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關(guān)于《材料物理性能》課程建設(shè)與教學改革的探討論文
隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展和市場經(jīng)濟體制的不斷完善，高級應(yīng)用型人才的需求不斷增加。社會經(jīng)濟發(fā)展對人才需求結(jié)構(gòu)的變化，為新建應(yīng)用型本科院校帶來發(fā)展契機。我國高等教育已步入大眾化教育的發(fā)展階段，高等教育的辦學模式、辦學層次、人才培養(yǎng)呈現(xiàn)多樣化的特征，以培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才為目標的新建應(yīng)用型本科院校的發(fā)展順應(yīng)了高等教育的發(fā)展趨勢。
1.課程性質(zhì)與教學現(xiàn)狀
《材料物理性能》屬于材料類專業(yè)基礎(chǔ)課, 是學生在修完“大學物理”、“固體物理”“材料科學概論”、“材料科學基礎(chǔ)”、“無機材料科學基礎(chǔ)”及“晶體結(jié)構(gòu)”等有關(guān)課程后, 較早接觸的一門起到承上啟下作用的專業(yè)基礎(chǔ)課。同時也是一門理論性和實踐性都很強的課程，綜合了材料學、數(shù)學、物理學、化學以及結(jié)晶學等方面的內(nèi)容，知識涵蓋面廣并且信息量大，涉及的理論知識比較抽象，如材料的鐵電、壓電性能及超導(dǎo)理論等知識都是較難掌握的，因此教學難度大。該課程教學效果的好壞直接對學生的知識結(jié)構(gòu)、后續(xù)專業(yè)課的學習、專業(yè)興趣和科研方法的培養(yǎng)都有重要影響。
當前，《材料物理性能》課程的教學仍然是以傳統(tǒng)的本科教學模式作為指導(dǎo)。傳統(tǒng)課程觀是典型的學術(shù)、學科課程觀，其課程體系將學科、學術(shù)知識按知識系統(tǒng)一環(huán)扣一環(huán)、一個臺階接一個臺階地進行組合。這種以“純理論教學”為主要特征的傳統(tǒng)教育，其培養(yǎng)的“能力”是虛的，而以“理論與實踐相結(jié)合”為特征的應(yīng)用型教育，其培養(yǎng)的“能力”是實的。我國傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式僅適合于理論研究和科技開發(fā)型人才的培養(yǎng)， 培養(yǎng)的人才暴露出了缺少專業(yè)實踐應(yīng)用知識、動手能力差、理論與實踐脫節(jié)的弱點，不能適應(yīng)培養(yǎng)技藝型、實用型、操作型、管理型高級人才的需要。因此，作為新辦應(yīng)用型大學，不能照搬我國現(xiàn)行的人才培養(yǎng)模式，只能根據(jù)自身實際情況、我院“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學定位及今后的發(fā)展目標的要求，以學生適應(yīng)社會需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學生的學習能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為重點，促進知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，對該課程的理論教學和應(yīng)用能力培養(yǎng)進行協(xié)調(diào)設(shè)置。
2.課程新體系的重構(gòu)
根據(jù)應(yīng)用型大學辦學思想，《材料物理性能》的課程建設(shè)只是在原來傳統(tǒng)本科課程系統(tǒng)上疊加一些實踐訓練課程，這實際與辦學目標脫節(jié)。由于各自分子或原子鍵合方式不同，金屬材料、有機高分子材料和無機非金屬材料三大材料既有相同的基礎(chǔ)理論和規(guī)律, 也有各自獨特的結(jié)構(gòu)組織和性質(zhì)之間的變化規(guī)律�！恫牧衔锢硇阅堋氛n程作為專業(yè)基礎(chǔ)理論課，包含了材料各種重要性能的原理及微觀機制、性能的測試方法以及控制和改善性能的措施、各種材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、各性能之間的相互制約與變化規(guī)律， 為認識和改進材料的性能以及生產(chǎn)、研究、開發(fā)新型材料提供必備的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識。在該課程體系的建設(shè)中，應(yīng)在以下四個方面進行更新。
2.1 課程目標：一方面，要滿足學識教育及應(yīng)用能力的要求，應(yīng)打下材料科學與工程領(lǐng)域的專業(yè)基本理論基礎(chǔ)，為學習材料專業(yè)其他知識做準備; 培養(yǎng)運用基礎(chǔ)理論分析和解決實際問題的思路和能力，了解材料科學與工程學科的思維方法;為在今后自學材料領(lǐng)域的相關(guān)知識打下良好的基礎(chǔ)。另一方面，要實施意識教育及見識教育，強調(diào)學生對材料學的認識，使學生具有高度的社會責任感和良好的職業(yè)道德， 達到可持續(xù)學習、升華境界和提高素質(zhì)之目的。
2.2 課程體系：貫徹“重組基礎(chǔ)、體現(xiàn)現(xiàn)代、注重實踐、綜合交叉”的課程體系改革原則，保證適度夠用的大材料學專業(yè)基礎(chǔ)理論，兼顧材料學知識的系統(tǒng)性和實踐性，突出材料應(yīng)用技能，加強材料工程意識實訓等實踐教學環(huán)節(jié)，培育大工程觀意識。立足于材料科學的基本問題，強調(diào)材料科學的共性和材料的廣泛性、多樣性，全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料的物理性能的共性與個性特點，建立“大材料”的概念。并根據(jù)專業(yè)或?qū)I(yè)方向的不同，注意突出相應(yīng)材料物理性能的重點，如功能陶瓷材料應(yīng)以材料的電性能為主。
2.3 課程內(nèi)容：要科學性、先進性、趣味性相結(jié)合，廣泛汲取先進的教學經(jīng)驗，并能和本領(lǐng)域國民經(jīng)濟發(fā)展需要相結(jié)合;要與本學科和專業(yè)的教學改革與課程體系改革相結(jié)合， 正確處理好本門課程建設(shè)與專業(yè)系列課程(主要是已學過的“大學物理”、“固體物理”、“材料科學基礎(chǔ)”及“無機材料科學基礎(chǔ)”和后續(xù)的“材料現(xiàn)代分析技術(shù)”等)建設(shè)的關(guān)系。貫徹“精、寬、新、用”的原則，注重材料的多樣性和廣泛性，在重點介紹功能材料物理性能的同時，可以增加結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)容;在保證傳統(tǒng)材料知識的前提下， 注意介紹與高新技術(shù)或產(chǎn)業(yè)有關(guān)的新材料、新工藝及新技術(shù)等先進知識;既介紹材料學知識，又注重加強材料學知識與其它相關(guān)自然科學、社會科學(經(jīng)濟、環(huán)境、工程倫理、可持續(xù)發(fā)展等)之間的交叉與聯(lián)系。為學生在本課程涉及的領(lǐng)域內(nèi)，打下具有自主應(yīng)用能力的知識基礎(chǔ)。
2.4 共性與個性的統(tǒng)一：在強化陶瓷材料專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時，兼顧無機非金屬材料物理性能的共性，充分體現(xiàn)新時代材料的新知識與新理論。例如: 針對目前國內(nèi)外無機非金屬材料的研究熱點—陶瓷的增韌、電子陶瓷、超導(dǎo)材料等，在講授基礎(chǔ)知識的同時， 可以介紹目前國內(nèi)外上述方面的最新成果與理論， 如最近提出的陶瓷韌化新機理—壓電能量損耗機理以及電疇翻轉(zhuǎn)增韌機理等。
3.課程新教學模式的重構(gòu)
《材料物理性能》是學生全面接觸專業(yè)領(lǐng)域、從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過渡課程，具有概念多、學科知識面寬、應(yīng)用基礎(chǔ)理論廣的特點，有相當?shù)碾y度。本課程倡導(dǎo)的教學是由以傳授知識為主要特征的“教學型”教學向以意識教育和培養(yǎng)認知能力為主要特征的“探究+ 應(yīng)用型”教學轉(zhuǎn)變，“學習、探究、實踐”互動，使學生提高基本素質(zhì)、夯實基本知識、培養(yǎng)基本能力、鍛煉基本技能。在傳統(tǒng)教學的基礎(chǔ)上, 不斷探索新的教學方法，通過采用啟發(fā)、引導(dǎo)、討論式的教學模式，充分調(diào)動學生學習的積極性與主動性。因此,研究《材料物理性能》課程采用何種教學方法及教學手段使學生易于接受, 從而達到教學目的是該課程新教學模式的重構(gòu)的重要內(nèi)容， 應(yīng)在以下三個方面進行改革。
3.1 教學方法：由傳統(tǒng)的“注入式應(yīng)試教育”轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)知識經(jīng)濟要求及應(yīng)用能力培養(yǎng)的“參與式素質(zhì)教育”;教學形式要由“單一的課堂教學”改變?yōu)椤岸嘈问降幕咏涣鳌�。因此，�?yīng)堅持理論聯(lián)系實際，將課堂理論教學、實驗教學、工程實訓等實踐教學有機結(jié)合起來， 培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力，實現(xiàn)“知識--能力--素質(zhì)”同步提高，加強啟發(fā)式教學，讓學生有足夠的自主思考的時間和空間，為學生創(chuàng)造“在做中學”、“在嘗試體驗中學”、“在興趣中學” 等多種學習方式的機會，提倡課程小論文、課題型訓練、課堂交流與辯論等。要注意處理好知識“點- 線- 面”三者之間的關(guān)系，體現(xiàn)“貫穿材料四大要素主線”、“突出結(jié)構(gòu)材料重點”、“強調(diào)材料應(yīng)用”三大原則，注意介紹相關(guān)理論的背景與內(nèi)涵，強調(diào)知識之間的縱向和橫向的有機聯(lián)系。
3.2 教學手段：要改變“一位教師一本書、教室+ 黑板+ 粉筆”的傳統(tǒng)落后局面，可采用電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式， 提高教學過程中的信息傳遞量和教學內(nèi)容的科學性、先進性、趣味性，增強學生與老師的實時交流，使廣大學生得到最優(yōu)質(zhì)的教學資源，并能有效地激發(fā)學習興趣，真正改變傳統(tǒng)教學的單調(diào)模式。應(yīng)用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行《材料物理性能》課件開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，提高該課程的教學質(zhì)量和學習效果，充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育資源，成為《材料物理性能》課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。另外, 改變布置有固定答案的課后作業(yè)的方式，讓學生通過查閱大量相關(guān)資料，撰寫與該課程有關(guān)的讀書報告或綜合設(shè)計性論文， 從中考察大學本科生綜合運用所學知識、自我更新知識、獲取信息的能力，激發(fā)學生對該專業(yè)的興趣，培養(yǎng)學生撰寫科技論文的能力。
3.3 授課內(nèi)容與能力培養(yǎng)緊密結(jié)合：緊跟學科發(fā)展，加強前沿成果介紹，開闊學生視野。進入21 世紀以來，我國材料科學發(fā)展更加迅速，對人才培養(yǎng)的要求更高。因此，我們在課堂教學過程中，安排一定的時間加強材料領(lǐng)域前沿研究成果、應(yīng)用前景和學科發(fā)展動態(tài)的介紹， 使學生在學習專業(yè)基礎(chǔ)理論的同時，了解材料科學研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，既可拓寬學生的知識面，為今后進一步深造和夯實應(yīng)用能力打下基礎(chǔ)，也能大大提高學生的學習興趣。講授材料的各種物理性能，把復(fù)雜的知識簡單化，把抽象的知識具體化，把簡單的知識深化，以提高學生對該課程及本專業(yè)的學習興趣。例如: 在講授材料鐵電性能時, 由于知識比較抽象，就以學生熟悉的計算機和手機里的存儲器為例，通過講述并分析鐵電存貯和磁存貯原理的異同，使學生對抽象的鐵電理論—電滯回線有了比較形象的認識和理解。4.結(jié)束語
應(yīng)用型大學本科培養(yǎng)的材料工程類專業(yè)人才， 應(yīng)區(qū)別于研究型和教學研究型大學， 不僅要跟蹤材料研究的材料學科發(fā)展方向，更要立足于培養(yǎng)材料工程師的工程教育，側(cè)重材料開發(fā)應(yīng)用、材料改性和材料加工。在當下知識快速更新、科學技術(shù)交叉發(fā)展、理論與實驗教學并重發(fā)展的形勢下，傳統(tǒng)的高等學校的專業(yè)基礎(chǔ)課教學方式顯然不適合新型應(yīng)用型大學專業(yè)基礎(chǔ)課的教學要求。因此，新應(yīng)用型大學的專業(yè)課程系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)建“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用、多方向”的課程活動模塊組合，以適應(yīng)不斷變化的人才培養(yǎng)目標的需要，對課程體系、教學大綱、教學方法必須進行改革，建立與應(yīng)用能力培養(yǎng)形成有機統(tǒng)一的、以提高學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為主的新型理論課程體系和教學模式
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