劉冠辰，耿樹東，陳連發(fā)，王巍，于曉波，王 辰，張 鈺

(吉林化工學院材料科學與工程學院，吉林吉林 132022)

新世紀以來，隨著新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn)出來，有力的推動了制造業(yè)、信息技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、航空航天等領域不斷飛速向前發(fā)展，而這些高精尖領域的發(fā)展也反過來向新材料、新工藝的研發(fā)和設計連續(xù)的提出新的挑戰(zhàn)。這就要求從事這一領域的工作者或潛在工作者亦即材料類專業(yè)的學生要全面地、具體的掌握各種材料研究開發(fā)和制備所遵循的“成分-組織結(jié)構(gòu)-性能”之間的基本關系，并且能夠應用這些理論來解決材料工程的實際問題［1］。系統(tǒng)而全面的學習材料科學基礎這門課程的核心內(nèi)容有助于材料類專業(yè)學生很好的解決這類問題。

材料科學基礎是普通高等院校材料類專業(yè)的一門重要的理論基礎課，其在材料化學專業(yè)的知識培養(yǎng)體系中占據(jù)重要一環(huán)。同時，這門課也是眾多高等院校材料類專業(yè)研究生入學考試必考科目之一。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標要求，專業(yè)教師需要從學生角度出發(fā)，以教學方式的改進和授課內(nèi)容的變化來引導學生逐漸掌握材料科學的基本概念和基礎理論。但現(xiàn)實的問題是:一方面有部分學生向授課教師反應這門課程所接觸到的專業(yè)知識面很廣，基礎理論知識相對偏深。對于部分學生來說學習起來頗感吃力，所耗費的時間、精力較多，有時甚至會占用其他課程的課外學習時間。另一方面隨著專業(yè)知識的不斷更新，內(nèi)容不斷增多，為了使學生能充分達到畢業(yè)出口的知識及能力要求，不斷有新的課程加入到本專業(yè)的培養(yǎng)體系中來，因而壓縮了原有課程的課外學習時間。很多專業(yè)課都面臨這樣的選擇性難題，本來這應該是一門由兩個學期共64個學時來講授的課程，卻被壓縮到一個學期共48學時。如果還是沿襲之前的教學方式和內(nèi)容來講授這門課的話，教師講授起來無法顧及重點，學生學習起來囫圇吞棗，教學效果就會大打折扣。

因此，如何在有限的學時安排中，在貼近專業(yè)特色的的前提下，幫助學生領會基本點、抓住重點、攻克難點是擺在專業(yè)教師面前的一項挑戰(zhàn)。培養(yǎng)學生工程思維和解決工程實際問題能力，為后續(xù)專業(yè)課學習打下堅實基礎，進而滿足髙素質(zhì)、創(chuàng)新型材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求，是該項課程教學改革的關鍵。結(jié)合本專業(yè)的專業(yè)特點和本校的辦學特色，我們對材料科學基礎課程的授課內(nèi)容和教學方式進行了一些初步改革探索和實踐，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的材料化學專業(yè)高素質(zhì)專門人才打下基礎。

一、教學內(nèi)容調(diào)整要緊跟專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求

在學時緊張的情況下想要做到使學生完全參透教材所有內(nèi)容是非常困難的，所以如何對這門課的不同章節(jié)學習時間進行合理分配對于培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的達成顯得至關重。比如“原子結(jié)構(gòu)與鍵合”、“固體結(jié)構(gòu)”［2-3］這部分內(nèi)容雖然是這門課程的基礎，但是我們的學生在之前的大學物理以及無機化學里也是將這部分內(nèi)容作為重點以這部分的內(nèi)容在這門課上可以一筆帶過，主要以學生自學為主。而像“材料的形變和再結(jié)晶”、“單組元、二元、三元相圖”等需要系統(tǒng)、深入地介紹相關的理論知識:例如材料的結(jié)合鍵、材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、材料的相結(jié)構(gòu)與相圖、材料的凝固、材料中的擴散，材料的塑性變形與強化、材料的亞穩(wěn)態(tài)等。另外二元合金相圖的建立，二元相圖中的勻晶、共晶、包晶、偏晶等相圖的結(jié)構(gòu)分析;共析、包析反應;二元相圖的平衡結(jié)晶過程分析、冷卻曲線;杠桿定律及其應用。本課程著眼于材料基本問題、從金屬材料的基本理論出發(fā)，將高分子聚合物材料、陶瓷材料、復合材料等結(jié)合在一起，使學生能把握材料的共性，熟悉材料的個性。結(jié)合理論教學與實驗教學，使學生不僅能掌握基本理論，善于分析和解決問題，探索新知識的能力。以上這些內(nèi)容則是貫穿材料化學專業(yè)的重要基本理論知識。因此應該將大部分時間放在這部分內(nèi)容的講解上。

二、理論教學要從工程實際出發(fā)，增強學生學習動機，提升學習主觀能動性

高校的任務和目標是為科學進步和社會發(fā)展提供源源不斷地高素質(zhì)人力資源。因此高校的教育應主動適應經(jīng)濟的發(fā)展需求，這就要求學生走出“象牙塔”，面對實際的問題。同時，隨著信息技術(shù)的大發(fā)展，科學技術(shù)的進步，傳統(tǒng)的依靠被動接受式教育模式明顯跟不上時代步伐，為了適應這些變化，需要培養(yǎng)學生工程思維和工程能力，即搜集、分析、研判、整合和利用信息的能力。本課程改革的一大方向正是要求教師理論教學能從工程實際出發(fā)，對學生加以引導，從而利用所學知識解決相關領域的問題。材料化學專業(yè)課程相互之間聯(lián)系比較緊密，學生在此之前的專業(yè)基礎課的幾乎全是理科課程，材料科學基礎也不例外，理論性比較強。使得學生對該門課程產(chǎn)生一些錯覺，諸如:“涉及理論基礎知識過多”、“推理復雜”、“各種指代符號繁雜”等等，總之，晦澀難懂，學起來實在吃力，進而產(chǎn)生厭學心理，最終影響教學效果。確切的講，這門課程是從理論往工程實踐過渡的一門課程［4］。因此在教學上，可以引入較多的工程實例來增強學生的理解和掌握。例如:在講到二元系相圖與合金制備時可以用現(xiàn)代冶金工業(yè)相關信息來輔助學生的理解和記憶。再例如，講到馬氏體合金時除了講解其成分和結(jié)構(gòu)特性之外也可以外延到該晶體結(jié)構(gòu)被德國工程師Adolf Martens發(fā)現(xiàn)的過程。這樣就能有效的提升學生的學習興趣，使理論教學與實際應用聯(lián)系緊密，這樣既提升了學生的學習興趣，從而增強學生學習動機，又能加強其學習主觀能動性，進而主動學習。

三、靈活多樣的教學手段有助于提高教學質(zhì)量

多媒體教學的引入，使得教學變得簡單、方便起來，不少教師尤其是年輕教師會比較喜歡這種教學方式。各種圖形、視頻、音頻等信息非常直觀。也為幫助學生對知識的記憶和理解起到的不小的作用。但這也同時是把雙刃劍:短時間內(nèi)接受大量信息會使學生難以完全消化。因此，在多媒體教學之余靈活穿插其他教學方式則可達到良好的效果，例如展示實物圖時使用多媒體，而在公示推導時采用板書(這樣可以給予學生思考時間)，再輔以一定的課堂互動，則可收到很好的效果。這樣，在讓學生牢固地掌握基礎知識的同時，進一步加深學生對重點知識地理解:積極利用現(xiàn)代化教學資源，從而增加傳授給學生信息量:同時，材料的塑性變形與強化等以前需要通過實驗課觀察的，先在可以通過多媒體手段來更完整的展現(xiàn)，使課程能更好地培養(yǎng)學生獨立思考和想象能力，最終達到提升學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的目的。

四、主動為學生減壓的考核方式使教學效果事半功倍

眾所周知，對于材料類專業(yè)學生，材料科學基礎是一門專業(yè)核心課程，考核方式主要就是期末考試，這種單調(diào)的考核方式在很多教師眼里成為引導學生重視這門課程的良方。但實際上，這種考試不一定能達到理想的教學效果同時也無法完整的展示學生的學習成果。一方面現(xiàn)在的專業(yè)課程體系越來越龐大，學生所能支配到每一個科目課外學習時間也越來越緊張，想要在時間不夠用的情況下很好的記憶理論深度較大的材料科學基礎的大部分內(nèi)容還是相當吃力的。另一方面，現(xiàn)在的學生容易受到社會風氣所影響而變得多多少少內(nèi)心有些浮躁，認為考試能通過就行，所以上課時只想聽重點的，然后寄希望于考試前突擊復習而僥幸過關，而考試過后對所學的內(nèi)容就逐漸模糊了［5］，這樣的結(jié)果就明顯違背了我們的教學大綱里對學生能力的要求，而采用更加靈活考核方式則可以很好的解決這一問題。比如說將考試時間分散化，即在平時的課堂上進行隨堂考，這樣就能加深學生對本堂課所學知識的印象。當然出題方式也必須跟著轉(zhuǎn)變，不能還是記憶類占多數(shù)。這樣一來可以減輕學生學習這門課程的功利心，增加學習興趣，二來可以減輕學習的壓力，從而使學生能夠更加專心投入到課程的學習中去。另外也可以在每堂課的結(jié)尾加入隨堂測驗，以當場檢驗學生的學習效果。同時還可以輔以平時的課堂互動，比如說課堂提問以及學生組團隊做課程相關的學習報告等方式將會有力加強學習效果。

五、結(jié) 語

教學改革對于專業(yè)教師來說是一門不小的挑戰(zhàn)，同時也可以是教師開發(fā)自身潛力的好機遇［6-7］。為了滿足課程改革的要求，教師都需要付出心血去探索、尋求適應當今學生和社會需求教學內(nèi)容及方式，材料科學基礎這一課程的改革需要主動配合當前的教育現(xiàn)狀的改變，一方面工程教育要求本專業(yè)的知識體系不斷貼近工程實際，這就要求教師要在教學內(nèi)容安排以及教學手段的多樣化上滿足專業(yè)素質(zhì)教育和工程素質(zhì)教育的要求［8］;另一方面，也要從學生學習的現(xiàn)實情況出發(fā)，靈活多樣的考核方式和活潑開放的課堂氛圍會很好的提升學生學習動力，同時減輕其學習壓力，從而形成事半功倍的教學效果最終達到本專業(yè)培養(yǎng)目標的要求［9］。

［1］ 胡賡祥，蔡珣，戎詠華.材料科學基礎［M］.3版.上海:上海交通大學出版社，2009.

［2］ 葉偉國，余國祥.大學物理［M］.北京:清華大學出版社，2012.

［3］ 周旭光.無機化學［M］.北京:清華大學出版社，2014.

［4］ 侯增壽，陶嵐琴.實用三元合金相圖［M］.上海:上?？茖W技術(shù)出版社，1986.

［5］ 林學軍，熊衛(wèi)華.高等教育考試制度與創(chuàng)新人才培養(yǎng)［J］.高等理科教育，2007(4).

［6］ 張紹翔，車云海.論我國高等學校課程改革的趨勢及存在的問題［J］.交通高教研究，2001(3).

［7］ 趙卿敏.實施“面向21世紀教學內(nèi)容和課程體系改革計劃”的回顧與思考［J］.中國大學教育，2000(3).

［8］ 孫亞玲.全球化背景下我國高等教育課程改革芻議［J］.思想戰(zhàn)線，2002(3).

［9］ 吳杰.教學論［M］.長春:吉林教育出版社，1987.