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【論文課程建設教學改革材料科學基礎

【論文摘要本文根據上海工程技術大學材料科學和工程專業教學培養目標的特征,從課程體系和內容,教學理念,教學方法及手段,實踐教學環節改革,考核評價方式,師資隊伍建設等方面討論了“材料科學基礎”課程教改中的一些熱點新問題及教改實踐。根據我校培養優秀工程師的辦學定位,結合材料學科的發展方向,初步建立了居于“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”標準的“材料科學基礎”課程的新教學體系,從中取得了一些較好的教改效果和經驗。

上海工程技術大學是一所以培養優秀工程師為主要目標的教學型大學。根據我校的辦學定位和特色,作為材料科學和工程學科重要基礎課程之一,“材料科學基礎”有必要在加強基礎、拓寬專業知識面和加強實踐練習等方面進行課程改革。

1課程的性質

材料科學是一門揭示探究固體材料性質規律、設計及控制材料性能的科學,其目的在于揭示材料的結構和性能之間的基本關系。探究表明,材料結構是決定材料性能的核心要素,而材料的顯微結構和材料的加工過程有密切的關系。因此,材料科學也需要探究材料在各種過程中的行為,這些過程包括加熱過程、冷卻過程、反應過程、界面過程、擴散過程、相變過程等。

“材料科學基礎”是材料科學和工程學科的主干基礎課程和核心課程,是材料科學和工程學科人才的基本知識和基本能力的重要組成部分,是本學科專業人才的整體知識結構、能力結構、素質結構的重要基石。根據我校的教學培養目標,本門課程的教學實踐必須著眼于培養未來的材料工程師,緊貼上海市發展先進制造業的需求,結合本校材料科學重點學科的發展方向,在進行材料科學基礎理論和基本技術教育的基礎上,側重進行材料開發應用、材料改性和材料加工的工程教育。

2課程教學的改革實踐

“材料科學基礎”課程建設和課程教學改革的指導思想是根據專業發展規劃,主動適應上海經濟、科技和社會的發展對材料學科專業人才知識結構和實踐能力的要求,強調理論和實踐結合,在寬專業知識面上對學生進行綜合素質的提高,培養既把握材料科學和工程基本原理,又通曉材料制備和加工、組成和結構、性能和應用等系統知識的寬專業人才。作為材料學科最為基礎和重要的平臺課程,“材料科學基礎”在學科知識構建中起著“基石”的功能,其教學內容的設定、寬度和深度決定著學生培養中有關材料學知識的基礎深度和知識面的廣泛程度,并影響著后續課程的展開、實施及教學效果。本著“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”的教學原則,我們對課程教學目標、課程體系和內容、實踐教學環節、教學方法和手段、考核評估等方面進行了教學改革的實踐。

2.1課程教學目標

作為應用型本科材料專業的基礎課程,“材料科學基礎”課程的教學目標具有多重指向性。一方面,應打下材料科學和工程領域的基本理論基礎,為學習材料專業其他知識做預備,同時也為部分學生進一步深造做預備,為此要根據不同學生的情況,有區別地加以培養;其次,要注重培養學生運用基礎理論分析和解決實際新問題的思路和能力,把握材料科學和工程學科的思維方法,為今后自學材料領域的相關知識打下良好的基礎;最后,根據社會經濟的發展需求,強調學生對材料科技進展和人類文明及經濟發展關系的認知,能從價值工程的角度研發、選擇和應用材料,從環境保護和可持續發展角度評價使用材料。

2.2課程體系和內容

在課程體系上,貫徹“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”的課程體系改革原則,在保持金屬材料為主的專業特色的基礎上,全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復合材料的共性和個性特征,在材料科學理論模型的介紹上盡量拓展其適用的材料范圍,如晶體結構,位錯模型,界面結構模型等。教學內容的取舍以“精、寬、新、用”為原則,從材料科學和工程的基本原理出發,以固體材料結構為重點,從微觀、宏觀、物質內部、表面和界面、靜態及動態過程等不同層面角度,闡述固體材料結構、結構缺陷及變化規律,以及固態材料的相平衡、相圖、擴散、相變等,在材料應用方面,結合材料科學的理論內容,介紹相關的新材料、新工藝,如納米材料、功能材料的最新進展,使學生對材料組成和物質結構的內在聯系、材料結構和性能間關系有系統的理解和把握,為今后相關專業課程的學習打下扎實的寬專業口徑的理論知識基礎。

2.3實踐教學環節

在加強實踐的教學改革中,采取實驗教學課程建設和學院平臺實驗室建設相結合的方式,推進課程實踐教學的全面提高。材料科學基礎的實踐教學環節分為兩個部分,一是課內實驗,現配置了16學時的實驗課,二是單列了一門“材料科學綜合實驗”課程,時間布置為連續的3周。針對課程教學目標和教學內容改革的要求,重新討論制定了課內實驗內容,加大綜合性實驗的比重,如金屬塑性變形和再結晶綜合實驗、金相分析綜合實驗等,編寫了新的實驗教學指導書。課內實驗以學生材料學基礎技能練習為目標,如金相試樣的制備、金相組織觀察、材料塑性變形過程組織變化的特征,強調對不同材料顯微結構基本特征的把握。材料科學基礎綜合實驗課程的主要目的是通過一個完整的實驗過程,包括明確實驗目的、設計實驗過程、實施實驗和分析實驗結果,培養學生材料科學和工程的基本素養,提高實驗動手能力和分析、解決新問題的能力,進一步鞏固對材料科學基礎核心內容,即“材料結構決定材料性能、材料加工過程和材料結構密切相關”的認知。課內實驗和綜合實驗內容互為補充、相益得彰,取得了新教學培養模式的良好的教學效果。

2.4教學手段和教學方法

在課堂教學和課內實驗教學實踐中,充分利用多媒體教學手段,自編CAI多媒體課件,在有限的學時內最大限度的發揮多媒體教學的應用效果。一些實驗室目前難以實現而對學生的學識教育較為重要的內容也通過多媒體形式使學生有一個較為直觀的熟悉。和此同時,還對教學方法進行了相應的改進,授課力求重點突出、邏輯清楚,強調教學互動,提倡師生間平等討論,倡導探索性和探究性的學習方法,達到理論融會貫通的目的。

2.5考核方式

在課程建設過程中我們對課程的考核方式也進行了深入的討論,大家認為合理的考核評價制度應該以提高學生的綜合素質為主要目標,為此有必要改進傳統的閉卷考試形式,避免“一考定終身”的方法。對此我們正在探索一種更為全面均衡的考核方法。具體考慮為將平時作業、實驗報告、小論文、隨堂考試和期末考試相結合的方式。重視對平時學習過程和階段學習效果的評價,將上課聽講和課堂交流、作業習題解答的獨特性及完成質量列入考評,鼓勵學生自主學習、創新學習,鼓勵學生發表有自洽性合理性的不同見解。在階段學習后,設計一些隨堂考試卷,隨堂考試答應學生參考課堂筆記和教材,但每個學生必須獨立完成試卷,重點考查學生對基礎知識的應用能力,檢驗學生分析解決新問題的能力。將實驗報告作為獨立考查的重要部分,注重培養學生獨立完成實驗并撰寫規范的實驗報告的能力,檢驗和評價學生的動手能力和創新思維能力。適當調低期末考試在學生學業成績中的權重,例如由原來的70％降低到50％或更低,試卷內容要充分體現教學大綱的基本要求,重點考查學生的臨場應變能力,對基本知識的把握、熟練和提煉的程度。

2.6師資隊伍建設

課程建設主要依靠教師推動。近年來,我們以全面提高教師隊伍素質為中心,以培養優秀年輕骨干教師為重點,在職教師再培訓和引進高素質人才并重,著眼于學科可持續發展的需求,建設一支結構優化、素質良好、富有活力、具有創新能力的高水平的教師隊伍,取得了很大成效。教師隊伍的科研和工程實踐能力有了極大的提升,在“材料科學基礎”教學團隊中,有校學科帶頭人、上海市曙光學者、校青年學術骨干等,科研及學科建設的成果反哺教學的結果,促進了學生科研實踐能力的提高和材料工程意識的形成。教師團隊通過公開課觀摩學習,加強教學法探究,極大地提升了教師整體的業務水平和教學效果。

3結語

作為上海市重點課程建設的“材料科學基礎”正在我校材料學院相關專業范圍內進行教學實踐,在課程目標、課程體系和內容、實踐教學環節、教學手段和方法、考核方式改革等方面進行了探索實踐并取得了一定的成績。課程建設下一步的工作重點將放在網絡教學平臺建設上,以進一步提高教學效益和教學質量。教育教學改革是一項永無止境的事業,只有通過對學生培養的各個環節進行更具體的探索和調查探究,不斷地實踐以總結其中的經驗教訓,才能逐漸探索出一條適合于應用型本科材料專業人才培養的成功之路。

參考文獻

[1師昌緒.跨世紀材料科學技術的若干熱點新問題[J.自然科學進展,1999,(1)摘要:1-12.

[2楊雄.材料科學基礎.實驗課程的改革和實踐[J.科教文匯,2006,2摘要:81.

[3郭齊勇.大學的教育理念和目標[J.中國大學教學,2002,10摘要:18-20.

[4林文松,李曼萍,童建華,等.納米材料工程.課程實驗的設計和教學實踐[J.實驗技術和管理,2007,24(11)摘要:123-125.

[5林文松,等.納米材料工程.課程建設的探索和實踐[J.海工程技術大學教育探究,2006,2摘要:34-35.