淺談《材料物理性能》課程教學(xué)的改革與探索論文
1 課程改革的背景
《材料物理性能》是材料專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，對材料各種基本物理性能的概念、發(fā)展與應(yīng)用有較全面的了解，為判斷材料優(yōu)劣，正確選擇和使用材料，改善材料性能，探索新材料、新性能、新工藝打下理論基礎(chǔ)。由于本門課程的掌握情況對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的深入學(xué)習(xí)有直接影響，所以結(jié)合《材料物理性能》課程的自身特點及應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標與要求，積極推進《材料物理性能》課程的教學(xué)改革、強化課程內(nèi)容建設(shè)、培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力、注重材料物理性能的學(xué)科前沿發(fā)展，主動引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好材料物理性能的知識，對于提高學(xué)生分析、解決工程問題的能力十分重要。[1]為了提高學(xué)生的積極性，拓寬學(xué)生的知識面，筆者在自身教學(xué)實踐中從教學(xué)內(nèi)容和方法等方面進行了一些創(chuàng)新嘗試與探索。
2 課程教學(xué)的改革與實踐
2.1 完善授課資料，精心組織教育教學(xué)內(nèi)容
《材料物理性能》主要涉及的是材料科學(xué)中物理方面的基礎(chǔ)要點，包括材料的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等物理性能方面，因此理論性極強。課程內(nèi)容較為抽象，難懂，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到困難較多，尤其是書中涉及到的公式推導(dǎo)的部分，大部分學(xué)生對此類問題的學(xué)習(xí)積極性不高。因此，課程內(nèi)容上在吸取先進教學(xué)經(jīng)驗的同時，注重科學(xué)性、先進性以及趣味性相結(jié)合。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，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)相關(guān)的新材料、新工藝及新技術(shù)等先進知識。[2]
2.2 利用多種方法，積極培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力
本課程的理論和實驗相結(jié)合，具有較強的邏輯思維性。這就要求教師在授課的過程中，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育思想，從傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法向“啟發(fā)式”教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。由于課時等因素的限制，不能把所有的章節(jié)講的過多、過全、過細，我們主要采取精講的方法。在教學(xué)中注重簡單明了地闡述材料物理性能的基本概念，盡量避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。為了使概念清晰，使用了大量的`圖表。并且根據(jù)新材料發(fā)展，將新材料作為應(yīng)用實例在相應(yīng)的物理性能教學(xué)中給出。同時，使用教學(xué)方法方面注重多樣化，以講授法為主，輔以討論、演示、實驗、工廠實地考察觀摩等教學(xué)方法，輔以國外優(yōu)秀資源，應(yīng)用多媒體手段，適時補充先進網(wǎng)絡(luò)資源，增加教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.3 合理設(shè)計實驗，努力培養(yǎng)實驗創(chuàng)新能力
實驗課是材料物理性能的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，可以幫助學(xué)生鞏固和加深課堂所學(xué)的理論知識，熟悉使用測試儀器，掌握基本實驗技能，并能培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力。社會的發(fā)展對人才的需求越來越高，這就要求教師在教學(xué)的過程中，堅持學(xué)習(xí)知識與創(chuàng)新意識并重為原則，鼓勵學(xué)生把物理原理、物理效應(yīng)和物理器件應(yīng)用于實際，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。例如，在以教材為主線的教學(xué)過程中， 教師適當(dāng)?shù)匮a充一些功能材料制備以及性能研究的內(nèi)容，可以拓寬學(xué)生的知識面，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。同時，教師應(yīng)充分利用各種現(xiàn)有平臺和資源，以專業(yè)綜合實驗順利進行為目標組織學(xué)生觀摩和操作，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上對材料的物理性能具有感性的認識，培養(yǎng)他們的大材料觀。另外，在實驗課程的安排上應(yīng)及時更新實驗內(nèi)容，在課堂教學(xué)中借助多媒體介紹較新的綜合實驗，激發(fā)學(xué)生系的興趣，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗創(chuàng)新技能。
2.4 挖掘?qū)W生潛力，重視培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力
應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)必須要與科學(xué)研究相結(jié)合。筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)過綜合性和研究性實驗，將理論知識、抽象知識形象化，加深了對知識的理解和運用。部分同學(xué)還嘗試進行小論文寫作，提高了自己的科技寫作技能、自主學(xué)習(xí)能力和科研應(yīng)用技能，為進一步學(xué)習(xí)深造打下了良好的科研基礎(chǔ)。同時，也多鼓勵學(xué)生參加學(xué)校的各類項目，如開放實驗、SRTP 訓(xùn)練項目、大學(xué)生“步步高“科技攀登計劃、大學(xué)生本科技能訓(xùn)練等，在提升科研素養(yǎng)的同時，也為繼續(xù)進修、就業(yè)等打好了基礎(chǔ)。筆者的科研方向為熱電材料的制備及其電學(xué)性質(zhì)的研究，在授課過程中滲透自己的研究方向，并把對此感興趣的同學(xué)組成了一個研究小組，定期對他們進行指導(dǎo)，經(jīng)過一年左右的實踐，該小組取得一定的科研成果。同時，教師也將橫向課題中工程實踐的成果帶到課堂中，讓大家熟悉工程設(shè)計、應(yīng)用及開發(fā)的思路發(fā)放等，為以后就業(yè)、科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。
3 結(jié)語
教學(xué)是一個系統(tǒng)工程，如何在有限的課堂時間內(nèi)讓學(xué)生真正掌握專業(yè)知識是我們每一個專業(yè)基礎(chǔ)課任課老師的責(zé)任和義務(wù)。只要我們專業(yè)基礎(chǔ)課任課老師注意不斷改進教學(xué)手段和教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，就能大大提高教學(xué)效果。本門課程在材料科學(xué)迅速發(fā)展、本科教育向應(yīng)用型方向轉(zhuǎn)變的背景下， 該課程的教學(xué)要求、目標、重點、手段都已發(fā)生了根本性變化。[3]因此，要求教師要緊跟現(xiàn)代材料科學(xué)發(fā)展的步伐，不斷學(xué)習(xí)、更新和充實材料科學(xué)的最新理論及應(yīng)用成果， 并要結(jié)合本課程教學(xué)及其他相關(guān)課程及實踐教學(xué)的信息反饋，及時發(fā)現(xiàn)問題，加以改進，反復(fù)探索、實踐，切實有效提高《材料物理性能》課程的教學(xué)質(zhì)量。
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