材料科學(xué)基礎(chǔ)范文

時(shí)間:2023-03-28 10:20:28

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材料科學(xué)基礎(chǔ)

篇1

【關(guān)鍵詞】 材料學(xué);材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)改革

材料是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)??v觀人類利用材料的歷史,可以清楚地看到,每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和利用,都會(huì)把人類支配和改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平,給社會(huì)生產(chǎn)力和人類生活帶來巨大的變化,把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步。可以說沒有半導(dǎo)體材料的開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn),便不可能有目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)革命;沒有現(xiàn)代的高溫高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料,便沒有今天的宇航科技;沒有低損耗的光導(dǎo)纖維,便不會(huì)出現(xiàn)光纖維的長(zhǎng)距離傳輸,也無當(dāng)前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料對(duì)社會(huì)影響的方方面面,深刻認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)方面人才的需求。

我國各大高校紛紛設(shè)立了材料學(xué)院,并建立健全了材料學(xué)方面各類培養(yǎng)課程。材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí), 可使學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能,以利于學(xué)生學(xué)習(xí)材料學(xué)專業(yè)的后續(xù)課程。[1-6]本論文通過分析材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題,闡明了材料學(xué)專業(yè)進(jìn)行材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性,并結(jié)合本人講授材料科學(xué)基礎(chǔ)過程中的體會(huì),初步探討了如何提高材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)效果,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行了探討。

1.材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)人才的大量需求,材料學(xué)專業(yè)已逐步成為全國各大高校重要的組成部分,但由于專業(yè)的性質(zhì),材料學(xué)專業(yè)也是高校中最難學(xué)習(xí)的專業(yè)之一。要成為一個(gè)材料學(xué)專業(yè)合格的本科畢業(yè)生,既要具備化學(xué)方面的基礎(chǔ),又要物理方面的基礎(chǔ),還要掌握材料化學(xué),材料物理等材料專業(yè)的知識(shí)。但由于學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)間是有限的,這就造成材料學(xué)專業(yè)課程設(shè)置時(shí),存在“課時(shí)緊,任務(wù)重” 的問題。以材料科學(xué)基礎(chǔ)為例,材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)授課時(shí)間一般不少于120學(xué)時(shí),而縱觀全國各大高校材料學(xué)專業(yè),材料科學(xué)基礎(chǔ)通常為54學(xué)時(shí),個(gè)別為72學(xué)時(shí),且大多沒有實(shí)驗(yàn)。這并不意味著材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求低,而是由于材料學(xué)專業(yè)課程多、學(xué)時(shí)緊等原因?qū)е碌臒o奈之舉。材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)時(shí)少造成學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的知識(shí)掌握膚淺,很難真正體會(huì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時(shí)也影響了后續(xù)材料學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。另外,不設(shè)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),學(xué)生的動(dòng)手能力得不到鍛煉,在進(jìn)行后續(xù)課程時(shí)沒有任何基礎(chǔ),從而影響了其它材料學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行??傊?材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)存在的諸多弊端已嚴(yán)重地影響了材料學(xué)專業(yè)學(xué)生的正常學(xué)習(xí),因此,材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革勢(shì)在必行。

2.材料科學(xué)基礎(chǔ)的課程內(nèi)容和特點(diǎn)

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門古老又新興的課程,它是一門理論性強(qiáng),內(nèi)容豐富,掌握起來有相當(dāng)難度的課程。同時(shí),它也是一門重視實(shí)驗(yàn),能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程。具體來講,材料科學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容分為三大模塊:第一模塊為晶體結(jié)構(gòu)和缺陷,包括各種晶體的空間結(jié)構(gòu)、可能出現(xiàn)的各種缺陷及缺陷的表示法。本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的25%~35%;第二模塊為原子及分子運(yùn)動(dòng)、材料的變形和再結(jié)晶,本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的45%~55%;第三模塊為單元及多元相圖,包括晶體的凝固和相圖的關(guān)系、相圖的分析等,本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的15%~25%。分析各模塊的主要內(nèi)容,可以提煉出材料科學(xué)基礎(chǔ)主要包括晶體的結(jié)構(gòu)及表示方法。[7-9]

3.材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程改革研究

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)材料科學(xué)基礎(chǔ)的主要內(nèi)容和課程特點(diǎn),結(jié)合材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求,我們對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容主要進(jìn)行了如下改革:“精簡(jiǎn)內(nèi)容,把握重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)相關(guān)。”材料科學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)過上百年的發(fā)展,內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)豐富,而且還在不斷更新。如此龐大的內(nèi)容僅僅通過短短的54學(xué)時(shí)或者72學(xué)時(shí)來順利完成全部教學(xué)內(nèi)容幾乎是不可能的,因此,精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容是材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)。針對(duì)材\料學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求,并考慮到材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)沒有實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況,我們對(duì)這三大模塊進(jìn)行了以下改革:首先,精簡(jiǎn)第三模塊的內(nèi)容,使其僅占總學(xué)時(shí)的5%,同時(shí)在第三模塊中加入15%的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從而使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作;其次,把握第一模塊的內(nèi)容,第一模塊為材料科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論,是材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重點(diǎn),這部分的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生初步了解材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時(shí)在第一模塊增加材料科學(xué)基礎(chǔ)的x衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學(xué)習(xí),這部分內(nèi)容達(dá)到總學(xué)時(shí)的40%;最后,強(qiáng)調(diào)第二模塊中與材料學(xué)專業(yè)相關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容, 占總學(xué)時(shí)的40%。第二模塊的內(nèi)容非常繁多,我們通過學(xué)習(xí)原子和分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、材料的形變及再結(jié)晶規(guī)律,使學(xué)生能熟練掌握與材料學(xué)專業(yè)有關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),為后續(xù)材料學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3.2 教學(xué)方法改革

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門看似簡(jiǎn)單,但掌握起來卻有相當(dāng)難度的課程。在教學(xué)過程中必須盡快讓學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式,跟上上課節(jié)奏,學(xué)生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學(xué)過程中必須改革傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法。在教學(xué)實(shí)踐中通過借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)自己的教學(xué)過程中的教訓(xùn),在教學(xué)方法上主要做了以下改革:(1)通過現(xiàn)實(shí)的例子,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣。針對(duì)材料是科技的基礎(chǔ)這特點(diǎn),通過材料的突破實(shí)現(xiàn)國家的科技發(fā)展的例子,增加學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣。同時(shí),介紹材料科學(xué)基礎(chǔ)與材料學(xué)專業(yè)其他課程的關(guān)系,使學(xué)生了解材料科學(xué)基礎(chǔ)對(duì)其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,引起學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的高度重視。比如講到晶體結(jié)構(gòu)和由于摻雜引起的缺陷內(nèi)容時(shí),可以介紹當(dāng)前高科技領(lǐng)域的發(fā)展基本都是通過摻雜引起材料能帶發(fā)生變化的特點(diǎn),激勵(lì)同學(xué)們努力學(xué)習(xí)好這門大部分高科技所需要的基礎(chǔ)知識(shí),為將來祖國的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn);同時(shí)介紹材料學(xué)專業(yè)方面的所有專業(yè)課或多或少的與這們課有關(guān)聯(lián)的特點(diǎn),使學(xué)生了解材料科學(xué)基礎(chǔ)對(duì)其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。(2)以晶體結(jié)構(gòu)為主線,引導(dǎo)學(xué)生深刻理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的原理。為了讓學(xué)生更好地掌握晶體的結(jié)構(gòu)缺陷和性質(zhì)的關(guān)系,如必須使學(xué)生真正理解什么是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)是什么樣子。(3)通過課本目錄,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié),比較,歸納。材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容瑣碎繁多,在學(xué)習(xí)過程中,必須及時(shí)總結(jié),比較和歸納,才能將材料科學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容形成整體,不致前面學(xué)的很快就忘記,影響后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中,針對(duì)學(xué)生在長(zhǎng)期學(xué)習(xí)過程中不看目錄的缺點(diǎn),我們強(qiáng)調(diào)了目錄的作用。比如學(xué)習(xí)完一章后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)目錄回憶本章主要內(nèi)容,象本章包括幾節(jié),每節(jié)主要講了什么主要內(nèi)容,其中重點(diǎn)是什么等。然后引導(dǎo)學(xué)生比較這一章與前面幾章的聯(lián)系和區(qū)別。最后,分析學(xué)過的內(nèi)容,總結(jié)和歸納出要掌握的主要內(nèi)容。(4)逐步引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)。大學(xué)教學(xué)的一個(gè)很重要的任務(wù)就是教會(huì)學(xué)生自學(xué),學(xué)生在學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的過程中對(duì)于晶體的結(jié)構(gòu)和三元相圖,掌握起來具有較大難度,需要老師講解,但對(duì)于原子結(jié)構(gòu)和鍵合相對(duì)簡(jiǎn)單,可以通過在老師引導(dǎo)下,學(xué)生自學(xué)的方式掌握。這既節(jié)約了學(xué)習(xí)時(shí)間,又有效地鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力。(5)通過做凝固和晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)書本上學(xué)的凝固原理和晶體結(jié)構(gòu)缺陷有更深入的了解,如讓同學(xué)門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠,研究是凝固原理對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響,然后把凝固后的鋼錠用xrd(x射線衍射),研究其晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷,同時(shí)把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相,找出成分中的馬氏體等晶相組織,與書上的相圖對(duì)比,加深對(duì)書本上知識(shí)的理解。

3.3 考試方式改革

課程成績(jī)的考核是課程的重要內(nèi)容,考核方式對(duì)教學(xué)效果有很大的指導(dǎo)作用。針對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)和主要內(nèi)容,我們將材料科學(xué)基礎(chǔ)的考試方式分為三塊,一是傳統(tǒng)的閉卷考試,占總成績(jī)的60%,二是平時(shí)成績(jī),主要是作業(yè)完成情況和每章主要內(nèi)容總結(jié)等,占20%,三是實(shí)驗(yàn)情況,在學(xué)生的實(shí)際操作中,考察學(xué)生的動(dòng)手能力,以及通過實(shí)驗(yàn)考察學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中,我們強(qiáng)調(diào)了課本的基本知識(shí),同時(shí),有相當(dāng)數(shù)量的綜合題主要考察學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容的綜合應(yīng)用情況,而概念題則考察學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)的理解情況。

4.結(jié)論

通過以上教學(xué)改革探索,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣,加深了學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)這門課的理解,為后續(xù)的材料學(xué)專業(yè)的課程學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

1 張莉芹.“材料科學(xué)基礎(chǔ)”多媒體教學(xué)淺析[j].中國冶金教育,2008,5:58-59.

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7 胡賡祥,蔡珣.材料科學(xué)基礎(chǔ)[m].上海:上海交通大學(xué)出版社,2002.

篇2

關(guān)鍵字:材料、材料科學(xué)基礎(chǔ)、教學(xué)方式、改革

中圖分類號(hào):G421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

材料是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ),對(duì)人類歷史的進(jìn)程起著關(guān)鍵性的作用??v觀歷史,人類使用材料已經(jīng)有很悠久,可以清楚地看到隨著人類文明和生產(chǎn)的發(fā)展,人類對(duì)材料的要求不斷增加和提高,于是由采用天然材料進(jìn)而為加工制作,再發(fā)展成為研制合成。在近代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,材料的品種日益增多,不同效能的新材料不斷涌現(xiàn),原有材料的性能也更為改善與提高、力求滿足各種使用要求。人類支配和改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平,給社會(huì)生產(chǎn)力和人類生活帶來巨大的變化,把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步,因此材料科學(xué)又成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)的支柱。我國高等院校深刻感受到材料對(duì)社會(huì)影響的方方面面,深刻認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)方面人才的需求。

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門古老又新興的課程,它是一門理論性強(qiáng),內(nèi)容豐富,掌握起來有相當(dāng)難度的課程。同時(shí),它也是一門重視實(shí)驗(yàn),能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程[1、2]。教學(xué)實(shí)踐證明,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容不但具有明顯的基礎(chǔ)性、文理性和實(shí)踐性,而且還有知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容繁雜、抽象難記、教學(xué)難點(diǎn)突出的特點(diǎn)。隨著材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新型材料、新工藝、新技術(shù)和新理論已經(jīng)充分融入到現(xiàn)階段的教材內(nèi)容中,從而使教學(xué)內(nèi)容不再是只有枯燥的概念、難以理解的原理、單調(diào)的方法和規(guī)則的簡(jiǎn)單地相結(jié)合,而是由知識(shí)傳授與技能訓(xùn)練相互滲透所形成的完整體系。

一、學(xué)科實(shí)行教學(xué)改革的必要性

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)人才的大量需求,材料學(xué)專業(yè)已逐步成為全國各大工科高校研究生教學(xué)的一部分。由于研究生學(xué)習(xí)的時(shí)間是有限的,這就造成《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程設(shè)置時(shí),存在“課時(shí)緊、任務(wù)重” 的問題。材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)時(shí)少造成學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的知識(shí)掌握膚淺,很難真正體會(huì)到材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時(shí)也影響了后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)[3-5]。另外,沒有有關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),學(xué)生的動(dòng)手能力得不到鍛煉,在進(jìn)行后續(xù)課程時(shí)沒有任何基礎(chǔ),從而影響了其它實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。故此,材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革勢(shì)在必行。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

材料科學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)過上百年的發(fā)展,內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)豐富,而且還在不斷更新。根據(jù)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的主要內(nèi)容和課程特點(diǎn),并且結(jié)合我校汽車與交通學(xué)院對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求,將對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革探索。龐大的教學(xué)內(nèi)容僅僅通過短短的54學(xué)時(shí)或者72學(xué)時(shí)來順利完成全部教學(xué)內(nèi)容幾乎是不可能的。因此,精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容是材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)。將冗長(zhǎng)繞口的書本內(nèi)容經(jīng)過提煉后總結(jié)出言簡(jiǎn)意賅的話語,而且在授課過程中始終貫穿著這門學(xué)科的重點(diǎn)內(nèi)容,讓學(xué)生牢牢將理論與實(shí)際緊密聯(lián)系起來,時(shí)時(shí)刻刻強(qiáng)調(diào)它們之間的相關(guān)性。

將《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容劃分為三個(gè)板塊:

第一板塊是晶體結(jié)構(gòu)和缺陷,包括各種晶體的空間結(jié)構(gòu)、可能出現(xiàn)的各種缺陷及缺陷的表示法。這部分是材料科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論,是材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。通過對(duì)這部分的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生初步了解材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時(shí)在第一模塊增加材料科學(xué)基礎(chǔ)的X衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學(xué)習(xí),這部分內(nèi)容達(dá)到總學(xué)時(shí)的40%。

第二板塊是原子及分子運(yùn)動(dòng)、材料的變形和再結(jié)晶。這部分的內(nèi)容非常繁多,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)原子和分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、材料的形變及再結(jié)晶規(guī)律,能夠熟練掌握與材料學(xué)專業(yè)有關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好而又堅(jiān)定的學(xué)科基礎(chǔ)。這部分的教學(xué)內(nèi)容占到總學(xué)時(shí)的40%。

第三板塊是單元及多元相圖,包括晶體的凝固和相圖的關(guān)系、相圖的分析等。安排這個(gè)板塊的教學(xué)內(nèi)容僅占總學(xué)時(shí)的5%,同時(shí)再增加15%的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)操作從而使學(xué)生了解各種分析測(cè)試儀器的使用說明,并且掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作流程。

三、教學(xué)方法改革《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門看似簡(jiǎn)單,但掌握起來卻有相當(dāng)難度的課程。在教學(xué)過程中必須盡快讓學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式,跟上上課的節(jié)奏,學(xué)生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學(xué)過程中必須改革傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法[6]。在教學(xué)實(shí)踐中通過借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)自己的教學(xué)過程中的教訓(xùn),在教學(xué)方法上主要做了以下改革:

通過多媒體教學(xué)的視覺效果激發(fā)學(xué)生對(duì)本學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。興趣是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的老師,那么從改掉原來一直以板書為主色調(diào)的教學(xué)方式開始,采用flas、Power point課件等多媒體教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué)輔助。多媒體教學(xué)可以使一些較為抽象的概念變?yōu)樯鷦?dòng)形象化的動(dòng)畫過程,也可以把無法直接觀察的結(jié)構(gòu)變化形象地展示給學(xué)生,既加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,又提高了學(xué)生對(duì)本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。

通過對(duì)實(shí)際生活中實(shí)例的研究與討論,強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。學(xué)生只是一味地通過聽老師講解知識(shí)也是調(diào)動(dòng)不起學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,所以課下給學(xué)生布置一些搜集信息的教學(xué)任務(wù),在課堂上給學(xué)生一個(gè)開展當(dāng)前高科技領(lǐng)域所應(yīng)用到的本學(xué)科知識(shí)的實(shí)例講解舞臺(tái),這樣不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還能鍛煉他們收集信息的能力,同時(shí)能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)融入到現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例中,突出了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。

通過教師在教學(xué)過程中逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。研究生教學(xué)的另一個(gè)很重要的任務(wù)就是教師需要教會(huì)學(xué)生怎樣自學(xué),針對(duì)一些相對(duì)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)內(nèi)容,可以通過教師的引導(dǎo),讓學(xué)生自己通過自學(xué)來掌握,而那些掌握起來難度較大的教學(xué)內(nèi)容則通過教師的講解使學(xué)生消化吸收。這既節(jié)約了學(xué)習(xí)的時(shí)間,又能有效地鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力。

(4)通過學(xué)生親自做相關(guān)的實(shí)驗(yàn),不僅可以對(duì)知識(shí)有了進(jìn)一步的消化和吸收,還可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。如果只單單進(jìn)行理論上的研究也是教學(xué)上的敗筆,不如通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親觀察各種材料的晶體和晶粒的物理變化,這樣既可以鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,又讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)得到了升華,使得教學(xué)變得不再是那么死板。例如做凝固和晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)書本上學(xué)的凝固原理和晶體結(jié)構(gòu)缺陷有更深入的了解,如讓同學(xué)門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠,研究是凝固原理對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響,然后把凝固后的鋼錠用XRD(X射線衍射),研究其晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷,同時(shí)把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相,找出成分中的馬氏體等晶相組織,與書上的相圖對(duì)比,加深對(duì)書本上知識(shí)的理解[7、8]。

四、考試方式改革課程成績(jī)的考核是課程的重要內(nèi)容,考核方式對(duì)教學(xué)效果有很大的指導(dǎo)作用。針對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的特點(diǎn)和主要內(nèi)容,將《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門學(xué)科的考試方式分為三部分:一是傳統(tǒng)的閉卷考試,占總成績(jī)的60%;二是平時(shí)成績(jī),主要是作業(yè)完成情況和每章主要內(nèi)容總結(jié)等,占20%;三是實(shí)驗(yàn)情況,在學(xué)生的實(shí)際操作中,考察學(xué)生的動(dòng)手能力,以及通過實(shí)驗(yàn)考察學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對(duì)課本基本知識(shí)的掌握情況,同時(shí),有相當(dāng)數(shù)量的綜合題主要考察學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容的綜合應(yīng)用情況,而概念題則考察學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)的理解情況。五、結(jié)論

通過強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際、多媒體教學(xué)設(shè)備輔助課堂教學(xué)、添加實(shí)驗(yàn)操作課程等教學(xué)改革,講、思、做三者的相結(jié)合不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)該課程的濃厚興趣,提高了自身的自學(xué)能力,增強(qiáng)了動(dòng)手操作能力,同時(shí)還使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步的理解和升華。

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篇3

關(guān)鍵詞:材料科學(xué)基礎(chǔ);課程體系;優(yōu)化

中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)09-0119-03

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,自然科學(xué)之間更加相互滲透、融合和交叉。陳舊的基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容和體系與新的科學(xué)前沿理論的矛盾日益突出,因此,有必要對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)體系和專業(yè)格局進(jìn)行調(diào)整和重組,建立綜合性材料科學(xué)與工程專業(yè),以適應(yīng)未來知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)材料類專業(yè)人才的需求?!安牧峡茖W(xué)與工程”專業(yè)在教育部1998年正式頒布的本科專業(yè)目錄中作為引導(dǎo)性專業(yè)提出,體現(xiàn)了材料科學(xué)與材料工程相互交叉與相互滲透綜合的發(fā)展趨勢(shì),也符合社會(huì)所需復(fù)合型人才成長(zhǎng)的要求?!安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”是該專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,擔(dān)負(fù)著公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課程之間的銜接作用,也是研究生入學(xué)的必考課程。該課程對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、科學(xué)的思維方法的培養(yǎng)和整體知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建具有奠基作用。因此,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行了改革與優(yōu)化整合。

一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的動(dòng)因

根據(jù)教育部提出的拓寬專業(yè)口徑、按專業(yè)大類進(jìn)行人才培養(yǎng)的基本思路及1997年國務(wù)院學(xué)位辦頒發(fā)的新專業(yè)目錄中提出的引導(dǎo)性專業(yè)——材料科學(xué)與工程專業(yè),部分高校材料類的專業(yè)設(shè)置不再分為無機(jī)非金屬材料工程、高分子材料與工程和金屬材料,而是按照材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科進(jìn)行重新設(shè)置,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系也進(jìn)行了相應(yīng)的改革。安徽建筑工業(yè)學(xué)院作為建筑類一般本科院校,其材料類專業(yè)是按二級(jí)學(xué)科進(jìn)行課程設(shè)置,設(shè)高分子材料與工程、無機(jī)非金屬材料工程以及電子科學(xué)與技術(shù)(電子材料方向)三個(gè)材料類專業(yè),各成體系。其中關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)從各專業(yè)課程的安排上看,無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)和電子科學(xué)與技術(shù)(電子材料方向)專業(yè)開設(shè)“無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)”,其重點(diǎn)是無機(jī)材料的結(jié)構(gòu)、組成和性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律,內(nèi)容相近;而高分子材料與工程專業(yè)未單獨(dú)開設(shè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程,材料科學(xué)基礎(chǔ)中大部分相關(guān)的理論分散在專業(yè)基礎(chǔ)課程“高分子化學(xué)”和“高分子物理”中,其中涉及較多的是制備科學(xué)而關(guān)于高溫?zé)Y(jié)、擴(kuò)散、固相反應(yīng)和相變過程及晶體結(jié)構(gòu)和缺陷理論則涉及的較少。然而,社會(huì)需要的人才正向著復(fù)合型人才發(fā)展,材料也正在向著功能型和復(fù)合型發(fā)展,因此為了滿足社會(huì)對(duì)材料類人才的要求,培養(yǎng)人才應(yīng)具有大材料專業(yè)的理論基礎(chǔ),故必須對(duì)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的優(yōu)化和整合,同時(shí)考慮安徽建筑工業(yè)學(xué)院的特色,構(gòu)建具有自己特色的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”一級(jí)學(xué)科平臺(tái)課程體系。

二、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化原則

圍繞材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格構(gòu)建具有建筑類一般本科院校辦學(xué)特色的材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課程,其重點(diǎn)是“厚基礎(chǔ)、寬口徑”,夯實(shí)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的適用能力;加強(qiáng)相關(guān)課程的綜合,一起考慮高分子材料與工程、無機(jī)非金屬材料工程以及電子科學(xué)與技術(shù)(電子材料方向)三個(gè)專業(yè)的相近課程,根據(jù)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)、高分子物理和高分子化學(xué)課程在人才培養(yǎng)中的作用,對(duì)其重新定位,整體優(yōu)化課程體系;同時(shí)堅(jiān)持先進(jìn)性原則,突出高、新、精、實(shí)的特點(diǎn),緊跟學(xué)科發(fā)展前沿。

篇4

關(guān)鍵詞:材料科學(xué)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)課 多媒體教學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

Construction of multimedia and network teaching for foundation of materials science experimental lesson

Liu Xiaoying, Zhao Jie, Zou Longjiang, Ji Shouhua

Dalian university of technology, Dalian, 116024, China

Abstract: Based on the character of multimedia teaching and network teaching, the construction methods for foundation of materials science experimental lesson are put forward. Compared with traditionally experimental lesson, the advantage and disadvantage of multimedia teaching and network teaching are pointed out, and the improvement methods are mentioned.

Key words: foundation of materials science; experimental lesson; multimedia teaching; network teaching

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程專業(yè)中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程對(duì)構(gòu)建材料專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)體系和后續(xù)其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)具有非常重要的作用。它以材料學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識(shí)為背景,闡述了各種材料的共性基礎(chǔ)知識(shí),從材料的組織結(jié)構(gòu)出發(fā),研究材料的性能與材料結(jié)構(gòu)和制備工藝之間的關(guān)系,既具有較強(qiáng)的理論性,又與生產(chǎn)實(shí)際有緊密的聯(lián)系[1]。材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課則是為本科生開設(shè)的實(shí)踐性較強(qiáng)的必修課,是以理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),并提高其動(dòng)手操作能力的重要途徑。強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),無論對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握還是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)都具有舉足輕重的作用。在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中主要有兩類實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。前者是使學(xué)生驗(yàn)證已學(xué)過的理論,鞏固已學(xué)過的知識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解。后者在于培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究解決工程實(shí)際問題的能力,并使學(xué)生獲得書本以外的知識(shí)和技能[2]。因此加強(qiáng)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與研究,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力至關(guān)重要。目前部分材料科學(xué)基礎(chǔ)開放性實(shí)驗(yàn)以教師板書實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主,存在學(xué)習(xí)途徑單一,教學(xué)方式簡(jiǎn)單,人多設(shè)備少不能實(shí)現(xiàn)每人都操作等問題。如何拓展學(xué)習(xí)途徑,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生全面深入學(xué)習(xí),提高學(xué)生動(dòng)手操作能力和認(rèn)識(shí)水平成為亟待解決的重要問題?,F(xiàn)在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛普及,學(xué)生接觸計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)日益增加,多媒體及網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為解決上述問題的重要途徑。

1 多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點(diǎn)

多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是指在教學(xué)過程中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),通過教學(xué)設(shè)計(jì),合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體及網(wǎng)絡(luò),并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合,共同完成實(shí)驗(yàn)教學(xué),形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu),達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果[3]。我們通常所說的多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是特指運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)將預(yù)先制作的多媒體教學(xué)課件及軟件通過網(wǎng)絡(luò)開展的教學(xué)活動(dòng)。它又稱為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction,CAI)。

多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)具有以下特點(diǎn):

(1)集成性高。能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行多通道統(tǒng)一獲取、存儲(chǔ)、組織與合成。這是紙質(zhì)書籍所不能比擬的。

(2)信息量大。網(wǎng)絡(luò)猶如浩瀚的海洋,通過它可以獲得大量的知識(shí)和信息。

(3)交互性強(qiáng)。交互性是計(jì)算機(jī)有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點(diǎn)之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動(dòng)地傳播信息,而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)人對(duì)信息的主動(dòng)選擇和控制。

(4)實(shí)時(shí)性強(qiáng)。當(dāng)用戶給出操作命令時(shí),相應(yīng)的多媒體及網(wǎng)絡(luò)信息都能夠得到實(shí)時(shí)控制。

(5)耗時(shí)間短。獲取同樣多的信息,多媒體及網(wǎng)絡(luò)所需時(shí)間較少,效率更高。

2 與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課相比存在的優(yōu)勢(shì)與不足

多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是一種先進(jìn)的教學(xué)手段。隨著科技進(jìn)步及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,多媒體教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式越來越多地應(yīng)用于當(dāng)代大學(xué)課堂。利用現(xiàn)代化的多媒體及網(wǎng)絡(luò)手段進(jìn)行材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué),不僅是教學(xué)方式的改革,同時(shí)對(duì)于優(yōu)化教學(xué)過程,提高教學(xué)效率及教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高動(dòng)手操作和解決問題的能力都具有非常重要的作用。

運(yùn)用多媒體,可以模擬各類理論及實(shí)際情況,使學(xué)生仿佛身臨其境,寓教于樂,化抽象為直觀,化復(fù)雜多變?yōu)楹?jiǎn)單明了,從有限的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中學(xué)到豐富的理論知識(shí),從而達(dá)到良好的互動(dòng)及學(xué)習(xí)效果。通過網(wǎng)絡(luò)形式展示實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果,可以節(jié)約時(shí)間,提高效率,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,拓展他們的學(xué)習(xí)途徑。

我們?cè)陉P(guān)注多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)越性的同時(shí),也要注意其存在不利于學(xué)生形象思維能力培養(yǎng),師生面對(duì)面的交流受到限制,多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)使用“程度”的把握需要進(jìn)一步實(shí)踐檢驗(yàn)等問題。在教學(xué)中要注意優(yōu)化多種教學(xué)手段,重點(diǎn)使用“參與式”和“互動(dòng)式”的教學(xué)手段。注意不要以講代做,要加強(qiáng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)際動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。

3 多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的改進(jìn)方法

在實(shí)驗(yàn)課中運(yùn)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段時(shí),教師必須謹(jǐn)記“多媒體及網(wǎng)絡(luò)僅是取得良好教學(xué)效果的輔助手段,是為教學(xué)服務(wù)的”,在實(shí)施過程中也要牢記以提高學(xué)生認(rèn)知能力為主導(dǎo),努力做到揚(yáng)長(zhǎng)避短,以提高教學(xué)質(zhì)量。

(1)作為材料科學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教師,要與主講教師良好溝通,針對(duì)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容開設(shè)不同實(shí)驗(yàn)課,以期最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的作用,提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)有針對(duì)性地準(zhǔn)備多媒體課件,包括視頻、音頻、軟件、圖片等。

(2)從實(shí)驗(yàn)課教師角度講,不要過多地依賴多媒體及網(wǎng)絡(luò),要正確地認(rèn)識(shí)其在教學(xué)中的作用,牢記多媒體及網(wǎng)絡(luò)僅僅是一種教學(xué)手段而不是教學(xué)內(nèi)容的全部。一定要根據(jù)具體的理論課內(nèi)容選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)課多媒體教學(xué)內(nèi)容,而不是全部使用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué),避免其喧賓奪主,占用學(xué)生大量動(dòng)手操作的時(shí)間。如在講解設(shè)備原理與操作步驟及注意事項(xiàng)時(shí),可用多媒體進(jìn)行播放,深化學(xué)生的認(rèn)識(shí)與理解。而具體操作過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得則要由學(xué)生自己完成,以加深印象,同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力及綜合分析能力。

(3)從學(xué)生角度來講,需要教師有重點(diǎn)地制作實(shí)驗(yàn)課多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件,將某一理論知識(shí)以形式多樣的實(shí)驗(yàn)方式傳授給學(xué)生,加深他們對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。同時(shí)針對(duì)學(xué)生求知欲旺、好奇心強(qiáng)、計(jì)算機(jī)知識(shí)豐富的特點(diǎn),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課中實(shí)驗(yàn)過程的軟件模擬環(huán)節(jié),將復(fù)雜的、受限于實(shí)驗(yàn)條件而難以實(shí)際動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)以直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,以提高實(shí)驗(yàn)效率和學(xué)生參與積極性。

4 平臺(tái)建設(shè)主要內(nèi)容

針對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)狀,結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出實(shí)驗(yàn)課多媒體教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)主要內(nèi)容:

(1)全面按照教材組織實(shí)驗(yàn)教學(xué),增加利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)。開發(fā)“材料科學(xué)基礎(chǔ)開放性實(shí)驗(yàn)”多媒體授課系統(tǒng),將多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件中適于自學(xué)的教學(xué)PPT(包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn))、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及復(fù)習(xí)資料等電子資源上網(wǎng),供學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)。

(2)全面采用現(xiàn)代教育技術(shù)開展課程教學(xué)工作,基本建成實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系。完善網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)適合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化授課,將教師授課視頻放到網(wǎng)上,促進(jìn)資源共享。搭建基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng),制作基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)過程的視頻和動(dòng)畫,使材料科學(xué)基礎(chǔ)課程與開放性實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容緊密結(jié)合。

(3)開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件,將部分實(shí)驗(yàn)過程用計(jì)算機(jī)模擬,提高實(shí)驗(yàn)效率和學(xué)生的參與積極性。

(4)開發(fā)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)和評(píng)分系統(tǒng),達(dá)到資源充分利用及優(yōu)化配置。開展網(wǎng)上答疑、在線交流及BBS論壇建設(shè),提供教師與學(xué)生互動(dòng)溝通的平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙杰.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2010.

篇5

關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)模式

中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)09-0176-02

翻轉(zhuǎn)課堂這一概念,最初來源于2000年J.Wesley Baker在第11屆大學(xué)教學(xué)國際會(huì)議上所發(fā)表的論文[1]。此后經(jīng)過了多次的演化后所逐步形成一種新型的教學(xué)模式,其主旨是指在教學(xué)過程中,重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間分配,將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師手中移交給學(xué)生。把以“教”為主的教學(xué)模式進(jìn)化為以“學(xué)”為主的教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式下,知識(shí)的掌握并不主要是由教師在課堂上所傳授,而是學(xué)生通過多種形式自主完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

翻轉(zhuǎn)課堂模式將多種學(xué)習(xí)方式、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)工具結(jié)合在一起,目的就是讓學(xué)習(xí)從單一的“課堂聽講,課下復(fù)習(xí)”的教學(xué)模式變得更加靈活、主動(dòng)、具有針對(duì)性,讓學(xué)生的參與度更強(qiáng),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[2]。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)知識(shí)的傳授模式進(jìn)行了基本的改變,轉(zhuǎn)變了教師和學(xué)生的角色,即:讓學(xué)生先進(jìn)行了學(xué)習(xí),然后教師再進(jìn)行反饋式教學(xué),這種顛覆性的教學(xué)模式不僅滿足了學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)需求,還使其更加符合教學(xué)規(guī)律。其教學(xué)的本質(zhì)是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的,有目的性的深度學(xué)習(xí)。眾所周知,在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,教師一直占據(jù)課堂中的主體,學(xué)生只能被動(dòng)地接受教師所講述的內(nèi)容,教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況主要是從作業(yè)和考試的情況來獲取。而在翻轉(zhuǎn)課堂中,課堂教學(xué)中老師只起著引導(dǎo)和輔助的作用,課堂自始至終貫穿著“提出問題,解決問題”,突出了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位。學(xué)生在課前完成對(duì)相關(guān)知識(shí)的吸收,在課堂上以討論和質(zhì)疑等多種形式完成對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步進(jìn)行消化和深入理解。

一、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)特點(diǎn)及實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)

“材料基礎(chǔ)課程”是我校學(xué)生所學(xué)的最重要,學(xué)時(shí)數(shù)最多的學(xué)科基礎(chǔ)課程。它主要從一級(jí)學(xué)科層次闡述材料的組成與結(jié)構(gòu)、制備與加工、性質(zhì)、使用性能等材料科學(xué)與工程主要規(guī)律。同時(shí),該課程在知識(shí)體系構(gòu)造方面也逐步揉和多種材料共同的科學(xué)原理及技術(shù)基礎(chǔ),既突出不同材料的共性,又兼顧不同材料的個(gè)性。因此,材料科學(xué)基礎(chǔ)課程所傳授的關(guān)于材料的基本共性的相關(guān)知識(shí)在基礎(chǔ)課和專業(yè)課程之前起著重要的承上啟下的作用。

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式中學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)是通過教師事先提供的教學(xué)視頻來完成的。因此,其教學(xué)活動(dòng)中的最重要條件之一就是教師所提供的視頻。目前,該課程即將成為“慕課”課程,其教學(xué)視頻是根據(jù)教材中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)所錄制的。以知識(shí)點(diǎn)為基的“慕課”視頻為重點(diǎn),以學(xué)時(shí)數(shù)為基的愛課程網(wǎng)上的教學(xué)視頻為輔,將兩者相結(jié)合的課前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將使學(xué)生學(xué)習(xí)能更快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),更快的掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)。

二、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式討論

(一)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂雖然是一種新型的能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的教學(xué)模式,但其實(shí)施并不是在一門課程的教學(xué)活動(dòng)中從頭至尾進(jìn)行。目前我校的“材料科學(xué)基礎(chǔ)課程”的教學(xué)是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的形式。同時(shí),翻轉(zhuǎn)課堂也不應(yīng)該是單純地將課堂授課內(nèi)容轉(zhuǎn)移到課堂之外由學(xué)生自學(xué)就稱之為翻轉(zhuǎn)課堂。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配做一個(gè)全新的設(shè)計(jì)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容的選取的原則是:章節(jié)中的前言或綜述,或設(shè)計(jì)太多公式的推導(dǎo)都不適用于翻轉(zhuǎn)課堂。目前,我們?cè)凇安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”課程中采用翻轉(zhuǎn)課堂的是晶體結(jié)構(gòu)中的層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)缺陷中的固溶體及固溶體對(duì)性能的影響,熔融態(tài)和非晶態(tài)中玻璃的結(jié)構(gòu)學(xué)說,擴(kuò)散中的擴(kuò)散系數(shù),固相反應(yīng)中的影響固相反應(yīng)的因素等章節(jié)。這些內(nèi)容基本都是該章中的倒數(shù)第一或第二小節(jié),都為該章中內(nèi)容最主要的部分。學(xué)生經(jīng)過前期的內(nèi)容學(xué)習(xí),基本掌握了該章中的一些新的基本概念和理念,有了一定的基礎(chǔ)后,再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施就容易多了。如果在每章課程中開始或中期實(shí)施,可能學(xué)生的主要精力就放在了新的基本概念的理解,若再要求他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通可能就有一定的難度。

篇6

論文摘 要:根據(jù)材料化學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和材料化學(xué)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn),通過改革原有的課程體系,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),修訂完善了材料化學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案。新的培養(yǎng)方案更好地體現(xiàn)了材料化學(xué)專業(yè)的特色,體現(xiàn)了“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、重實(shí)踐”的人才培養(yǎng)要求。

材料化學(xué)作為化學(xué)和材料科學(xué)的一個(gè)交叉學(xué)科,受到了各國政府的重視,許多高校紛紛設(shè)立材料化學(xué)專業(yè)。為適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)人才的需求,經(jīng)安徽省教育廳批準(zhǔn),我校于2003年增設(shè)了材料化學(xué)本科專業(yè),并在當(dāng)年正式招生,目前已經(jīng)有5屆畢業(yè)生,學(xué)生就業(yè)情況良好。材料化學(xué)作為材料科學(xué)與工程學(xué)科的二級(jí)學(xué)科專業(yè),培養(yǎng)的是應(yīng)用型理科人才,所以材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生不但要加強(qiáng)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)及材料學(xué)科等基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),還必須接受更多的應(yīng)用性、實(shí)踐性的知識(shí)教育。如何完成這一培養(yǎng)目標(biāo),使材料化學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)能夠滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展對(duì)本專業(yè)人才的需求,是高校材料化學(xué)專業(yè)教育工作者必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題。只有進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教育思想和觀念,深化教育改革,革新教學(xué)體系,優(yōu)化課程體系中實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),才能培養(yǎng)出掌握基本理論知識(shí),動(dòng)手能力強(qiáng),富有創(chuàng)造精神的材料化學(xué)專業(yè)人才,才能辦出高水平的材料化學(xué)專業(yè),以滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需求。

1 材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案基本框架

從“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、重實(shí)踐”的人才培養(yǎng)總體要求出發(fā),設(shè)計(jì)培養(yǎng)方案、課程體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。我校材料化學(xué)專業(yè)教育內(nèi)容和知識(shí)體系由公共基礎(chǔ)課程、通識(shí)教育課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課程和實(shí)踐性課程五大部分內(nèi)容構(gòu)成。

公共基礎(chǔ)課程包括:思想教育,體育活動(dòng),大學(xué)英語和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等。

通識(shí)教育課程包括:人文社會(huì)類,自然科學(xué)和藝術(shù)類等知識(shí)體系。

專業(yè)課程包括:大類平臺(tái)專業(yè)基礎(chǔ)課程和材料化學(xué)專業(yè)課程。

專業(yè)選修課程包括:材料化學(xué)專業(yè)方向性選修課程。

實(shí)踐性課程包括:課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文、社會(huì)實(shí)踐、科技活動(dòng)等材料化學(xué)專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練知識(shí)體系。

2 材料化學(xué)專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)

材料化學(xué)作為化學(xué)和材料科學(xué)的交叉學(xué)科,其課程要求學(xué)生掌握材料化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論,培養(yǎng)學(xué)生具有材料的制備、表征、技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)的基本能力。在構(gòu)建材料化學(xué)專業(yè)課程體系時(shí),我們一直強(qiáng)化教學(xué)環(huán)節(jié)的科學(xué)性、系統(tǒng)性和綜合性,將所有教育環(huán)節(jié)分為公共基礎(chǔ)課程、通識(shí)教育課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課程和實(shí)踐性課程五個(gè)知識(shí)體系。其專業(yè)課程體系以無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的理論課程和實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ),把材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料化學(xué)、材料物理等作為本專業(yè)的入門專業(yè)課程。在經(jīng)過這些課程的學(xué)習(xí)之后,陸續(xù)學(xué)習(xí)高分子化學(xué)、高分子物理、材料性能學(xué)、材料現(xiàn)代分析技術(shù)、機(jī)械制圖等專業(yè)課程,在此基礎(chǔ)上通過專業(yè)選修課程的學(xué)習(xí)形成專業(yè)特色方向。并通過開設(shè)材料科學(xué)導(dǎo)論、納米材料導(dǎo)論等任選課程拓寬學(xué)生的知識(shí)面。為了淡化專業(yè)界限,我校材料化學(xué)專業(yè)和化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)施按大類培養(yǎng),統(tǒng)一設(shè)置通識(shí)教育和基礎(chǔ)教育平臺(tái)。在2011年修訂的材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,課程教學(xué)計(jì)劃課內(nèi)總學(xué)時(shí)為2633學(xué)時(shí),學(xué)生畢業(yè)應(yīng)取得總學(xué)分為154學(xué)分,其中,通識(shí)教育和基礎(chǔ)教育與我?;瘜W(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一致;專業(yè)教育、實(shí)踐教學(xué)和綜合教育的課程體系與化學(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有區(qū)別的開設(shè),更加突顯材料化學(xué)的特色。

3 構(gòu)建相對(duì)完善的實(shí)踐教學(xué)體系

3.1 構(gòu)建新的實(shí)踐教學(xué)體系

材料化學(xué)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的交叉學(xué)科,在教學(xué)計(jì)劃中強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),確保實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施。按照本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位,我們優(yōu)化完善了實(shí)踐教學(xué)體系。將實(shí)踐教學(xué)體系分為三個(gè)層次:一是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)層次,注重基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的觀察和分析能力;二是測(cè)量實(shí)驗(yàn)層次,注重專業(yè)技能訓(xùn)練,設(shè)置了課程設(shè)計(jì)、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力;三是綜合實(shí)踐層次,注重綜合素質(zhì)訓(xùn)練,設(shè)置了畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、社會(huì)實(shí)踐、科技競(jìng)賽和創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

3.2 更新重組實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

在2011年修訂的人才培養(yǎng)方案中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為35學(xué)分,占總學(xué)分的22.7%。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以能力培養(yǎng)為核心,優(yōu)化和重組了原四大化學(xué)(無機(jī)、有機(jī)、分析和物理化學(xué))實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu),將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分層次進(jìn)行教學(xué),確立了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、測(cè)量實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)三層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,涵蓋了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)等教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),積極推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的更新和方法手段的改革,減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),積極創(chuàng)造條件增開綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化畢業(yè)論文實(shí)踐環(huán)節(jié)的檢查和指導(dǎo);加強(qiáng)校企合作,積極安排生產(chǎn)實(shí)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程體系的探索和完善將是在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下我們今后多年的一大工作任務(wù)。要堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向定位人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合社會(huì)需求和學(xué)科發(fā)展實(shí)際,研究建立專業(yè)人才培養(yǎng)模式,提高材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)能力;以能力培養(yǎng)為本位構(gòu)建專業(yè)課程體系,提高學(xué)生的理論知識(shí)水平,課程體系遵循“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、重實(shí)踐”的人才培養(yǎng)模式制定教學(xué)計(jì)劃,在四年教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上,分析理論教學(xué)相關(guān)課程,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,合理分配理論課程學(xué)時(shí)數(shù),使課程體系逐漸趨于科學(xué)、規(guī)范,達(dá)到構(gòu)建合理的專業(yè)課程體系、優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和促進(jìn)專業(yè)人才培養(yǎng)的目的。

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篇7

一、教材內(nèi)容并不完善,適當(dāng)微調(diào)簡(jiǎn)約明了

翻開教材——《比較柔韌性》,這是物質(zhì)世界材料單元關(guān)于研究物質(zhì)特性中的一課。教材一開始就要求對(duì)木頭、紙、金屬和塑料四種材料比較柔韌性,而后的活動(dòng)中卻只要求比較木頭、金屬和塑料的柔韌性。為什么會(huì)舍棄紙呢,這樣前后不是出現(xiàn)矛盾了嗎?于是我決定找齊上述四種材料試試。但是不管怎樣控制變量,彎曲程度許多時(shí)候都是紙最大,找來質(zhì)地最硬朗的卡紙,也不過與塑料相持不下。靜下心來仔細(xì)思考,鐵、木、塑料、紙四種材料比較韌性,總覺得有一種說不出的別扭感。

大家都知道,紙是由植物(如木)材料被細(xì)碎后重新組合的“合成物”,所以紙和木都屬于纖維材料,一個(gè)是合成的,一個(gè)是自然而成的。塑料為高分子化合物,并不是一種純物質(zhì),它是由許多材料配制而成的。把紙放入四種材料中進(jìn)行韌性比較,是不合適的,很難與其它三種材料相提并論。照此說來,布也可以比,那么教材開頭的表述明顯不科學(xué)。于是,我果斷劃去了教材中的紙字。筆者認(rèn)為適當(dāng)?shù)貙?duì)教材做出如此處理,學(xué)生成功幾率提高,是只會(huì)有利而無害的。

二、概念建立期待嚴(yán)密,實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)事求是

何為“柔韌性”?材料抵抗沖擊載荷的能力稱為柔韌性,即材料承受沖擊載荷時(shí)迅速產(chǎn)生塑性變形的性能。在材料一定的情況下,強(qiáng)度與柔韌性總是一對(duì)矛盾體:強(qiáng)度上升,柔韌性下降,反之,強(qiáng)度下降,柔韌性上升。所以,我們常說到的強(qiáng)韌性,就是強(qiáng)度和柔韌性的統(tǒng)一。離開強(qiáng)度,單談柔韌性,任何材料放在一起比,答案只能是“沒有答案”。首先,材料柔韌性有多種表征方法,不同方法間并不一定有嚴(yán)格的定量關(guān)系;其次,不同材料的柔韌性根本無法比較,因不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)θ犴g性的理解也不同;第三,材料的不同使用場(chǎng)合對(duì)柔韌性好壞的敏感性有很大差別,此處“最好”,換個(gè)地方就可能很差。那么,這樣看來,教材似乎是有值得商榷之處。

教材中柔韌性的概念是通過彎曲程度來建立的,其實(shí)對(duì)于小學(xué)生要不要一定給出“柔韌性”這個(gè)科學(xué)概念,是值得思考的。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中我們所觀察到的現(xiàn)象也就是彎曲程度大小,能給孩子們的結(jié)論也就是彎曲程度的大小?!皬澢潭?柔韌性”,這不科學(xué)吧!筆者在教學(xué)時(shí),發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)記錄單的結(jié)論“這說明了什么”一欄中,許多小組都寫上了“這說明了塑料彎曲程度最大”。于是,“將錯(cuò)就錯(cuò)”,順?biāo)浦郏桶颜n題改為了——《比較材料彎曲程度》,因?yàn)檫@是學(xué)生通過自己操作所能觀察到的真實(shí)結(jié)果,不忍心強(qiáng)制灌入“目前還不屬于他們”的東西。

三、操作遭遇大概大致,實(shí)驗(yàn)器材“老店新開”

“相同寬度、厚度的木條、金屬條、紙條和塑料條,在一端掛上一個(gè)相同重的重物……”,這是教材中對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的描述?!跋嗤瑢挾取⒑穸鹊哪緱l、金屬條和塑料條”,除了定制,沒有別的辦法能辦到。用尺子代替,“相同寬度、厚度”滿足不了是小事,實(shí)驗(yàn)結(jié)果大相徑庭必讓學(xué)生“霧里看花”,無法分辨“誰真誰假”。倒是購買的實(shí)驗(yàn)工具箱里三根小棒使人眼睛一亮,大小、粗細(xì)、長(zhǎng)短都一樣,足可以作為孩子探究時(shí)證據(jù)意識(shí)的給養(yǎng)??墒且欢藟涸谧郎?,一端掛重物,旁邊放刻度尺,這邊要平視讀數(shù),對(duì)于三年級(jí)孩子來講操作難度很大,要注意的細(xì)節(jié)很多,光這一實(shí)驗(yàn)40分鐘時(shí)間能完成已屬不易;且極容易走向一種“大概數(shù)”、“大致樣”的境界,而這是與科學(xué)精神極其違背的。

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關(guān)鍵詞:課程改革 人才培養(yǎng) 工程實(shí)踐 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)

Research and exploration on the curriculum reforms of fundamentals of material forming technology

Li Zhiyang, Zhang Fubao, Ni Hongjun, Huang Mingyu

Nantong university, Nantong, 226019, China

Abstract: Fundamentals of material forming technology curriculum reform methods and results were discussed. Pointed out that the teaching reform must be student-centered, quality and capacity development throughout every aspect of the teaching, while at the same time compatible with regional economic development, adhere to the actual engineering-oriented, targeted to carry out personnel training.

Key words: curriculum reform; personnel training; engineering practice; fundamentals of material forming technology

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,新知識(shí)、新技術(shù)的增長(zhǎng)速度越來越快,新興學(xué)科、邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科不斷地興起和發(fā)展,為了培養(yǎng)具有適應(yīng)性和創(chuàng)造性的高素質(zhì)人才,課程教學(xué)改革已成必然趨勢(shì),也成為我國教育改革與發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一[1]。大力推進(jìn)課程改革是推進(jìn)素質(zhì)教育,促進(jìn)教師專業(yè)化成長(zhǎng),提升學(xué)生綜合素質(zhì)(特別是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力)的有效途徑[2]。

國外大學(xué)在改革發(fā)展歷程中,有許多經(jīng)驗(yàn)值得借鑒[3,4]。美國把本科教育作為基礎(chǔ),本科教育質(zhì)量是形成“名校”品牌的重要因素;英國課程改革的核心在于課程和工作之間建立明確的聯(lián)系,注重操作性能力的培養(yǎng)。一項(xiàng)對(duì)用人單位錄用與評(píng)價(jià)高校畢業(yè)生的調(diào)查表明,用人單位對(duì)高校畢業(yè)生的需求主流仍是本科生,在錄用畢業(yè)生時(shí)主要看重的是其素質(zhì)和能力,拓寬本科生知識(shí)面應(yīng)成為高等學(xué)校教學(xué)改革的重要內(nèi)容[5]。因此,加強(qiáng)本科生的素質(zhì)和能力培養(yǎng)是當(dāng)前高等工程教育課程教學(xué)改革的目標(biāo)和研究方向。

教學(xué)改革是提高教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段,突出“工程技術(shù)應(yīng)用”能力培養(yǎng)是工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的本質(zhì)特征,也是本科院校立足發(fā)展、特色突破的現(xiàn)實(shí)支撐點(diǎn),而深化課程教學(xué)改革應(yīng)以內(nèi)容、方法、技術(shù)為重點(diǎn)[6,7]。筆者以材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程為例,介紹了我校在課程教學(xué)改革中取得的經(jīng)驗(yàn)和成果,以期為課程改革研究提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程背景

材料成形技術(shù)基礎(chǔ)是針對(duì)機(jī)械類、材料類各專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程以材料成形工藝過程為主線,引導(dǎo)學(xué)生探求材料成形工藝基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。該課程的主要內(nèi)容有鑄造、鍛造、板料成形、焊接、塑料成形、快速制造技術(shù)等。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)作為一門學(xué)科主干專業(yè)基礎(chǔ)課,在機(jī)械類和材料類專業(yè)的人才培養(yǎng)中占有非常重要的地位。

材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程內(nèi)容涉及金屬的液態(tài)成形、塑性成形、連接成形和非金屬材料成形領(lǐng)域的眾多工藝,教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣,而課程教學(xué)學(xué)時(shí)比較少,加之學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐能力相對(duì)較弱,教學(xué)的難度相當(dāng)大。

2 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革措施

2.1 更新教學(xué)理念,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì),人才培養(yǎng)應(yīng)以行業(yè)需求為準(zhǔn)繩[8],課程又是體現(xiàn)培養(yǎng)方案和教育教學(xué)理念的主要載體。工科專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為本,從行業(yè)需求出發(fā),著重加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),課程教學(xué)也應(yīng)逐步改變教學(xué)方式,堅(jiān)持因材施教,不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,將傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,針對(duì)行業(yè)需求的不斷發(fā)展,逐步采用課堂教學(xué)+企業(yè)實(shí)踐的立體教學(xué)模式,提高實(shí)踐環(huán)節(jié)比重,使學(xué)生有機(jī)會(huì)將課堂理論應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,多角度、全方位看待工程實(shí)際問題,鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。在傳統(tǒng)培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)中,往往以教師的“教”為主,而忽視了學(xué)生的“學(xué)”,俗稱“師傅領(lǐng)進(jìn)門,修行看個(gè)人”,由于學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性,學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握往往局限于書本知識(shí),當(dāng)遇到實(shí)際工程問題時(shí),不知從何下手,對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)也是一知半解。本教研組經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐摸索和討論,決定探索新的教學(xué)模式,如把所有學(xué)生分組,每組針對(duì)某一生產(chǎn)實(shí)際問題,查閱資料,對(duì)行業(yè)發(fā)展進(jìn)行調(diào)研,撰寫調(diào)研報(bào)告,經(jīng)過一段時(shí)間的準(zhǔn)備,安排專門時(shí)間作主題演講,教師針對(duì)演講內(nèi)容做適當(dāng)?shù)脑u(píng)論和補(bǔ)充。這種形式使學(xué)生能夠及時(shí)跟進(jìn)行業(yè)發(fā)展潮流,縮小學(xué)習(xí)和實(shí)踐之間的差距,同時(shí)改變了傳統(tǒng)的教師講,學(xué)生聽的教學(xué)模式,加強(qiáng)了學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng),使枯燥的課堂變得生動(dòng)而有趣。

2.2 充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

針對(duì)學(xué)生普遍缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)狀,在課堂教學(xué)中,教師充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體手段,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求,結(jié)合教師平時(shí)教學(xué)活動(dòng)中收集、整理的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)照片、生產(chǎn)過程視頻等資料,形象、直觀地展示給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生基本的工程意識(shí),讓學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)之間的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的好奇心,提高學(xué)習(xí)興趣。本教研組在講授材料成形技術(shù)的基本原理和最新進(jìn)展時(shí),將平時(shí)收集到的現(xiàn)場(chǎng)照片、國內(nèi)外生產(chǎn)視頻等制作成CAI課件,結(jié)合工程實(shí)例講解理論要點(diǎn),學(xué)生不僅直觀地了解了生產(chǎn)工藝,而且通過課堂討論,從中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題以及與國內(nèi)外最新技術(shù)之間的差距,激發(fā)了學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣,拓寬了視野。學(xué)生非常愿意接受這種教學(xué)方式,教學(xué)效果良好。

同時(shí),利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源和學(xué)生熱衷網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的特點(diǎn),不斷開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程,建立網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái),包括教學(xué)課件、試題庫、教學(xué)視頻、自測(cè)習(xí)題庫等,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)方式的維度和空間,通過網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)、網(wǎng)上答疑等為教師和學(xué)生提供一個(gè)虛擬課堂,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,為學(xué)生今后終身學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成和學(xué)習(xí)渠道的拓展打下了良好的基礎(chǔ)。

2.3 結(jié)合工程實(shí)例的案例式教學(xué)方法

開展工學(xué)結(jié)合的課程教學(xué)模式改革。根據(jù)本課程崗位需求確定學(xué)生該“用什么”,該“學(xué)什么”,教師該“教什么”,使教、學(xué)、用相統(tǒng)一,以工作過程和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),實(shí)現(xiàn)工作過程向教學(xué)過程轉(zhuǎn)化。利用課程組教師大多具有良好的工程背景和科研課題研究經(jīng)歷的有利條件,以教師在為企業(yè)服務(wù)過程中設(shè)計(jì)的零件和制訂的工藝為例,按照企業(yè)實(shí)際工作流程,從零件設(shè)計(jì)圖分析入手,根據(jù)零件的功能要求和技術(shù)要求,結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容,確定毛坯類型和加工方法,制訂零件成形工藝路線,確定成形工藝參數(shù),完成零件成形工藝圖等。這種以工程實(shí)際零件產(chǎn)品生產(chǎn)過程為主線,以典型零件和工藝為載體,以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué),拉近了教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)過程的距離,深化了課程教學(xué)效果。

2.4 加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的培養(yǎng)

本課程在教學(xué)改革中,以課程建設(shè)和專業(yè)調(diào)整為導(dǎo)向,以培養(yǎng)、引進(jìn)課程帶頭人和骨干教師為重點(diǎn),注重教學(xué)團(tuán)隊(duì)的師資建設(shè),形成優(yōu)良的教風(fēng)、學(xué)術(shù)氛圍和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,推進(jìn)本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)整體素質(zhì)的不斷提高。青年教師是教學(xué)的主體,也是未來教學(xué)的生力軍,抓好青年教師特別是新進(jìn)教師的上崗培訓(xùn)和指導(dǎo)工作,選聘德才兼?zhèn)?,富有?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師作為指導(dǎo)教師,實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制,使青年教師的敬業(yè)精神、業(yè)務(wù)素質(zhì)、學(xué)術(shù)水平得到迅速提高。本教研組經(jīng)常組織教師進(jìn)行授課研討,邀請(qǐng)資深教授和教學(xué)督導(dǎo)聽課,找出青年教師在授課過程中存在的問題,并提出建設(shè)性的改進(jìn)意見,促進(jìn)青年教師教學(xué)水平不斷提高。通過聘任企業(yè)工程技術(shù)人員作為兼職教師和選送教師到企業(yè)掛職鍛煉等方式,促進(jìn)企業(yè)與學(xué)校之間的交流互動(dòng),使教師參與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng),逐步提升在校教師回歸工程實(shí)踐與應(yīng)用,服務(wù)工程需要的能力。教師培養(yǎng)機(jī)制的建立提升了本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整體教學(xué)、科研、服務(wù)水平,教學(xué)質(zhì)量明顯提高。

2.5 加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐基地建設(shè)

材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)踐性很強(qiáng),課程內(nèi)容整合改革需與區(qū)域經(jīng)濟(jì)特征對(duì)接。本課程在教授學(xué)生基本理論和知識(shí)的同時(shí),積極與地方企業(yè)溝通,開展廣泛合作,互為依托,加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐基地建設(shè)。優(yōu)秀教學(xué)基地的建設(shè),不但有效解決了學(xué)生實(shí)習(xí)難的問題,還為教師參與企業(yè)科技攻關(guān)、新產(chǎn)品開發(fā)、課題研究提供了良好的機(jī)會(huì),有利于打造高素質(zhì)的“雙師型”教師隊(duì)伍。

2.6 改革考核評(píng)價(jià)方式,注重過程評(píng)價(jià)

為了搞好課程建設(shè),提高課程教學(xué)質(zhì)量,對(duì)課程的考核方式進(jìn)行了改革,基本思路是堅(jiān)持以發(fā)展能力為主,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神、綜合素質(zhì)的鍛煉,注重學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)。本課程在考核方式上,采取開卷考試形式,著重考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、掌握程度和應(yīng)用知識(shí)的能力。同時(shí)將開卷考試、課程報(bào)告、課堂提問、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等成績(jī)記入平時(shí)成績(jī),并不斷提高在期末考核綜合評(píng)定過程中的比重??己嗽u(píng)價(jià)方式的改變,不但減輕了學(xué)生在期末考試期間的負(fù)擔(dān),而且調(diào)動(dòng)了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,把學(xué)生從死記硬背書本、僵化讀書的境地引導(dǎo)出來,滿足了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,受到學(xué)生的廣泛歡迎。

3 結(jié)束語

課程改革是教學(xué)改革乃至教育改革的重要組成部分,提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量是課程改革的最終目的。課堂教學(xué)應(yīng)從學(xué)生和學(xué)校實(shí)際出發(fā),結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程作為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,要改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生厭學(xué),教師難教,課程內(nèi)容枯燥乏味的現(xiàn)狀,必須更新教學(xué)理念,并結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù),不斷優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容;同時(shí)不斷加強(qiáng)教師隊(duì)伍和環(huán)境資源建設(shè),注重學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng),才能培養(yǎng)出“知識(shí)面較寬,基礎(chǔ)較扎實(shí),應(yīng)用性較強(qiáng)”,符合現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。

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篇9

關(guān)鍵詞:工程材料與熱處理;任務(wù)驅(qū)動(dòng);教學(xué)

1 前言

《工程材料及熱處理》是高等學(xué)校工程機(jī)械類及近機(jī)械類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握機(jī)械工程材料和熱處理的相關(guān)知識(shí),并且為后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。但是《機(jī)械工程材料及熱處理》課程內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜、抽象,學(xué)生學(xué)起來難度較大,教學(xué)效果不理想。課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是將課程任務(wù)與課程教學(xué)相結(jié)合,從而提升教學(xué)效果的教學(xué)方式。機(jī)械專業(yè)主要是為社會(huì)提供專業(yè)性人才,將課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)法應(yīng)用于《工程材料及熱處理》教學(xué)中,根據(jù)其特點(diǎn)和應(yīng)用型本科教育“培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用性人才”培養(yǎng)目標(biāo)的要求,實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法概述

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是基于構(gòu)架主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方法,在學(xué)習(xí)過程中,圍繞著一個(gè)共同的任務(wù)中心,在問題動(dòng)機(jī)、實(shí)踐任務(wù)等驅(qū)動(dòng)下開展教學(xué)的方式。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)法,以知識(shí)的構(gòu)建為基礎(chǔ),通過以提出問題、提出任務(wù)目標(biāo)以及完成任務(wù)目標(biāo)的教學(xué)方式。將任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)導(dǎo)入《工程材料及熱處理》教學(xué)中,在總體教學(xué)目標(biāo)的框架下,將總體目標(biāo)分為一個(gè)個(gè)小目標(biāo),根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)明確教學(xué)任務(wù),在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下完成教學(xué)安排。

3 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的《機(jī)械工程材料及熱處理》教學(xué)方法

3.1 根據(jù)職業(yè)特點(diǎn)確定能力培養(yǎng)目標(biāo)

《工程材料及熱處理》教學(xué)的目標(biāo)主要是為機(jī)械專業(yè)類學(xué)生未來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),通過將材料的加工與熱處理和學(xué)生的職業(yè)生涯聯(lián)系起來,根據(jù)專業(yè)和職業(yè)的特點(diǎn)確定培養(yǎng)目標(biāo),能夠提升學(xué)生的職業(yè)素質(zhì),讓學(xué)生更加重視課程的學(xué)習(xí)。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)中,為了讓學(xué)生獲得機(jī)械工程材料以及熱處理工藝的相關(guān)知識(shí),讓學(xué)生了解實(shí)際工件加工的全過程、了解熱處理工藝的特點(diǎn)、根據(jù)零件要求合理選擇熱處理方式,實(shí)現(xiàn)工作過程中的學(xué)習(xí)與課堂上的學(xué)習(xí)的整合,在教導(dǎo)學(xué)生知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神。

3.2根據(jù)崗位需求調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容

《工程材料及熱處理》是一門綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課,對(duì)于未來機(jī)械人才的培養(yǎng)與學(xué)生的未來發(fā)展具有重要的意義。通過對(duì)相關(guān)行業(yè)與倉業(yè)人才需求進(jìn)行調(diào)研,將《工程材料及熱處理》教學(xué)與學(xué)生的崗位發(fā)展結(jié)合起來,能夠更好的開展教學(xué)。本校所開《機(jī)械工程材料及熱處理》課程總學(xué)時(shí)為63學(xué)時(shí),其中的教學(xué)內(nèi)容包括金屬學(xué)的基本知識(shí)、機(jī)械工程常用金屬材料、陶瓷材料與復(fù)合材料等內(nèi)容。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué),對(duì)其中一些理論性強(qiáng)、崗位實(shí)用性較差的內(nèi)容進(jìn)行壓縮,為了滿足現(xiàn)代崗位的需求,及時(shí)補(bǔ)充新知識(shí),確保教學(xué)的時(shí)效性。

3.3 以任務(wù)過程為導(dǎo)向的組織教學(xué)

任務(wù)引導(dǎo)型的《工程材料及熱處理》的教學(xué)組織,需要采取問題教學(xué)的方式,通過教學(xué)導(dǎo)入,讓學(xué)生的職業(yè)發(fā)展與課程組織相結(jié)合,從而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思考問題,加深對(duì)課程的認(rèn)識(shí)?!豆こ滩牧霞盁崽幚怼方虒W(xué)組織中,以專業(yè)課程教學(xué)與課程教學(xué)相結(jié)合,將教育行動(dòng)整合到教學(xué)過程中,改變傳統(tǒng)的“知識(shí)傳授型”的教學(xué)方式,將課程分為相應(yīng)的項(xiàng)目組,從而完成教學(xué)。在《工程材料及熱處理》教學(xué)中,在原有課程的基礎(chǔ)上,優(yōu)化課程體系,突出職業(yè)能力培養(yǎng),以任務(wù)驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方式,根據(jù)項(xiàng)目布置的方式完成教學(xué)任務(wù)。

3.4 針對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行分組教學(xué)

學(xué)生的基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)能力并不相同,在《工程材料及熱處理》教學(xué)過程中,應(yīng)該開展差異化教學(xué),以異質(zhì)小組教學(xué)的方式,因材施教,促進(jìn)學(xué)生的整體提升。任務(wù)導(dǎo)向式教學(xué)需要以學(xué)生的情況為基礎(chǔ),采取分層教學(xué)的方式,布置不同的教學(xué)任務(wù)與教學(xué)安排,有意識(shí)的讓學(xué)生能夠了解自己,明確發(fā)展方向,同時(shí)相應(yīng)的教學(xué)難度能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生的全面提升。

3.5 以任務(wù)為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是《工程材料及熱處理》教學(xué)的重要內(nèi)容,在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,開展任務(wù)導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合,提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力?!豆こ滩牧霞盁崽幚怼氛n程的原有實(shí)驗(yàn)主要為簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),對(duì)于學(xué)生的提升有效,在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加入以任務(wù)為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合緊密,讓學(xué)生能夠了解實(shí)驗(yàn)方案,熟悉實(shí)驗(yàn)材料,提升學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。以企業(yè)典型應(yīng)用為載體, 實(shí)現(xiàn)以實(shí)例項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)模式,并借助教師的引導(dǎo)、 學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和課堂討論,以將學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)化為 “企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情景的再現(xiàn)”, 實(shí)現(xiàn) “將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能” 的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.6 以學(xué)生創(chuàng)造力為主的考核方式

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)主要是以學(xué)生的能力提升為主,為了確保學(xué)生得到提升,取消傳統(tǒng)的書面考核,而取代以綜合性應(yīng)用知識(shí)的考核,能夠深化教學(xué)環(huán)節(jié),促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。采用項(xiàng)目報(bào)告的方式取代傳統(tǒng)的考試,能夠讓學(xué)生在任務(wù)的基礎(chǔ)上,對(duì)任務(wù)進(jìn)行思考與分析,并且就此開展資料搜集,以小組的方式完成任務(wù),對(duì)于學(xué)生的發(fā)展具有重要的意義。

4 結(jié)語

通過“工程材料與熱處理工藝選擇”課程教學(xué)模式創(chuàng)新與學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的研究,打破了傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)。本校近年來開展《工程材料及熱處理》的任務(wù)教學(xué),從教學(xué)的準(zhǔn)備、教學(xué)的組織、教學(xué)的開展等方面開始,結(jié)合學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展情況開展教學(xué),讓學(xué)生能夠掌握理論知識(shí)與應(yīng)用知識(shí),對(duì)提升教學(xué)效果具有重要的意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 韓樹明.基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)過程設(shè)計(jì)--以“機(jī)械工程基礎(chǔ)”課程為例[期刊論文]-蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2014(4)

[2] 李蓉.陳志平.張巨勇 工程材料及熱處理課堂教學(xué)改革[期刊論文]-教育教學(xué)論壇2014(19)

作者簡(jiǎn)介:

篇10

關(guān)鍵詞: 高分子化學(xué) 高分子物理 生物功能材料 教學(xué)探索

高分子化學(xué)和高分子物理是高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中,一般兩門課程獨(dú)立設(shè)置,其中各占有48到72學(xué)時(shí)不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程,其中高分子化學(xué)與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點(diǎn),生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣,從無機(jī)陶瓷材料到有機(jī)高分子材料都有涉及。該專業(yè)學(xué)生只需掌握有關(guān)高分子化學(xué)和高分子物理的基本理論知識(shí)和應(yīng)用技能,因此我們開設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程,所設(shè)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí),開設(shè)時(shí)間安排在二年級(jí)下學(xué)期,為三年級(jí)開設(shè)《高分子材料化學(xué)》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實(shí)施方法,高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用,是一門多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣,物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識(shí)運(yùn)用較多等特點(diǎn),這樣有限的課時(shí)設(shè)置就給授課帶來了一定困難,導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識(shí)方面具有一定難度。另外,我校該專業(yè)物理化學(xué)課程設(shè)置在二年級(jí)下學(xué)期和三年級(jí)上學(xué)期,其中物理化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分講授時(shí)間較晚,這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),是本文需要重點(diǎn)探討的問題。

1.選擇教材,合理安排教學(xué)內(nèi)容

受授課學(xué)時(shí)的限制,我們選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》,由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學(xué)與物理的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測(cè)試方法,教材內(nèi)容全面,難度適中,比較適合生物功能材料專業(yè)的教學(xué)要求。針對(duì)課時(shí)較少的現(xiàn)狀,我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理安排。對(duì)于高分子化學(xué)部分,重點(diǎn)講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容,自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡(jiǎn)單講解,聚合物的化學(xué)反應(yīng)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣既保證了學(xué)生能夠掌握高分子化學(xué)的基本概念及反應(yīng),又沒有因?yàn)檎n程過難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對(duì)課程中的某些內(nèi)容,例如聚合動(dòng)力學(xué)的推導(dǎo),在物理化學(xué)中化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分還沒講解的情況下,我們?cè)诮虒W(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式,僅提出聚合動(dòng)力學(xué)基本知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)。對(duì)于高分子物理部分,我們重點(diǎn)講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變,簡(jiǎn)單講解高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié),對(duì)高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣課程的安排,重點(diǎn)講解能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科基本知識(shí)的掌握;簡(jiǎn)單講解能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、引導(dǎo)有科研需求的學(xué)生課下加強(qiáng)該部分內(nèi)容的掌握;自學(xué)部分主要為了深化學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科知識(shí)的理解。重點(diǎn)講解、簡(jiǎn)單講解與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,突出了本課程重點(diǎn)、拓寬了學(xué)生知識(shí)面,克服了高分子學(xué)科教學(xué)中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等難于克服的難點(diǎn)。

2.理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中,如穿著用的化學(xué)纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等,食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素,建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機(jī)玻璃,行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強(qiáng)纖維等。高分子科學(xué)在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用,其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學(xué)科。高分子化學(xué)與物理的教學(xué),單純的講解很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不顯著。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,我們?cè)谥v解基本知識(shí)的同時(shí),注重理論和實(shí)際相結(jié)合,列舉了大量實(shí)例。例如講解縮聚反應(yīng)時(shí),對(duì)滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進(jìn)行了重點(diǎn)講解,對(duì)聚乳酸生物材料進(jìn)行了系列概述,包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等;自由基共聚合部分,講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、丁苯橡膠(SBR橡膠)等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯(PTFE)用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層,聚氯乙烯(PVC)用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中,講授諾貝爾獎(jiǎng)成果和獲得者的發(fā)明典故,例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展,以增強(qiáng)課堂的趣味性;講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外,讓學(xué)生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標(biāo)簽讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種標(biāo)志上一些材質(zhì)的名稱,指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成,并討論目前常用的化學(xué)纖維名稱和聚合原理;通過舉例講解方式,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。

3.多媒體與板書教學(xué)方法相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量

高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)課程知識(shí)面廣,其涵蓋了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學(xué)信息量大、理論性強(qiáng),學(xué)生理解相對(duì)比較困難。因此,我們?cè)诮虒W(xué)過程中注意多種教學(xué)形式相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學(xué)方式,同時(shí)輔以板書講解,取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R(shí)直觀體現(xiàn)出來,又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來,這樣可以使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。例如,在講解配位聚合時(shí),利用動(dòng)畫演示雙金屬活性中心機(jī)理和單金屬活性中心機(jī)理中單體分子的插入過程與鏈增長(zhǎng)過程;自由基聚合實(shí)施方法中,利用制作動(dòng)畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程,高分子物理中拉伸對(duì)高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動(dòng)態(tài)黏彈性模型,等等。通過多媒體的運(yùn)用,可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化,有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。多媒體課件也會(huì)存在一些缺陷,比如講課節(jié)奏過快,學(xué)生難以吸收;教師過于關(guān)注幻燈片屏幕,減少了和學(xué)生的交流互動(dòng),等等。在實(shí)際教學(xué)過程中,還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合,對(duì)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容采用板書的形式進(jìn)行講解,取得了不錯(cuò)的效果。

4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用

針對(duì)多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過快,學(xué)生難以吸收等缺陷和板書教學(xué)進(jìn)度緩慢等特點(diǎn),對(duì)重要章節(jié),我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在原來多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容提供了全面支持。目前學(xué)校構(gòu)建了一個(gè)比較完整的網(wǎng)上教學(xué)支撐環(huán)境,提供多媒體錄播室進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制,最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn),例如學(xué)生學(xué)習(xí)自主性增強(qiáng),真正發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,學(xué)生學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上少了許多限制,學(xué)習(xí)的探究性更加深入。另外,網(wǎng)絡(luò)背景下學(xué)生在獲取不同的資源時(shí)可以進(jìn)行比較,相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短,知識(shí)面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)生可以在宿舍、教室和學(xué)校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用,大大彌補(bǔ)了課堂多媒體課件存在一些不足,大大提高了教學(xué)效率。

5.開展互動(dòng)式教學(xué),發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性

教學(xué)是教師和學(xué)生的共同行為,學(xué)生是課堂的主體,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的引導(dǎo)者。目前高校教學(xué)方式偏重以教師“教”為主,忽視了學(xué)生“學(xué)習(xí)”的主動(dòng)性,學(xué)生始終處于“被動(dòng)學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動(dòng)學(xué)習(xí)”,導(dǎo)致學(xué)生具有學(xué)習(xí)壓力大、心理負(fù)擔(dān)重等特點(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀,我們采取課堂互動(dòng)的教學(xué)方式,包括師生提問、討論和學(xué)生上講臺(tái)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容,提出一些討論問題,例如在講述縮聚反應(yīng)時(shí),提出不同聚合時(shí)間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學(xué)生通過查閱資料,自己尋找答案,并在下次課堂上讓學(xué)生進(jìn)行討論,然后教師補(bǔ)充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)思考能力,又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高了學(xué)習(xí)興趣。另外,我校為農(nóng)業(yè)院校,雖然學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理課程基礎(chǔ)》課程的學(xué)生是非農(nóng)業(yè)專業(yè),但是部分學(xué)生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)??紤]到此種情況,我們?cè)谑谡n內(nèi)容安排上,對(duì)目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進(jìn)行了討論,給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時(shí),我們就對(duì)強(qiáng)吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景,主要針對(duì)其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了講述,對(duì)高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了討論。通過這樣的討論,我們鍛煉了學(xué)生分析思考問題的能力,這為學(xué)生工作與科學(xué)研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣,加深了對(duì)本課程的理解。

6.結(jié)語

通過對(duì)本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的一些課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、面臨的問題及目前采取的措施進(jìn)行了總結(jié)。《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,但其理論性強(qiáng)、概念抽象難懂,如何讓學(xué)生在掌握該課程基本理論的同時(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí),是教學(xué)工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,繼續(xù)對(duì)本課程教學(xué)方法的改善與創(chuàng)新進(jìn)行探索,以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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