关于《材料科学基础》课程教学改革探析

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1、关于《材料科学基础》课程教学改革探析　　摘要：本文通过阐述材料科学对人类历史进程的影响来说明学习材料科学的重要性，结合多年的教学经验发现材料科学基础这门课程需要随着社会的发展而改变其教学方式，主要从教学内容、教学方法和考试方式三方面进行教学改革的探讨。关键字：材料、材料科学基础、教学方式、改革中图分类号：G421文献标识码：A材料是人类生存和发展的基础，对人类历史的进程起着关键性的作用。纵观历史，人类使用材料已经有很悠久，可以清楚地看到随着人类文明和生产的发展，人类对材料的要求不断增加和提高，于是由采用天然材料进而为加工制作，再发展成为研制合成。在近代科学技术的推动下，材料的品种日益增多

2、，不同效能的新材料不断涌现，原有材料的性能也更为改善与提高、力求满足各种使用要求。人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平,给社会生产力和人类生活带来巨大的变化,把人类物质文明和精神文明向前推进一步，因此材料科学又成为科学技术发展的基础、工业生产的支柱。我国高等院校深刻感受到材料对社会影响的方方面面,深刻认识到现代社会对材料学方面人才的需求。7《材料科学基础》是一门古老又新兴的课程,它是一门理论性强,内容丰富,掌握起来有相当难度的课程。同时,它也是一门重视实验,能够培养学生动手能力的课程[1、2]。教学实践证明，《材料科学基础》课程的教学内容不但具有明显的基础性、文理性和实践性，而且还

3、有知识点多、内容繁杂、抽象难记、教学难点突出的特点。随着材料科学技术的不断发展，各种新型材料、新工艺、新技术和新理论已经充分融入到现阶段的教材内容中，从而使教学内容不再是只有枯燥的概念、难以理解的原理、单调的方法和规则的简单地相结合，而是由知识传授与技能训练相互渗透所形成的完整体系。一、学科实行教学改革的必要性随着现代社会对材料学人才的大量需求,材料学专业已逐步成为全国各大工科高校研究生教学的一部分。由于研究生学习的时间是有限的,这就造成《材料科学基础》课程设置时,存在“课时紧、任务重”的问题。材料科学基础学时少造成学生对材料科学基础的知识掌握肤浅,很难真正体会到材料科学基础的本质,同时

4、也影响了后续专业课的学习[3-5]。另外,没有有关的材料科学基础实验,学生的动手能力得不到锻炼,在进行后续课程时没有任何基础,从而影响了其它实验的顺利进行。故此,材料科学基础教学改革势在必行。二、教学内容改革7材料科学基础经过上百年的发展,内容已经相当丰富,而且还在不断更新。根据《材料科学基础》的主要内容和课程特点,并且结合我校汽车与交通学院对材料科学基础的要求,将对《材料科学基础》这门学科的教学内容进行了改革探索。庞大的教学内容仅仅通过短短的54学时或者72学时来顺利完成全部教学内容几乎是不可能的。因此，精简教学内容是材料科学基础教学必须进行的环节。将冗长绕口的书本内容经过提炼后总结出

5、言简意赅的话语，而且在授课过程中始终贯穿着这门学科的重点内容，让学生牢牢将理论与实际紧密联系起来，时时刻刻强调它们之间的相关性。将《材料科学基础》的教学内容划分为三个板块：第一板块是晶体结构和缺陷,包括各种晶体的空间结构、可能出现的各种缺陷及缺陷的表示法。这部分是材料科学基础基础知识和基本理论,是材料科学基础学习的重点。通过对这部分的学习可以使学生初步了解材料科学基础的本质,同时在第一模块增加材料科学基础的X衍射、透射电镜等基本的表征手段的学习,这部分内容达到总学时的40%。第二板块是原子及分子运动、材料的变形和再结晶。这部分的内容非常繁多,让学生通过学习原子和分子的运动规律、材料的形变

6、及再结晶规律,能够熟练掌握与材料学专业有关的材料科学基础知识,为后续专业学习打下良好而又坚定的学科基础。这部分的教学内容占到总学时的40%。7第三板块是单元及多元相图,包括晶体的凝固和相图的关系、相图的分析等。安排这个板块的教学内容仅占总学时的5%,同时再增加15%的实验内容,通过实验操作从而使学生了解各种分析测试仪器的使用说明，并且掌握基本的实验操作流程。三、教学方法改革《材料科学基础》是一门看似简单,但掌握起来却有相当难度的课程。在教学过程中必须尽快让学生掌握材料科学基础的学习方式,跟上上课的节奏,学生才能有效地掌握这门课程。这就要求在教学过程中必须改革传统的灌输式教学方法[6]。在

7、教学实践中通过借鉴前人的经验和总结自己的教学过程中的教训,在教学方法上主要做了以下改革:通过多媒体教学的视觉效果激发学生对本学科学习的兴趣。兴趣是引导学生学习的老师，那么从改掉原来一直以板书为主色调的教学方式开始，采用flash动画、Powerpoint课件等多媒体教学工具进行教学辅助。多媒体教学可以使一些较为抽象的概念变为生动形象化的动画过程，也可以把无法直接观察的结构变化形象地展示给学生，既加深学生对知识的理解，又提高了学生对本