīng)老師的講課節(jié)奏，加深對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解。由此表明，長(zhǎng)時(shí)間使用任何一種單一的教學(xué)方式都顯得單調(diào)，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。此外，教師自身能力建設(shè)和提高對(duì)教學(xué)效果也有至關(guān)重要的影響。一方面，教師也需要持續(xù)不斷增強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，保持對(duì)新興技術(shù)和教學(xué)技術(shù)的更新，確保能夠?yàn)閷W(xué)生提供材料化學(xué)相關(guān)行業(yè)最新的動(dòng)態(tài)；另一方面，教師在授課時(shí)應(yīng)避免大段文字，以及生硬地照著課件說(shuō)講的情況出現(xiàn)，這樣非常影響學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

1.3 理論與工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)

常有學(xué)生提問(wèn)“我學(xué)這門(mén)課有什么用？”，這不僅是學(xué)生內(nèi)心的疑惑，更是問(wèn)住了不少老師。學(xué)生時(shí)常感覺(jué)明確不了自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，習(xí)慣了中學(xué)時(shí)代的填鴨式教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)喪失了自身的主觀能動(dòng)性，無(wú)法將理論與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，更不清楚理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用[3]。某些課程在課堂上只注重理論知識(shí)的講授，一味的向?qū)W生灌輸理論知識(shí)點(diǎn)，甚至只是照著教材的文字讀一遍，偶爾提及工業(yè)上的應(yīng)用也只是隨口一提，學(xué)生聽(tīng)得枯燥乏味不說(shuō)，一節(jié)課聽(tīng)下來(lái)學(xué)生連所學(xué)習(xí)的知識(shí)有何實(shí)際應(yīng)用都一無(wú)所知，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性自然有所下降。此外，只注重理論而忽視實(shí)踐會(huì)導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)材料化學(xué)的應(yīng)用能力及范圍的認(rèn)知，缺乏豐富的空間思維與想象能力，在實(shí)際工作中缺乏獨(dú)自動(dòng)手，分析和解決問(wèn)題的能力，這對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)及今后的專(zhuān)業(yè)發(fā)展會(huì)造成巨大影響。

1.4 教學(xué)評(píng)價(jià)體制有待完善

老師與學(xué)生的教學(xué)評(píng)價(jià)體制存在一定局限性，這會(huì)制約課程的教學(xué)效果。這好比社會(huì)的生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力的關(guān)系：生產(chǎn)力決定生產(chǎn)關(guān)系，而生產(chǎn)關(guān)系對(duì)生產(chǎn)力有反作用，教學(xué)效果決定了學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)評(píng)價(jià)以及教師對(duì)學(xué)生的考核成績(jī)，而這些評(píng)價(jià)和考核又會(huì)在一定程度上反作用在教學(xué)效果上。在大多數(shù)高校中，學(xué)生的考核體制基本上就是以期中或期末考試的成績(jī)?yōu)橐罁?jù)來(lái)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師的教學(xué)評(píng)價(jià)則是學(xué)期末學(xué)生在教務(wù)處官網(wǎng)上對(duì)教師進(jìn)行量化評(píng)教。隨著時(shí)代的飛速發(fā)展，現(xiàn)如今這種評(píng)價(jià)模式已稍顯落后和缺陷，不完善的教學(xué)評(píng)價(jià)約束了教師自身主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，不完善的考核體制束縛著學(xué)生的發(fā)展[7]。對(duì)老師而言，由于某些學(xué)生自身的素質(zhì)、感情和觀察方法等因素的不同，對(duì)于教師的教學(xué)評(píng)價(jià)往往具有一定的隨意性；另外有些學(xué)生和家長(zhǎng)只注重最后的學(xué)科成績(jī)而忽視了教師的教學(xué)準(zhǔn)備及施教中創(chuàng)造教學(xué)價(jià)值的過(guò)程等，這些因素都會(huì)影響教師授課水平的發(fā)揮。對(duì)學(xué)生而言，一些課堂中“重智育輕德育，重知識(shí)輕能力，重主導(dǎo)輕主體”等現(xiàn)象仍較嚴(yán)重，片面的追求紙面分?jǐn)?shù)而偏離了全面素質(zhì)教育要求；某些教師只重視學(xué)生的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域而忽視了學(xué)生的感情領(lǐng)域和心理健康，這些因素都會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2 可行的改進(jìn)方式

針對(duì)以上材料化學(xué)學(xué)科在教學(xué)中存在的幾方面問(wèn)題，我們通過(guò)分析材料化學(xué)教育現(xiàn)狀，提出了一些有效的改進(jìn)措施。

2.1 靈活應(yīng)用教材，因材施教

新課改要求教師要靈活運(yùn)用教材，因材施教，這就需要教師在授課過(guò)程中根據(jù)學(xué)生和教學(xué)的實(shí)際情況靈活的選擇教學(xué)素材。例如，由于當(dāng)今社會(huì)的飛速發(fā)展，在材料化學(xué)的講授中很有可能會(huì)出現(xiàn)章節(jié)之間過(guò)渡生硬、存在知識(shí)盲點(diǎn)或不合理體系和內(nèi)容與當(dāng)下主流的技術(shù)不匹配等問(wèn)題，所以教師在備課時(shí)就需要深刻理解教材章節(jié)的排版，上下文的邏輯分析，重視學(xué)生個(gè)性需求的同時(shí)加入自己的見(jiàn)解，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)編排，使之更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，更好地發(fā)揮教師和教材的共同引導(dǎo)作用[8]。當(dāng)講授的內(nèi)容涉及到目前社會(huì)討論的熱點(diǎn)話題例如人工智能和航空航天時(shí)，教師可以在傳授基本知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)將材料化學(xué)在這些領(lǐng)域中最前沿的研究熱點(diǎn)和最新科研成果簡(jiǎn)要的講述給學(xué)生，這樣一來(lái)教師不僅能夠很好地抓住學(xué)生的注意力，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)科研興趣，還能提高教學(xué)的前沿性和實(shí)用性。

2.2 豐富課堂教學(xué)形式

教師采取形式豐富多樣的教學(xué)方法，根據(jù)不同內(nèi)容運(yùn)用不同的教學(xué)形式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先，教師可以在課堂中使用易于學(xué)生接受的，具有啟發(fā)、感召、趣味性較強(qiáng)的語(yǔ)言，創(chuàng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境；其次，教師應(yīng)避免照本宣科的向?qū)W生灌輸知識(shí)，應(yīng)在教學(xué)中積極實(shí)行啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)和討論式教學(xué)法，加強(qiáng)學(xué)生之間的溝通，增進(jìn)師生情感交流，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題和團(tuán)隊(duì)合作的能力；教師還可適當(dāng)應(yīng)用情景教學(xué)，例如在介紹納米材料時(shí)，可以使用多媒體播放生動(dòng)多彩的視頻素材，這樣不僅可以將枯燥乏味的文字公式變成形象生動(dòng)的圖形動(dòng)畫(huà)，賦予其具體的內(nèi)涵，還可以培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主探究，主動(dòng)思考的能力，有利于學(xué)生認(rèn)知能力和邏輯思維能力的發(fā)展；最后，課堂上可以采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方式，某些原理或演示驗(yàn)證試驗(yàn)可通過(guò)多媒體形象的向?qū)W生展示[1]，將抽象問(wèn)題具體化生動(dòng)化，從而使學(xué)生獲得更為深刻的理解和認(rèn)知，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)或過(guò)程教師可以選擇在黑板上進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)，以便學(xué)生集中注意重點(diǎn)學(xué)習(xí)。此外，教師還可在授課時(shí)在學(xué)習(xí)平臺(tái)上開(kāi)啟錄制模式，課后上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)以供學(xué)生反復(fù)觀看。

2.3 理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系

材料化學(xué)是一門(mén)理論與工程實(shí)踐聯(lián)系非常緊密的課程，在高校里最合適的實(shí)踐就是做實(shí)驗(yàn)。高校有必要針對(duì)材料化學(xué)開(kāi)設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課以便于訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)是在理論的指導(dǎo)下進(jìn)行的，而每次實(shí)驗(yàn)的完成也是對(duì)理論知識(shí)的鞏固[4]。例如，新材料的制備、性能測(cè)試和應(yīng)用等都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成，學(xué)生在有一定知識(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手能力，還能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。此外，教師在授課時(shí)也應(yīng)在一定程度上脫離教材，與實(shí)際相結(jié)合，在引入新章節(jié)或講解完知識(shí)點(diǎn)后適當(dāng)列舉相關(guān)方面的成功案例，在吸引學(xué)生注意力的同時(shí)，讓學(xué)生更好的理解和掌握相關(guān)知識(shí)。

2.4 完善教學(xué)考核方式

綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是社會(huì)發(fā)展的需要，教學(xué)考核是考察學(xué)生掌握知識(shí)程度和檢驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，我們希望它不是一味的只追求分?jǐn)?shù)或等級(jí)，而是能夠真實(shí)地反應(yīng)教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)情況。作為一門(mén)舉足輕重的專(zhuān)業(yè)課，材料化學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、晨兢夕厲的科學(xué)態(tài)度和敢為人先的創(chuàng)新精神，應(yīng)該采取形式多樣的考核方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教師的教學(xué)質(zhì)量。例如，在平時(shí)成績(jī)中教師不應(yīng)只注重學(xué)生的出勤情況，更應(yīng)該注重學(xué)生的課堂表現(xiàn)，如果某些同學(xué)積極回答問(wèn)題，發(fā)表自己的見(jiàn)解，或是主動(dòng)思考，提出心中所惑，這些都可以作為平時(shí)成績(jī)中的加分項(xiàng)以示鼓勵(lì)[6]；有些同學(xué)可能理論知識(shí)稍顯薄弱但動(dòng)手能力極強(qiáng)，那在學(xué)期末的考核中能否增添實(shí)驗(yàn)技能考核這一項(xiàng)，將學(xué)生的綜合成績(jī)按權(quán)重分為卷面成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)兩部分呢？這些方式都可以用來(lái)完善現(xiàn)有的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，以便更全面的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

3 結(jié)束語(yǔ)

材料化學(xué)作為一門(mén)影響眾多行業(yè)和領(lǐng)域的重要學(xué)科，它在高等教育中的地位不言而喻，但我們發(fā)現(xiàn)目前“材料化學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀并不盡人意。通過(guò)分析該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)評(píng)價(jià)，對(duì)該現(xiàn)狀的原因進(jìn)行了剖析，發(fā)現(xiàn)了教材自身局限性、教學(xué)方式單一、理論與實(shí)踐聯(lián)系不緊密和教學(xué)評(píng)價(jià)方式不完善等四個(gè)方面的突出問(wèn)題，并針對(duì)每個(gè)問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決建議和措施。希望本文能夠?qū)Σ牧匣瘜W(xué)教學(xué)的改進(jìn)和提高起到一定的指導(dǎo)作用，也希望通過(guò)大家的不斷努力，盡早探索出一條符合現(xiàn)在甚至未來(lái)社會(huì)的人才需求的教學(xué)方法。