《材料物理性能》課程建設與教學改革的探討論文

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　　隨著市場經濟的快速發展和市場經濟體制的不斷完善，高級應用型人才的需求不斷增加。社會經濟發展對人才需求結構的變化，為新建應用型本科院校帶來發展契機。我國高等教育已步入大眾化教育的發展階段，高等教育的辦學模式、辦學層次、人才培養呈現多樣化的特征，以培養高級應用型人才為目標的新建應用型本科院校的發展順應了高等教育的發展趨勢。

　　1.課程性質與教學現狀

　　《材料物理性能》屬于材料類專業基礎課, 是學生在修完“大學物理”、“固體物理”“材料科學概論”、“材料科學基礎”、“無機材料科學基礎”及“晶體結構”等有關課程后, 較早接觸的一門起到承上啟下作用的專業基礎課。同時也是一門理論性和實踐性都很強的課程，綜合了材料學、數學、物理學、化學以及結晶學等方面的內容，知識涵蓋面廣并且信息量大，涉及的理論知識比較抽象，如材料的鐵電、壓電性能及超導理論等知識都是較難掌握的，因此教學難度大。該課程教學效果的好壞直接對學生的知識結構、后續專業課的學習、專業興趣和科研方法的培養都有重要影響。

　　當前，《材料物理性能》課程的教學仍然是以傳統的本科教學模式作為指導。傳統課程觀是典型的學術、學科課程觀，其課程體系將學科、學術知識按知識系統一環扣一環、一個臺階接一個臺階地進行組合。這種以“純理論教學”為主要特征的傳統教育，其培養的“能力”是虛的，而以“理論與實踐相結合”為特征的應用型教育，其培養的“能力”是實的。我國傳統的人才培養模式僅適合于理論研究和科技開發型人才的培養， 培養的人才暴露出了缺少專業實踐應用知識、動手能力差、理論與實踐脫節的弱點，不能適應培養技藝型、實用型、操作型、管理型高級人才的需要。因此，作為新辦應用型大學，不能照搬我國現行的人才培養模式，只能根據自身實際情況、我院“地方性、應用型、國際化”的辦學定位及今后的發展目標的要求，以學生適應社會需求為導向，以培養學生的學習能力、應用能力和創新能力為重點，促進知識、能力、素質的協調發展，對該課程的理論教學和應用能力培養進行協調設置。

　　2.課程新體系的重構

　　根據應用型大學辦學思想，《材料物理性能》的課程建設只是在原來傳統本科課程系統上疊加一些實踐訓練課程，這實際與辦學目標脫節。由于各自分子或原子鍵合方式不同，金屬材料、有機高分子材料和無機非金屬材料三大材料既有相同的基礎理論和規律, 也有各自獨特的結構組織和性質之間的變化規律�！恫牧衔锢硇阅堋氛n程作為專業基礎理論課，包含了材料各種重要性能的原理及微觀機制、性能的測試方法以及控制和改善性能的措施、各種材料結構與性能的關系、各性能之間的相互制約與變化規律， 為認識和改進材料的性能以及生產、研究、開發新型材料提供必備的專業基礎理論知識。在該課程體系的建設中，應在以下四個方面進行更新。

　　2.1 課程目標：一方面，要滿足學識教育及應用能力的要求，應打下材料科學與工程領域的專業基本理論基礎，為學習材料專業其他知識做準備; 培養運用基礎理論分析和解決實際問題的思路和能力，了解材料科學與工程學科的思維方法;為在今后自學材料領域的相關知識打下良好的基礎。另一方面，要實施意識教育及見識教育，強調學生對材料學的認識，使學生具有高度的社會責任感和良好的職業道德， 達到可持續學習、升華境界和提高素質之目的。

　　2.2 課程體系：貫徹“重組基礎、體現現代、注重實踐、綜合交叉”的課程體系改革原則，保證適度夠用的大材料學專業基礎理論，兼顧材料學知識的系統性和實踐性，突出材料應用技能，加強材料工程意識實訓等實踐教學環節，培育大工程觀意識。立足于材料科學的基本問題，強調材料科學的共性和材料的廣泛性、多樣性，全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復合材料的物理性能的共性與個性特點，建立“大材料”的概念。并根據專業或專業方向的不同，注意突出相應材料物理性能的重點，如功能陶瓷材料應以材料的電性能為主。

　　2.3 課程內容：要科學性、先進性、趣味性相結合，廣泛汲取先進的教學經驗，并能和本領域國民經濟發展需要相結合;要與本學科和專業的教學改革與課程體系改革相結合， 正確處理好本門課程建設與專業系列課程(主要是已學過的“大學物理”、“固體物理”、“材料科學基礎”及“無機材料科學基礎”和后續的“材料現代分析技術”等)建設的關系。貫徹“精、寬、新、用”的原則，注重材料的多樣性和廣泛性，在重點介紹功能材料物理性能的同時，可以增加結構材料的內容;在保證傳統材料知識的前提下， 注意介紹與高新技術或產業有關的新材料、新工藝及新技術等先進知識;既介紹材料學知識，又注重加強材料學知識與其它相關自然科學、社會科學(經濟、環境、工程倫理、可持續發展等)之間的交叉與聯系。為學生在本課程涉及的領域內，打下具有自主應用能力的知識基礎。

　　2.4 共性與個性的統一：在強化陶瓷材料專業基礎知識的同時，兼顧無機非金屬材料物理性能的共性，充分體現新時代材料的新知識與新理論。例如: 針對目前國內外無機非金屬材料的研究熱點—陶瓷的增韌、電子陶瓷、超導材料等，在講授基礎知識的同時， 可以介紹目前國內外上述方面的最新成果與理論， 如最近提出的陶瓷韌化新機理—壓電能量損耗機理以及電疇翻轉增韌機理等。

　　3.課程新教學模式的重構

　　《材料物理性能》是學生全面接觸專業領域、從基礎課到專業課的過渡課程，具有概念多、學科知識面寬、應用基礎理論廣的特點，有相當的難度。本課程倡導的教學是由以傳授知識為主要特征的“教學型”教學向以意識教育和培養認知能力為主要特征的“探究+ 應用型”教學轉變，“學習、探究、實踐”互動，使學生提高基本素質、夯實基本知識、培養基本能力、鍛煉基本技能。在傳統教學的基礎上, 不斷探索新的教學方法，通過采用啟發、引導、討論式的教學模式，充分調動學生學習的積極性與主動性。因此,研究《材料物理性能》課程采用何種教學方法及教學手段使學生易于接受, 從而達到教學目的是該課程新教學模式的重構的重要內容， 應在以下三個方面進行改革。

　　3.1 教學方法：由傳統的“注入式應試教育”轉變為適應知識經濟要求及應用能力培養的“參與式素質教育”;教學形式要由“單一的課堂教學”改變為“多形式的互動交流”。因此，應堅持理論聯系實際，將課堂理論教學、實驗教學、工程實訓等實踐教學有機結合起來， 培養學生運用理論知識解決實際問題的能力，實現“知識--能力--素質”同步提高，加強啟發式教學，讓學生有足夠的自主思考的時間和空間，為學生創造“在做中學”、“在嘗試體驗中學”、“在興趣中學” 等多種學習方式的機會，提倡課程小論文、課題型訓練、課堂交流與辯論等。要注意處理好知識“點- 線- 面”三者之間的關系，體現“貫穿材料四大要素主線”、“突出結構材料重點”、“強調材料應用”三大原則，注意介紹相關理論的背景與內涵，強調知識之間的縱向和橫向的有機聯系。

　　3.2 教學手段：要改變“一位教師一本書、教室+ 黑板+ 粉筆”的傳統落后局面，可采用電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式， 提高教學過程中的信息傳遞量和教學內容的科學性、先進性、趣味性，增強學生與老師的實時交流，使廣大學生得到最優質的教學資源，并能有效地激發學習興趣，真正改變傳統教學的單調模式。應用多媒體技術和網絡技術進行《材料物理性能》課件開發和網絡課程建設，提高該課程的教學質量和學習效果，充分利用現代網絡教育資源，成為《材料物理性能》課程建設的重要環節。另外, 改變布置有固定答案的課后作業的方式，讓學生通過查閱大量相關資料，撰寫與該課程有關的讀書報告或綜合設計性論文， 從中考察大學本科生綜合運用所學知識、自我更新知識、獲取信息的能力，激發學生對該專業的興趣，培養學生撰寫科技論文的能力。

　　3.3 授課內容與能力培養緊密結合：緊跟學科發展，加強前沿成果介紹，開闊學生視野。進入21 世紀以來，我國材料科學發展更加迅速，對人才培養的要求更高。因此，我們在課堂教學過程中，安排一定的時間加強材料領域前沿研究成果、應用前景和學科發展動態的介紹， 使學生在學習專業基礎理論的同時，了解材料科學研究及應用現狀，既可拓寬學生的知識面，為今后進一步深造和夯實應用能力打下基礎，也能大大提高學生的學習興趣。講授材料的各種物理性能，把復雜的知識簡單化，把抽象的知識具體化，把簡單的知識深化，以提高學生對該課程及本專業的學習興趣。例如: 在講授材料鐵電性能時, 由于知識比較抽象，就以學生熟悉的計算機和手機里的存儲器為例，通過講述并分析鐵電存貯和磁存貯原理的異同，使學生對抽象的鐵電理論—電滯回線有了比較形象的認識和理解。4.結束語

　　應用型大學本科培養的材料工程類專業人才， 應區別于研究型和教學研究型大學， 不僅要跟蹤材料研究的材料學科發展方向，更要立足于培養材料工程師的工程教育，側重材料開發應用、材料改性和材料加工。在當下知識快速更新、科學技術交叉發展、理論與實驗教學并重發展的形勢下，傳統的高等學校的專業基礎課教學方式顯然不適合新型應用型大學專業基礎課的教學要求。因此，新應用型大學的專業課程系統應構建“寬口徑、厚基礎、重應用、多方向”的課程活動模塊組合，以適應不斷變化的人才培養目標的需要，對課程體系、教學大綱、教學方法必須進行改革，建立與應用能力培養形成有機統一的、以提高學生綜合素質和創新能力為主的新型理論課程體系和教學模式

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