关于“材料物理性能”课程教学改革的研究

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1、关于“材料物理性能”课程教学改革的研究材料学是一门研究材料结构、特性、工艺和性能关系的学科.材料物理性能作为材料学专业课，需要运用材料学基础知识来理解材料物理性能的一般规律和影响因素.材料物理性能课程是材料学专业基础课的衍生和发展，课程中的教学内容与材料科学基础、材料力学和材料物理学等课程内容具有较多交叉.因此，材料物理性能具有非常强的综合性，从而导致了该课程涉及范围广、内容多、难理解，学习起来较为困难.为了适应西南大学材料与能源学部(以下简称我部)的培养计划和促进学科建设的发展，对教材的选取、教学内容的取舍、教学方式和考核

2、机制的探索尤为重要.此外，由于我部的材料物理性能课程设置时间较短，课程体系和教材建设都还处于探索发展阶段，因此推进教学改革是探索适用于我部学科建设发展的必由之路.　　材料物理性能是现代材料研发与应用的理论和实践基础.课程内容包括材料的热学性能、电学性能、磁学性能、光学性能和力学性能等内容，适当介绍近年来新型功能材料的发展.通过本课程的教学，使学生了解材料物理性能的发展和应用，重点掌握各种重要性能的原理及微观机制，性能的测定方法以及各种材料结构与性能的关系.通过本课程的学习，使学生能够自主地分析材料物理性能的影响因素，以及控制

3、和改善材料物理性能的措施.因此，在教学中应更加强调知识的应用，为学生在今后工作中遇到的实际问题提供专业的理论支持.本文基于我部的学科背景及材料物理性能课程的教学目标，主要从教学内容、教学方式和考核机制等方面探索材料物理性能课程的教改方向.　　1　教学内容的探索　　教材的选择和课程内容的把握建立在我部培养计划和课程教学目标的基础之上.材料物理性能涉及的范围包括材料的力学、热学、光学、电学、磁学等性能.本课程主要介绍材料的各种物理性能的基本理论及微观机制，各性能之间的相互关系与变化规律，性能参数及其，性能和材料组成、结构和工艺的

4、关系，介绍性能的测定方法、控制和改善性能的措施.学习本课程的最终目的可归结为两点：①通过控制组织结构获得具有特定物理性能的材料;②通过测试物理性能参数的变化来分析材料组织结构的转变.因此，通过本课程的学习可培养学生设计材料和分析材料等方面的能力，为学生以后在材料的制备、检测、加工等领域从事相关工作提供理论基础.这也是我部材料专业的培养计划.　　由此可见，本课程学习的重点不仅是学习基础的物理和材料学知识，更在于将基础知识应用于理解材料物理性能的微观本质上.如何把材料学基础知识和材料物理性能有机地结合成为本课程教学的一个重要课题

5、.此外，由于材料物理性能这门专业课具有非常强的综合性，且不同专业背景(金属、非金属、高分子、化学等)对于课程重点的把握和理解不一致，因此不同院校根据自己的学科背景会调整课程讲授的重点.课程改革本身也是学科建设的重要组成部分，对课程内容的把握不仅要围绕课程的主要内容和受众的专业背景，而且也要结合我部科研的发展方向.这样才能使教学与科研的发展更加统一，并且在课程建设和学生培养上更具特色性和竞争力.基于此，笔者从以下几个方面对该课程教学内容的优化整合进行探索.　　1)结合课程学习背景引入教学内容.目前，材料物理性能在金属材料专业大

6、学三年级开设.此前，学生已经学习了材料科学基础、普通化学、材料力学、金属材料学和材料化学等课程，这些课程的学习为本课程的学习提供了非常好的材料学专业背景知识.然而，材料专业的物理基础理论课材料物理学并没有在前期开设，这可能给学生迅速地把握物理性能的微观机制带来了一定的困难.因此，在每章节授课前须增加相关的背景知识来引入课程讲授的主要内容.　　2)结合课程设置整合教学内容.材料物理性能课程的学时为54学时，其中包括36学时的理论课和18学时的实验课.因此，该课程面临着内容多、学时短的境地.如何既能在短的课时内突出课程要点又易于

7、学生掌握是授课内容把握的关键.该课程内容包括材料的力学、热学、光学、电学、磁学等性能.与此课程同时开设的材料力学性能会对材料力学性能做详细讲解，因此本课程仅对力学性能做简单介绍，课程的教学重点集中于光、电、磁、热四大性能上.在授课时，尽量减少繁杂的理论推导，力求用通俗易懂的语言揭示材料微观结构与性能之间的定性关系;通过一些实例，加深学生对材料各物理性能的理解和认识;从不同角度分析材料各物理性能的一般规律及核心本质，让学生自然形成与掌握材料的组成、结构、性能和工艺之间关系的原则.　　3)结合学科建设和科研特色拓展教学内容.作为

8、材料专业基础课，课程的重点是揭示各个材料物理性能的微观机制，并弄清物理性能与材料组织结构的关系.然而，作为一门专业课，这些内容的专业知识面相对较窄.近年来，教育部提出要拓宽专业口径培养综合性人才，因此有必要进一步优化培养对象的知识构架，既要强化其基础又要拓宽其知识面.目前我部的科研工作主要