《功能材料》教学探讨

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1、《功能材料》教学探讨《功能材料》作为材料科学专业的一门专业课，具有很强的理论性和应用性。学生在学习该课程之前，具有一定的基础知识，如高等数学、大学物理、材料物理及化学知识，但是由于所学的基础知识是最基本的，并没有针对功能材料的某种性能而深入展开，所以学生在学习这门课时，仍然欠缺相应的理论知识。另外学生如何将所学理论知识运用到实际的功能材料中去，即用已有的理论知识解释功能材料的功能性原理，这在前面的基础课中没有学习过。因此必须采取合适的教学方法，让学生通过《功能材料》这门课程的学习，既掌握相关的理论知识，同时又学会将理论知识运用到实际的材料功能性分析之中。一、精心组织教

2、学内容《功能材料》涵盖的内容相当广泛，从材料物质性分类，它包括无机非金属材料、金属材料、高分子材料和复合材料；从材料功能性分类，它包括电子材料、磁性材料、光学材料、生物材料、各种功能转换材料，如光电转换材料、热电材料等等。从材料的应用领域分类，可分为信息材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料、航空航天材料等等。我们不能在有限的课时内将如此庞大的材料系统一一讲解给学生，因此需要精心组织教学内容。由于材料科学是一个不断发展的科学领域，随着现代信息技术及纳米科学的飞速发展，促使材料科学以前所未有的速度向前发展，新的理论、新的发现层出不穷。作为当代材料专业大学生，理应掌

3、握材料科学的最新发展状况。在组织教学内容时，多收集最新资料，将热点问题带进课堂，以激发学生学习兴趣。这就对教师要求较高，要实时跟踪材料领域世界先进水平，并且还要将这些热点进行剖析，从理论和实践两个方面，帮助学生去理解、分析其原理和意义。这些热点内容所涉及的原理一定要跟该课程的教学大纲相适应，让学生在兴趣中积极、主动地学习。比如近年来网络通信领域得到飞速发展，大学生对计算机、通信和网络等都有着浓厚的兴趣，同时对这些领域所要用到的材料也有着特别的感情，鉴于此，该教学内容中专门安排一节为光导纤维。内容包括光导纤维的光导原理、光纤的种类、制备方法以及未来光纤的发展趋势。另外还专

4、门组织学生到相关企业参观学习，由企业的工程技术人员专门针对光纤的具体应用现状进行讲解，跟实际紧密结合起来。这样，学生对所学内容产生的兴趣促使他们自觉地学习该课程内容，并自发地组织课外小组进行专题讨论。通过学习该小节，学生发现自己学习的专业对社会、对人们的生活竟有如此重要的作用，这是以前没有想到的。因此组织这种教学内容，不仅促进了学生学习的积极性，而且端正了部分同学的专业思想，达到一举两得的效果。当然并非《功能材料》教学大纲的内容都是当前热点问题，还有很多是非热点知识，这些内容往往研究得比较成熟，并且已经系统化。有的材料已形成产品，并且有一定的经济效益。这些材料我们大学

5、生也要掌握，将来很有可能分配到相关厂家负责材料的开发和工艺等工作岗位。针对这些内容，教师要搜集大量关于材料生产厂家和公司的信息，结合教学大纲组织教学内容。功能陶瓷是功能材料这门课程中主要的教学内容。功能陶瓷是在传统陶瓷的研究基础上发展起来的，现已形成很多分支，如电介质陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、半导体陶瓷等等。其中有很多类型的陶瓷制备工艺相当成熟，已有大量的生产厂家，学生将来可能会到这些单位工作。因此在组织教学内容时，要涵盖这些材料。然而功能陶瓷章节的课时有限，不可能讲解众多的功能陶瓷分支，只能有选择性地讲解，其余内容要采取适当的教学方法让学生自觉地学习，将

6、在下一节专门探讨教学方法。二、基于问题学习法的教学方法基于问题的学习是1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大的首创，先后在60多所医科学校中推广、修正。现在，很多院校采用这种方法进行教学或教学改革，包括教育学院、商学院、工程学院等以及一些高级中学，目前已成为国际上较流行的一种教学方法。基于问题的学习是以信息加工心理学和认知心理学为基础的，属于建构主义学习理论的范畴，是建构主义教学改革设想当中的“一条被广泛采用的核心思路”。此方法与传统以学科为基础的教学法有很大的不同，首先，它强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中强调的以教师讲授为主，同时学生必须要有

7、对他们自己学习任务的责任性，学习者要全身心投入于问题中；其次，教师要为学生设计真实性任务和问题，基于问题学习法中的问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的，是现实世界中有一定价值的；第三，鼓励自主探究，在自主学习中学生所学到的知识必须能够用来分析和解决问题；第四，激发和支持学习者的高水平思维，鼓励争论以及让学生对学习内容和过程进行反思等。与“做中学”及发现学习相比，基于问题学习法在强调以问题解决为中心，认为学习应该是广泛学科或主题的整合，强调社会性交流合作的作用，强调支持与引导等〔1~3〕。《功能材料》这门课，涵盖了大量的理论知识