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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(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習，對材料各種基本物理性能的概念、發(fā)展與應用有較全面的了解，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。由于本門(mén)課程的掌握情況對學(xué)生后續專(zhuān)業(yè)課程的深入學(xué)習有直接影響，所以結合《材料物理性能》課程的自身特點(diǎn)及應用型人才培養目標與要求，積極推進(jìn)《材料物理性能》課程的教學(xué)改革、強化課程內容建設、培養學(xué)生的實(shí)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(dòng)引導學(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(wèn)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(shí)踐中從教學(xué)內容和方法等方面進(jìn)行了一些創(chuàng )新嘗試與探索。
2 課程教學(xué)的改革與實(shí)踐
2.1 完善授課資料，精心組織教育教學(xué)內容
《材料物理性能》主要涉及的是材料科學(xué)中物理方面的基礎要點(diǎn)，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。課程內容較為抽象，難懂，學(xué)生學(xué)習過(guò)程中遇到困難較多，尤其是書(shū)中涉及到的公式推導的部分，大部分學(xué)生對此類(lèi)問(wèn)題的學(xué)習積極性不高。因此，課程內容上在吸取先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗的同時(shí)，注重科學(xué)性、先進(jìn)性以及趣味性相結合。貫徹“精、寬、新、用”的原則，注重材料的多樣性和廣泛性，在重點(diǎn)介紹功能材料物理性能的同時(shí)，增加結構材料的內容，在保證傳統材料知識的前提下，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(jìn)知識。[2]
2.2 利用多種方法，積極培養自主創(chuàng )新能力
本課程的理論和實(shí)驗相結合，具有較強的邏輯思維性。這就要求教師在授課的過(guò)程中，要轉變傳統的教育思想，從傳統的“填鴨式”教學(xué)方法向“啟發(fā)式”教學(xué)方法轉變，引導學(xué)生獨立發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養學(xué)生自主創(chuàng )新的能力。由于課時(shí)等因素的限制，不能把所有的章節講的過(guò)多、過(guò)全、過(guò)細，我們主要采取精講的方法。在教學(xué)中注重簡(jiǎn)單明了地闡述材料物理性能的基本概念，盡量避免復雜的數學(xué)推導。為了使概念清晰，使用了大量的圖表。并且根據新材料發(fā)展，將新材料作為應用實(shí)例在相應的物理性能教學(xué)中給出。同時(shí)，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(shí)驗、工廠(chǎng)實(shí)地考察觀(guān)摩等教學(xué)方法，輔以國外優(yōu)秀資源，應用多媒體手段，適時(shí)補充先進(jìn)網(wǎng)絡(luò )資源，增加教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習的積極性。
2.3 合理設計實(shí)驗，努力培養實(shí)驗創(chuàng )新能力
實(shí)驗課是材料物理性能的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節，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(shí)驗技能，并能培養他們理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。社會(huì )的發(fā)展對人才的需求越來(lái)越高，這就要求教師在教學(xué)的過(guò)程中，堅持學(xué)習知識與創(chuàng )新意識并重為原則，鼓勵學(xué)生把物理原理、物理效應和物理器件應用于實(shí)際，以培養他們的創(chuàng )新意識。例如，在以教材為主線(xiàn)的教學(xué)過(guò)程中， 教師適當地補充一些功能材料制備以及性能研究的內容，可以拓寬學(xué)生的知識面，提高他們的學(xué)習興趣。同時(shí)，教師應充分利用各種現有平臺和資源，以專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗順利進(jìn)行為目標組織學(xué)生觀(guān)摩和操作，使學(xué)生在理論學(xué)習的基礎上對材料的物理性能具有感性的認識，培養他們的大材料觀(guān)。另外，在實(shí)驗課程的安排上應及時(shí)更新實(shí)驗內容，在課堂教學(xué)中借助多媒體介紹較新的綜合實(shí)驗，激發(fā)學(xué)生系的興趣，以培養學(xué)生的綜合實(shí)驗創(chuàng )新技能。
2.4 挖掘學(xué)生潛力，重視培養科研創(chuàng )新能力
應用創(chuàng )新型人才的培養必須要與科學(xué)研究相結合。筆者發(fā)現學(xué)生經(jīng)過(guò)綜合性和研究性實(shí)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(jìn)行小論文寫(xiě)作，提高了自己的科技寫(xiě)作技能、自主學(xué)習能力和科研應用技能，為進(jìn)一步學(xué)習深造打下了良好的科研基礎。同時(shí)，也多鼓勵學(xué)生參加學(xué)校的各類(lèi)項目，如開(kāi)放實(shí)驗、SRTP 訓練項目、大學(xué)生“步步高“科技攀登計劃、大學(xué)生本科技能訓練等，在提升科研素養的同時(shí)，也為繼續進(jìn)修、就業(yè)等打好了基礎。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(guò)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(gè)研究小組，定期對他們進(jìn)行指導，經(jīng)過(guò)一年左右的實(shí)踐，該小組取得一定的科研成果。同時(shí)，教師也將橫向課題中工程實(shí)踐的成果帶到課堂中，讓大家熟悉工程設計、應用及開(kāi)發(fā)的思路發(fā)放等，為以后就業(yè)、科學(xué)研究打下堅實(shí)的基礎。
3 結語(yǔ)
教學(xué)是一個(gè)系統工程，如何在有限的課堂時(shí)間內讓學(xué)生真正掌握專(zhuān)業(yè)知識是我們每一個(gè)專(zhuān)業(yè)基礎課任課老師的責任和義務(wù)。只要我們專(zhuān)業(yè)基礎課任課老師注意不斷改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性的發(fā)揮，就能大大提高教學(xué)效果。本門(mén)課程在材料科學(xué)迅速發(fā)展、本科教育向應用型方向轉變的背景下， 該課程的教學(xué)要求、目標、重點(diǎn)、手段都已發(fā)生了根本性變化。[3]因此，要求教師要緊跟現代材料科學(xué)發(fā)展的步伐，不斷學(xué)習、更新和充實(shí)材料科學(xué)的最新理論及應用成果， 并要結合本課程教學(xué)及其他相關(guān)課程及實(shí)踐教學(xué)的信息反饋，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，加以改進(jìn)，反復探索、實(shí)踐，切實(shí)有效提高《材料物理性能》課程的教學(xué)質(zhì)量。
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