- 相關(guān)推薦
《材料物理性能》課程的特點(diǎn)與改革措施論文
摘要：《材料物理性能》是材料與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程。針對該課程教學(xué)中的內容多且抽象的特點(diǎn)， 我們從教學(xué)內容、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了改革。探討了本門(mén)課程教學(xué)過(guò)程中如何調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣、優(yōu)化教學(xué)內容和教學(xué)方法， 將科研成果與教學(xué)實(shí)踐相結合， 提高整體教學(xué)效率的可行措施。
關(guān)鍵詞：材料物理性能； 教學(xué)方法； 教學(xué)實(shí)踐；
The Teaching Reform for Physical Properties of Materials
Abstract:Physical Properties of Materials is one of professional basic course of major of materials science and engineering. Due to the content of the course is much and abstract, the article put forward to the reform of the content of courses, teaching approach, and practice teaching. Here, we promote many measurements to improve the teaching effect and increase the students learning enthusiasm and initiative through highlighting the important knowledge, integrate the research efforts and scientific cognition into teaching and strengthening the connection between the theory and practice, and improve teaching efficiency.
Keyword:Physical Properties of Materials; teaching methods; practice teaching;
《材料物理性能》是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主要的專(zhuān)業(yè)基礎課程， 是物理理論基礎與材料性能相結合為主的一門(mén)課程， 旨在利用物理學(xué)理論闡述材料的性能及規律， 與《高等數學(xué)》《量子力學(xué)》《固體物理》《物理化學(xué)》《材料科學(xué)基礎》等課程內容交叉較多。
一、《材料物理性能》課程的內容
《材料物理性能》闡述了材料的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等性能的原理、性能的測定以及控制和改善性能的措施等， 并且明確了材料結構與性能的關(guān)系以及各性能之間的相互制約與變化規律。
我們選用的是北京航空航天大學(xué)出版社出版的田蒔主編的《材料物理性能》。本書(shū)首先介紹固體中電子能量結構和狀態(tài)的三個(gè)理論即經(jīng)典自由電子學(xué)說(shuō)、金屬的費密-索末菲電子理論、晶體能帶理論的基本知識， 然后， 依次介紹電、介電、光、熱、磁以及彈性和內耗性能。
二、《材料物理性能》課程的特點(diǎn)
�。ㄒ唬� 知識點(diǎn)多且覆蓋面廣
如上所述， 《材料物理性能》主要講授了電、介電、光、熱、磁、彈性和內耗的基本參數的物理意義及本質(zhì)；材料物理性能參數與成分、結構的關(guān)系及影響因素；材料物理性能的測量方法及其在材料科學(xué)研究中的應用。學(xué)生需要先學(xué)習一些前期的課程， 比如《高等數學(xué)》《量子力學(xué)》《固體物理》， 才能夠學(xué)好這門(mén)課程， 理順本課程的知識體系。
�。ǘ� 公式推導與計算內容乏味
公式多是《材料物理性能》課程的第二個(gè)特點(diǎn)， 特別是彈性和內耗部分的理論知識， 推導過(guò)程非常繁瑣， 計算量也大， 因此很多教材中經(jīng)常是直接給出結論的。我們在授課過(guò)程中， 也不可能一一講解， 或者是給學(xué)生一點(diǎn)一點(diǎn)推導， 很多的時(shí)候是以課件等形式教學(xué)， 這就導致學(xué)生理解困難。
�。ㄈ� 與實(shí)踐經(jīng)驗結合不夠密切
《材料物理性能》中的制備過(guò)程、工藝等知識內容都是以文字的形式敘述的， 缺乏直觀(guān)的感受， 這樣學(xué)生的學(xué)習興趣就不會(huì )很高。
基于以上問(wèn)題， 我們教師必須提出針對性的改革， 改變現有的課堂狀態(tài)， 改善課堂教學(xué)， 加強與學(xué)生互動(dòng)， 積極應對學(xué)生的反饋， 注重理論聯(lián)系實(shí)際， 提高課堂教學(xué)效果。
三、教學(xué)改革措施及效果
�。ㄒ唬� 教學(xué)手段的改革---多媒體授課與板書(shū)相結合
因為我們的《材料物理性能》包括導電、介電、光學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、彈性及內耗等性能， 教學(xué)內容可以說(shuō)是非常多的。并且， 教學(xué)內容也十分抽象， 有些學(xué)生很難理解。因此， 我們一方面采用文字、圖表或動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù)， 將原本枯燥和抽象的物理知識形象化， 使得學(xué)生易于理解和掌握；另一方面， 我們將工藝和產(chǎn)品采用視頻和實(shí)物向學(xué)生展示， 使枯燥無(wú)味的教學(xué)內容變得生動(dòng)形象， 從而提高學(xué)生學(xué)習的熱情和興趣。當然， 對于有些必要的公式我們也會(huì )進(jìn)行一定的板書(shū)推導。
�。ǘ� 教學(xué)內容的改革--突出重點(diǎn)， 知識的融會(huì )貫通
對于材料專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)， 學(xué)會(huì )材料的應用要比公式的理論推導更為重要， 所以我們在授課過(guò)程中會(huì )適當簡(jiǎn)化繁瑣的數學(xué)推導， 將物理性能的概念和物理模型以及物理性能表征參數的物理意義重點(diǎn)突出講。此外， 也適當補充了物理性能的測試方法、測試影響因素等內容， 使學(xué)生能夠將理論與應用結合起來(lái)。比如， 同樣的一種材料， 研究其力學(xué)性能時(shí)我們要對其施加拉力；研究其光 （電） 學(xué)性能時(shí)， 我們要對其施加光 （電） 激勵使其呈現出光學(xué)性能。其實(shí)， 這些不同的物理性能只不過(guò)是同一材料在不同激勵下做出的不同反應而已。但是， 我們知道物質(zhì)是由原子和分子構成的， 分子和原子的種類(lèi)及結構不但決定了不同材料的性能， 還決定了不同性能之間的關(guān)系。因此， 在研究材料的過(guò)程中， 改善材料的一種性能， 必須考慮到是否影響到其他性能， 其他性能是否超出了應用的最低要求。比如， 我們上面提高的力、光和電的性能。
�。ㄈ� 教學(xué)與實(shí)踐科研相結合
傳統的材料物理性能實(shí)驗教學(xué)多為演示性、驗證性實(shí)驗， 學(xué)生實(shí)踐能力培養方面的實(shí)驗較少。然而， 材料物理性能是一門(mén)理論和實(shí)踐緊密結合的課程， 因此， 學(xué)生的科研能力和應用能力的培養也是非常重要的， 可以幫助學(xué)生鞏固和加深課堂所學(xué)的理論知識， 掌握各種材料物理性能的測試方法和在材料科學(xué)研究中的應用。
為此， 我們對該門(mén)課程的實(shí)驗課進(jìn)行了改革。一方面， 在授課的時(shí)候可以結合自己的科研工作， 比如在講授材料的磁性能的時(shí)候， 向同學(xué)介紹我們研究的磁性體系的性能、應用以及制備和測試方法。講授電輸運性質(zhì)的時(shí)候， 可以和目前的催化材料結合起來(lái)。我們也會(huì )在每次講授結束以后， 布置合適的作業(yè)讓學(xué)生練習， 鞏固課上所學(xué)的知識， 布置小論文， 讓學(xué)生查閱文獻資料， 鍛煉學(xué)生查閱文獻和撰寫(xiě)論文的能力。另一方面， 我們打算提供一定的實(shí)驗課程作為教學(xué)實(shí)踐的一個(gè)補充。比如， 在電阻測試的章節中， 讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗， 測試各種情況下的電阻， 并分析原因。在發(fā)光性能的研究中， 讓學(xué)生自己動(dòng)手制備發(fā)光樣品， 然后測試各種燒結溫度處理后的發(fā)光樣品的強度， 從而得出發(fā)光樣品的發(fā)光強度和燒結溫度之間的關(guān)系并分析原因。
四、結論
《材料物理性能》課程內容非常多而且很抽象， 同時(shí)也是一門(mén)理論與應用相結合的課程， 學(xué)生學(xué)習起來(lái)比較困難。我們通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中豐富教學(xué)手段、優(yōu)化教學(xué)內容、加強實(shí)踐環(huán)節等措施， 對本課程教學(xué)進(jìn)行了改革。希望通過(guò)教學(xué)改革， 使得學(xué)生在學(xué)習這門(mén)課程時(shí)的主動(dòng)性得到明顯提高， 學(xué)習效果得到有效改善。當然， 在今后的教學(xué)過(guò)程中我們還需要進(jìn)一步加強對教學(xué)內容的鉆研， 不斷探索課程教學(xué)評價(jià)機制， 進(jìn)一步提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
[1]李桂杰， 李敏�！恫牧衔锢硇阅堋氛n程教學(xué)改革的探討[J].教育教學(xué)論壇， 2015, （33） :264-265.
[2]卜小海， 張澤武， 杭祖圣， 吳瓊， 王經(jīng)逸�！稄秃喜牧辖Y構設計》的教學(xué)設計與實(shí)踐[J].教育現代化， 2017, （6） :131-132.
[3]許天旱， 王黨會(huì )， 姚婷珍�！恫牧衔锢硇阅堋方虒W(xué)新理念--縱橫聯(lián)系， 融會(huì )貫通[J].教育教學(xué)論壇， 2016, （4） :145-146.
【《材料物理性能》課程的特點(diǎn)與改革措施論文】相關(guān)文章：
課程改革工程材料論文11-12
課程改革與教育公平的論文12-11
土木工程制圖課程改革措施11-17
淺談?wù)n程改革的基礎教育論文02-07
工程材料教學(xué)改革論文11-13
公共英語(yǔ)課程改革論文11-12