- 相關推薦
簡說《無機材料物理性能》課程模塊化教學改革探索論文
1 引言
自二十一世紀以來，以電子、生物、航天和能源為應用對象的材料科學已經從過去的單一性金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料轉向以功能材料、復合材料、納米材料等高性能、多功能為主的發展趨勢，對材料科學人才也提出了新的、更高的要求�！稛o機材料物理性能》是材料科學與工程類學科的專業基礎課，它從材料組成、結構的角度闡述了無機材料的物理特性和本質，包括力學、熱學、光學、電學、磁學等性能及其發展和應用，同時介紹了各種重要物理性能的原理及微觀機制、性能的測定以及控制和改善性能的措施等，并且明確了材料結構與性能的關系以及各性能之間的相互制約與變化規律，為材料類專業學生在將來的科研和實際生產活動中正確選擇和靈活運用相關理論及工藝奠定基礎。
教學質量是高校賴以生存和發展的重要保證，而加強課程教學改革是提高教學質量的重要途徑，為滿足我院應用型人才的培養以及材料類專業的教學內容和課程體系改革的需要，并與國內外《材料科學與工程》學科發展接軌，合肥學院啟動了課程模塊化建設。
2 課程模塊化教學的優化
2.1 教學內容的優化
近20 年來，無機材料領域發生了巨大變化，特別是近年來新科技的發展，對無機材料提出了更高、更新的要求。本課程追蹤國際國內在無機材料領域的發展動態，將新型結構材料、光電材料、磁光材料、薄膜及納米功能材料等內容補充進來，擴展了課程領域。
我院是培養應用型人才的本科院校，課程的安排是從社會實際需求出發，與用人單位合作，以能力培養為基礎來設計，同時也應參考行業需求來進行課程設置。 本課程學時現已從48 學時壓縮到32學時，更應加強應用背景和理論概念講授，強調無機材料在社會生活及國家科技中的重要性，將應用廣泛的新型電子陶瓷、新能源材料、光電材料與技術、電磁材料、納米材料與技術等新興領域研究的成果引入課堂，拓寬學生視野，擴大學生知識面。同時以壓電鐵電陶瓷、燃料電池為我系的學科特色，合理地與理論課程結合起來，確定課程中無機材料的光、電、磁學性能部分占75%的課時量，其他功能材料部分占25%。同時，教學內容的革新主要在教材建設，其內容的重構是教學改革的重要組成部分，當然也是教學思想與教學內容的重要載體，是教學方法與實踐的結晶，保證了教學質量的提高。因此，本課程教學小組在充分調研國內外最新的同類教材基礎上，結合我院多年的教學研究與實踐，多樣化建設《無機材料物理性能》課程系列教材。一方面，教材建設按課程模塊框架進行系列化建設，要體現課程內知識點間的內在聯系以及課程模塊下各分課程的相互聯系；另一方面，按紙質教材和電子教材等進行多樣化建設，要體現基礎性、應用性、時代性和先進性，正確處理經典與現代的辯證關系。
2.2 教學方法的創新
《無機材料物理性能》課程內容涉及到大量現代物理方面的內容，對工科學生來說理解上有一定難度。為了提高教學效果，我們在教學方法上的改進也應該同步進行。
�。�1）互動教學。傳統的教學方法方式是以教師講授為主，學生處于被動接受知識的地位。我們在教學中注意提高學生學習的主觀能動性，強調學生是學習的主人，強調教學是教與學的雙邊互動。教師在教學過程中要經常提出一些應用性的問題，引導同學們思考和討論，同時注意啟發和鼓勵學生發現問題、提出問題。在一些章節講完之后還要提出后續和建設性問題，為學生留下思考和探索的空間。相信通過這些方法的運用，將增強學生自主學習能力和創新能力，激發學生的創新意識和獨立思考的能力，提高課程模塊化的教學效果。
（2）撰寫小論文及設計。我院當前開展了N+2模式的特色教學，材料的應用無處不在，發展速度驚人，種類日新月異。因此，一方面，除了在課堂教學中不斷更新材料領域的知識外，同時在課外也應要求學生自己查閱國際國內專業期刊上發表的文獻資料，了解有關材料的發展情況，并寫出學習論文。在授課過程中讓學生做好讀書筆記，熟悉課程內容，在一章課程結束后完成一篇論文，在全部課程結束時，要求每個學生至少完成1 篇小設計。設計主要是對電子陶瓷的制備和測試進行設計，這樣不僅拓寬知識面，鍛煉學生的自學能力、思考能力以及創新能力，還培養他們從多方面攝取知識營養的習慣，增強學生學習的能動性。
（3）專題講座。材料的發展是科技進步的支柱之一，將教學內容與科技發展以及生產應用實際相結合，能有效地提高學生專業素質和創新能力。在教學過程中，結合課堂教學內容，根據科技發展和實際應用情況，可以邀請企業、研究所等單位專家針對熱點問題作專題講座。如結合壓電鐵電陶瓷的學習，作了新型無鉛壓電陶瓷的研究進展及應用前景的專題講座。通過類似的活動調動學生的學習積極性和對新事物的認知性，培養他們認識事物、探索知識和創新的能力。
�。�4）學生講授，集中討論的方式。對有些能引起學生興趣的內容，采取學生講授、課堂討論的方式實現對知識的接受與消化吸收。比如關于鐵電物理的內容，通過講解基本理論，讓學生通過查閱文獻資料來挖掘鐵電物理知識在我們生活中的應用，而學生通過文獻資料，利用磁性物理知識講解了以“卡的世界”為題的關于存儲卡的相關原理和技術前沿、利用材料的壓電效應講解了打火機的原理，從而加深了學生對知識的理解，調動起學生對鐵電物理知識的興趣。
�。�5）營造良好的教學的氛圍。課堂教學是教的過程和學的過程的統一，教師要注意學生的學法和教師的教法在教學過程中的最佳結合，要從學生的實際出發，精心設計各個教學環節和方法，充分體現學生的主體性，合理有效的調動學生自覺投入到學的活動中來，從而保證教法和學法的有機結合和同步進行，使教師和學生的積極性和主動性都能得到充分的發揮。教師在教學過程中把教學的重點放在揭示知識形成規律的過程上，讓學生在主動學習的過程中發現真理，掌握知識。啟之以需，說之以理，感之以美，動之以情，授之以法。用親切的笑容、從容的態度和誠懇的目光拉近師生間的距離，用活潑、幽默、風趣的語言活躍課堂氣氛。
2.3 學習興趣與動機的培養
首先，興趣是最好的老師，只有調動了學生的學習興趣，增強了學生自主學習的信心，該課程才能取得較好的教學效果。創設教學情景，可有效地激發學生學習興趣，達到事半功倍的效果。課程教學必須通過吸引學生的注意力，引起學生的興趣，才可以獲得較好的教學效果。教材的每部分內容基本都是從名詞、定義、定律等開始，伴隨著大量的公式和圖表，其內容枯燥無味。要提高學生興趣，必須一改常規，讓學生在每部分內容的教學開始時暢所欲言，把日常生活與相關物理性能聯系起來；并通過提問進一步引導，讓學生思考和討論這些事物的工作原理及其本質。通過這些思考和討論，學生會發現材料的物理性能與他們的日常生活息息相關，對課程內容就會逐步產生興趣，增強求知欲，并且充分認識到學習該課程的重要性。
其次，學習動機是增強大學生學習活動的外在因素之一，同時也是推動主體進行知識學習的內部動力源泉。激發學習動機，首先要明確學習目的，學生進入大學后，擺脫了升學的束縛，但面對社會上“讀書無用論”和就業困難的輿論影響，有些學生盲目恍惚、無所適從，學習目的不明確。為此，需要對課堂教學內容精心設置，同時對學生要進行心理上的引導。
3 模塊下實驗教學的優化
為適應國家、社會對應用型人才的需求，材料專業根據自身的專業特色和優勢，積極構建適應應用型創新人才培養的材料物理性能專業實驗模塊，培養具有扎實理論功底、熟練實驗操作技能、具有較強的工程實踐能力和強烈的創新意識的高素質創新型人才。我院構建了一系列以訓練實踐技能為目的的專業實踐教學新體系，除了配套相應的專業實驗外，還有很多重要的實踐訓練，如：認知實習、創新訓練、生產實習等。
3。1 實驗教學模塊的構建
在實驗教學的設計環節，我們按照課堂教學的內容設置，設計了材料熱性能、材料力學性能、材料電性能、材料磁性能等幾個開放式實驗模塊。為調動學生的積極性，提高學生的動手實踐能力，在材料物理性能與應用課程模塊內，進行新的實驗體系的構建，對原有課程的相關實驗進行整合，減少驗證性實驗，利用實驗室資源，適度開設綜合性、設計性實驗，在實驗內容上充分體現材料性能與應用之間的聯系，使實驗項目能充分發揮培養學生動手操作和實踐能力培養方面的作用。課程模塊體系建設在滿足基本教學專業實驗內容的基礎上，還為學生提供創新性實驗平臺。
3.2 實驗教學模塊的優化
對于修完基礎素質、工程技術公共理論知識及化學工程技術模塊的大學二年級學生，可以逐步開設一些創新性實驗，提高學生專業素質�？梢葬槍Ω鞣N項目中的具體要求讓學生自主設計實驗、分析實驗結果，對存在的問題提出解決方案，最后得出實驗結論，在指導老師的指導下完成論文或產品。為了取得良好的創新實踐教學效果，無機非金屬材料工程、粉體材料科學與工程的專業實驗設置采取的是集中實踐訓練周的形式，合理地利用了學生有限的實驗時間， 保證了實驗的連貫性和完整性，使學生最大限度的熟悉和掌握專業知識，對材料的合成、制備技術及性能表征手段有了全面、系統地了解。伴隨著新材料的研發，涌現了一系列新工藝和新方法。 實驗內容主要集中在材料合成與加工、材料性能測試兩大實驗體系，其設備依附學院材料學科先進的材料制備與合成設備、材料性能測試設備。
3.3 實驗教學模塊的建設
《無機材料物理性能》課程的理論性很強，盡管教材中輔以大量的圖表、數據對現象和理論進行闡述說明，但仍然不利于學生對知識的理解和接受。在模塊化教學之前，該課程沒有安排適時的實踐環節，在一定程度上影響了教學效果。因此，課程模塊增設了相關性能實驗課程，對于學生更深入地了解物理性能的現象和機理是十分必要的。當前材料學科建設比較完備，實驗條件比較完善，完全可以滿足開設物理性能實驗的要求。將物理性能實驗與測試分析課程實驗相結合，可以讓學生了解基本的物理性能現象、儀器工作原理及相關基礎理論，加強學生對知識點的理解和應用。由于學生在各個環節都親身體驗并積極動腦分析，鍛煉了他們的動手能力，培養了他們分析問題和解決問題的能力；同時，通過動手學生可以論證教材上的理論公式，將枯燥的公式轉變為生動的實驗數據，也極大地提高了他們的學習興趣。
4 結束語
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》的要求，結合我院應用型的特點。教學工作應注意提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力和應用能力。我們從《無機材料物理性能》課程的教學內容、教學方法和實驗環節等方面進行了針對性的研究和嘗試，獲得了富有成效的經驗。這些方法激發了學生的學習興趣、培養了學生良好的思維習慣、增強了學生的專業素質，同時也在一定程度上培養了學生的創新能力和應用能力。然而，要真正跟上當今材料科學技術日新月異發展的要求，培養出高素質復合型、應用型人才，還需要不斷的努力和探索。作者經過近十年的教學實踐，初步達到了課程模塊化教改的預期目的。但是，當前我院乃至我國材料學科課程模塊化教學教育改革的還在起步階段，不斷加強實踐與探索，推動課程模塊化教學向更好的方向發展，培養應用型的高素質復合型人才，是我們努力的目標。
【簡說《無機材料物理性能》課程模塊化教學改革探索論文】相關文章：
無機化學課程教學改革與實踐的論文11-14
無機化學課程建設與課程教學改革的體會03-11
電子商務課程教學改革探索03-19
論電子商務課程教學改革探索11-20
工程材料教學改革論文11-13
體育課程舞蹈教學探索論文11-09
無機化學實驗課程設計與安排論文11-07
課程改革工程材料論文11-12
淺談當前中�；瘜W教學改革探索教育論文11-18