(燕山大學(xué)材料學(xué)院,河北秦皇島066004)
[摘要]本文針對(duì)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的校級(jí)必修課“材料科學(xué)基礎(chǔ)”,提出了教學(xué)改革方案,并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐,實(shí)踐證明“提高教師業(yè)務(wù)能力與素質(zhì);采用一個(gè)合理的課程體系;解決好該課程與基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課的關(guān)系;運(yùn)用一系列教學(xué)方法;改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法;利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué);采用計(jì)算機(jī)命題及評(píng)分系統(tǒng)等是提高教學(xué)效果的有力措施及手段。
[關(guān)鍵詞]材料科學(xué)基礎(chǔ),教學(xué)改革,課程體系,教學(xué)方法,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。
[中圖分類(lèi)號(hào)]G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-4634(2007)01-0053-05
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是金屬材料工程各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)校級(jí)必修課。該課程包括金屬學(xué)、熱處理原理及工藝、金屬材料等部分內(nèi)容。其特點(diǎn)是敘述性的原理、規(guī)律多;需要記憶的概念、定義多;課程內(nèi)容頭緒多;而理論計(jì)算少(即具有“三多一少”的特點(diǎn))。且該課程內(nèi)容枯燥、抽象,教師感到難教,學(xué)生感到難學(xué)。如何解決好這些問(wèn)題,提高該課程的教學(xué)效果呢?結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn),課題組進(jìn)行了一系列教學(xué)改革,取得了令人滿(mǎn)意的效果。
1提高教師業(yè)務(wù)能力與素質(zhì)
教師是向?qū)W生傳授知識(shí)的主體,教學(xué)水平及教學(xué)質(zhì)量的提高,關(guān)鍵在于教師,教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)及能力的高低是決定一個(gè)學(xué)校未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。但一支高水平師資隊(duì)伍的形成不是一朝一夕就能完成的,它需要在正確的方針、政策指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不懈的努力才能形成。而教師隊(duì)伍建設(shè)特別要從青年教師抓起,因?yàn)榍嗄杲處煒I(yè)務(wù)素質(zhì)及能力的高低,代表著學(xué)校的未來(lái)與希望。哪個(gè)學(xué)校注意對(duì)青年教師業(yè)務(wù)素質(zhì)及能力的培養(yǎng)和提高,哪個(gè)學(xué)校未來(lái)就有發(fā)展,就能上水平,哪個(gè)學(xué)校就抓住了“教育要面向世界,教育要面向未來(lái),教育要面向現(xiàn)代化”的這一根本宗旨。因此,青年教師業(yè)務(wù)素質(zhì)及能力的培養(yǎng)與提高是直接關(guān)系到一個(gè)學(xué)校能否完成為黨和國(guó)家培養(yǎng)四有人才任務(wù)的大問(wèn)題,是提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與水平的關(guān)鍵之關(guān)鍵。
1.1對(duì)青年教師進(jìn)行師德師風(fēng)教育,樹(shù)立愛(ài)崗敬業(yè)精神
一個(gè)教師的師德、師風(fēng)的好壞,不但直接影響學(xué)校教學(xué)水平與質(zhì)量的提高,而且將直接影響學(xué)校的學(xué)風(fēng)建設(shè)乃至培養(yǎng)四有人才的大局。因此,加強(qiáng)對(duì)教師進(jìn)行師德、師風(fēng)教育是治校之本。因?yàn)榻處熢诮虒W(xué)中的主導(dǎo)作用決定了師德、師風(fēng)對(duì)學(xué)風(fēng)的導(dǎo)向作用,一個(gè)優(yōu)秀的教師不僅能激發(fā)學(xué)生努力求知,還通過(guò)言傳身教教會(huì)學(xué)生怎樣做人,使學(xué)生終身受益,因而教師的師德、師風(fēng)將直接影響一個(gè)學(xué)校的學(xué)風(fēng)。如何使青年教師一走向教學(xué)崗位就牢固地樹(shù)立起愛(ài)崗敬業(yè)、為人師表、教書(shū)育人的堅(jiān)定信念呢?聘請(qǐng)?jiān)诮虒W(xué)、科研崗位上有突出貢獻(xiàn)的博士導(dǎo)師、教授設(shè)立專(zhuān)題,對(duì)青年教師進(jìn)行師德、師風(fēng)教育是一個(gè)好辦法,這樣可以通過(guò)博士導(dǎo)師、教授、老先生的言傳身教使青年教師從開(kāi)始參加教師隊(duì)伍就清楚認(rèn)識(shí)到教師是人類(lèi)靈魂的工程師,承擔(dān)著為黨和國(guó)家培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)所需要的四有人才的偉大使命,要想很好地完成黨和國(guó)家培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)所需要的四有人才的偉大使命,必須規(guī)范自己的言行、愛(ài)崗敬業(yè)、為人師表、教書(shū)育人,使之真正符合當(dāng)代教育發(fā)展所需要的有思想、有品德、有能力、有水平的人類(lèi)靈魂工程師的要求。
1.2采用多種途徑抓好青年教師的基本理論與基本技能的培訓(xùn)與提高
對(duì)青年教師的培訓(xùn)宗旨是提高履行教師崗位職責(zé)的能力,核心是提高專(zhuān)業(yè)理論及專(zhuān)業(yè)基本技能(教學(xué)科研能力),為提高青年教師的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論水平及專(zhuān)業(yè)基本技能,課題組采用了以下措施,收到了較好的效果。
1)采用脫產(chǎn)或業(yè)余進(jìn)修的方式,提高其專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)基本技能。為提高青年教師的素質(zhì)與業(yè)務(wù)水平,根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況,在制定專(zhuān)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上,制定每個(gè)教師的五年計(jì)劃,其中包括個(gè)人培訓(xùn)計(jì)劃,這樣每個(gè)教師明確了近期目標(biāo)及專(zhuān)業(yè)主攻方向。根據(jù)需要選派數(shù)名青年教師去北京科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)著名學(xué)校的相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)。隨著學(xué)校招生人數(shù)及教學(xué)任務(wù)的增加,脫產(chǎn)學(xué)習(xí)越來(lái)越困難,而校內(nèi)業(yè)余進(jìn)修成了切實(shí)可行的方式。因此,組織相關(guān)教師參加各種業(yè)余學(xué)習(xí)基礎(chǔ)班,學(xué)習(xí)新知識(shí),掌握新技術(shù),擴(kuò)大知識(shí)面是一個(gè)很好的方式。通過(guò)業(yè)余進(jìn)修大多數(shù)教師不同程度的提高了履行教師崗位職責(zé)的能力。使教師具有快速掌握國(guó)內(nèi)外有關(guān)教學(xué)、科研信息,增強(qiáng)教師履行崗位職責(zé)的實(shí)力;
2)在教學(xué)實(shí)踐中提高與鍛煉自己。教師的業(yè)務(wù)水平,不僅表現(xiàn)在他掌握專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論與知識(shí)的多少和深淺,還在于他能利用自己掌握的理論知識(shí)履行教師職責(zé)的能力:即進(jìn)行教學(xué)、科研的能力。因此,可適當(dāng)?shù)胤峙浣o青年教師一定的教學(xué)、科研任務(wù),使他們?cè)诮虒W(xué)、科研實(shí)踐中鍛煉自己,盡快盡早地成熟起來(lái),早日承擔(dān)起教學(xué)、科研任務(wù);
3)攻讀碩士、博士學(xué)位,進(jìn)一步提高青年教師的素質(zhì)與水平。作為一名高等學(xué)校的教師應(yīng)該是高水平、高層次的知識(shí)分子,為達(dá)到這一目的,鼓勵(lì)青年教師報(bào)考校內(nèi)外碩士、博士研究生。通過(guò)幾年的脫產(chǎn)或業(yè)余學(xué)習(xí),進(jìn)一步深入、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)理論與知識(shí),同時(shí)通過(guò)做學(xué)位論文使專(zhuān)業(yè)理論、技能上升到一個(gè)新的水平。近十年來(lái),通過(guò)進(jìn)修已使多名青年教師獲得博士學(xué)位,90%的青年教師已獲得博士學(xué)位或正在攻讀學(xué)位,使青年教師的素質(zhì)與水平達(dá)到了一個(gè)新的高度。
1.3制定制度,促進(jìn)青年教師業(yè)務(wù)水平的提高
1)堅(jiān)持以老帶新制度。學(xué)校中的博士生導(dǎo)師、教授具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和較高的科研水平,為使青年教師盡快學(xué)到這些經(jīng)驗(yàn),可制定相應(yīng)的制度,采取以老帶新,使青年教師一參加工作就有固定的博士導(dǎo)師、教授的指導(dǎo),并在新老教師中開(kāi)展“一幫一”活動(dòng),使青年教師不但學(xué)到了老教師的為人師表、教書(shū)育人、愛(ài)崗敬業(yè)的精神,而且學(xué)到了他們從事教學(xué)、科研工作的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),這樣可以使新教師履行崗位職責(zé)的能力大大提高,愛(ài)崗敬業(yè)、為人師表、教書(shū)育人的思想更加堅(jiān)定;
2)堅(jiān)持青年教師下實(shí)驗(yàn)室制度。青年教師留校任教時(shí),一般均為品學(xué)兼優(yōu)者,雖然他們專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握較好,但對(duì)于實(shí)驗(yàn)技能的掌握尚有一定欠缺。為彌補(bǔ)不足,提高青年教師專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)踐和科研基本技能,制定青年教師下實(shí)驗(yàn)室的制度,通過(guò)下實(shí)驗(yàn)室為教學(xué)與科研準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),盡快提高其專(zhuān)業(yè)基本實(shí)驗(yàn)技能,掌握各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法,促進(jìn)其實(shí)驗(yàn)技能的大幅度提高,為今后教學(xué)、科研工作打下良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ);
3)堅(jiān)持青年教師的“試講”制度。青年教師任教后,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的培養(yǎng)和提高,最終要能夠較好的承擔(dān)一門(mén)乃至幾門(mén)課的教學(xué)任務(wù)。因此,堅(jiān)持青年教師的試講制度,把好質(zhì)量關(guān)就顯得十分重要。多年來(lái),凡是青年教師上講臺(tái)前,必須在各個(gè)院、系或?qū)W院內(nèi)進(jìn)行試講,在試講前,各院、系派出教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師專(zhuān)門(mén)輔導(dǎo)。講課使青年教師清楚知道教師的責(zé)任,以及講好每一節(jié)課的方法,提高教學(xué)水平和質(zhì)量的途徑、措施,為今后教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的提高打下一個(gè)良好的基礎(chǔ);
4)堅(jiān)持開(kāi)展教學(xué)法活動(dòng),鼓勵(lì)青年教師參加學(xué)校的教學(xué)比賽。教學(xué)實(shí)踐證明,在院、系中開(kāi)展教學(xué)法研究是提高教學(xué)水平與質(zhì)量的有效方法。堅(jiān)持開(kāi)展“教學(xué)法”活動(dòng),并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐設(shè)立專(zhuān)題,進(jìn)行討論,使青年教師在“教師法”活動(dòng)中受到一次敬崗愛(ài)業(yè)的教育,同時(shí)也使他們學(xué)到了一些教師在提高教學(xué)水平及質(zhì)量方面所采用的方法,促進(jìn)了青年教師教學(xué)水平和質(zhì)量的提高。與此同時(shí),鼓勵(lì)青年教師參加學(xué)校舉行的“青年教師講課比賽”活動(dòng),爭(zhēng)取在講課比賽中拿獎(jiǎng),促使院系青年教師關(guān)心教學(xué)質(zhì)量,參與教學(xué)活動(dòng),提高教學(xué)水平。幾年來(lái),通過(guò)這項(xiàng)活動(dòng)課題組成員中已有三名青年教師獲學(xué)校青年教師比賽獎(jiǎng),一名教師獲機(jī)械部教書(shū)育人青年教師稱(chēng)號(hào)。
1.4參與教學(xué)與科研活動(dòng),推動(dòng)青年教師業(yè)務(wù)水平向高層次發(fā)展
1)參與教學(xué)研究。 隨著教學(xué)改革形勢(shì)的發(fā)展,各高校對(duì)教學(xué)越來(lái)越重視,為盡快提高青年教師履行教師職責(zé)的能力,使之向高層次發(fā)展,積極鼓勵(lì)青年教師參與各種教學(xué)研究活動(dòng)是一個(gè)好方法。例如:讓青年教師參加“《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)改革與實(shí)踐”的教學(xué)研究課題,大膽讓青年教師在教學(xué)研究中獨(dú)立承擔(dān)部分課題,取得了較好的效果。通過(guò)參加教學(xué)研究工作,使青年教師的教學(xué)水平與能力有很大提高,對(duì)教學(xué)工作有了更深層次的認(rèn)識(shí)。多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)證明,參與教學(xué)研究是促進(jìn)青年教師教學(xué)業(yè)務(wù)水平向高層次發(fā)展的有效措施;
2)參與科學(xué)研究 。青年教師的業(yè)務(wù)水平和能力的提高,不但要靠參與教學(xué)研究活動(dòng),同時(shí)也要參與科學(xué)研究活動(dòng),才能使他們向高層次發(fā)展。讓青年教師參與各種科學(xué)研究工作、參與縱向課題、橫向課題的研究,特別是參與高科技研究,例:參與863等國(guó)家重點(diǎn)課題,國(guó)家、省部級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目的研究,也鼓勵(lì)青年教師參與與教材內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)研究,使他們教學(xué)水平和質(zhì)量有大幅度的提高。通過(guò)參與科學(xué)研究工作,不但使青年教師的基本實(shí)驗(yàn)技能和科研能力有較大提高,同時(shí)也為青年教師講課提供了生動(dòng)的素材。使青年教師對(duì)教材中與科研內(nèi)容相同的內(nèi)容理解更加深刻,講授起來(lái)更加生動(dòng),學(xué)生學(xué)起來(lái)也感到有興趣,教學(xué)效果有大幅度的提高。
2 改革《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程體系是提高教學(xué)效果的基礎(chǔ)
一個(gè)合理的、科學(xué)的、適用的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容將對(duì)提高該課程的教學(xué)效果,完成材料成型專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃對(duì)該課程所賦予的任務(wù)起促進(jìn)作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和教學(xué)改革的不斷深入,傳統(tǒng)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》無(wú)論從課程體系還是從內(nèi)容上均已不適用,特別是與該課程有關(guān)的新材料、新技術(shù)、新工藝等內(nèi)容不斷增加,而在學(xué)時(shí)越來(lái)越少的形勢(shì)下,改革《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程體系及內(nèi)容勢(shì)在必行。參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材及內(nèi)容,課題組提出了“改革、突出、調(diào)整、增添”的八字方針。
1)改革。即改革課程體系。將原來(lái)《金屬學(xué)及熱處理》和《機(jī)械工程非金屬材料》體系合并后,改為《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程體系。經(jīng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)證明,該體系是科學(xué)的、合理的;
2)突出。即突出金屬材料工程專(zhuān)業(yè)特色。針對(duì)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》方面的內(nèi)容要求,為突出專(zhuān)業(yè)特色,應(yīng)增強(qiáng)“塑性變形及再結(jié)晶”一章及模具鋼部分,特別是增強(qiáng)動(dòng)態(tài)回復(fù)及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶部分及超塑性?xún)?nèi)容;(原教材沒(méi)有動(dòng)態(tài)回復(fù)與再結(jié)晶、超塑性)
3)調(diào)整。即調(diào)整教材的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)時(shí)數(shù)減少,而新材料,新技術(shù)、新工藝不斷出現(xiàn)的矛盾,必須對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》結(jié)構(gòu)及內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,刪減金屬熱處理原理及工藝的有關(guān)內(nèi)容,增加與專(zhuān)業(yè)有關(guān)的“新材料”、新工藝”等內(nèi)容;
4)增添。即增添與各專(zhuān)業(yè)有密切關(guān)系的內(nèi)容。針對(duì)原《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教材不講與金屬材料工程專(zhuān)業(yè)有關(guān)的金屬?gòu)?qiáng)度理論的不足,增添“金屬?gòu)?qiáng)度理論”一章。
教學(xué)實(shí)踐證明該體系具有內(nèi)容新,容量大,學(xué)時(shí)少,科學(xué)合理的特點(diǎn)。1996年機(jī)械部“金屬學(xué)及熱處理”課程協(xié)作組將《金屬學(xué)及熱處理》改為《材料科學(xué)基礎(chǔ)》采用的體系就是這個(gè)體系,可見(jiàn)該體系的科學(xué)及合理性。
3處理好該課程和基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課關(guān)系是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵
怎樣利用基礎(chǔ)課所學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)講授《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課?怎樣結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)?課題組“利用高等數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理化學(xué)”等先行課所學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)講授《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課是解決學(xué)生認(rèn)為《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課“抽象、難學(xué)”問(wèn)題的關(guān)鍵,而結(jié)合材料專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)來(lái)講授《材料科學(xué)基礎(chǔ)》,是改變學(xué)生認(rèn)為“《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課的知識(shí)沒(méi)有用”的觀念、以及提高學(xué)生學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的興趣的鑰匙。因此,任課教師在教學(xué)中十分注意處理“兩個(gè)關(guān)系”,并逐章討論教學(xué)方案,進(jìn)行試點(diǎn),經(jīng)多年教學(xué)實(shí)踐,已摸索出一套規(guī)律,并撰寫(xiě)了多篇論文。
4改革教學(xué)方法是促進(jìn)教學(xué)效果提高的手段
在掌握一個(gè)科學(xué)的、合理的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程體系以及處理好兩個(gè)關(guān)系后,關(guān)鍵是改革教學(xué)方法、提高教學(xué)效果。利用自制“三元合金相圖模型”進(jìn)行“模型教學(xué)”,購(gòu)買(mǎi)部分電視、電影教學(xué)片利用現(xiàn)代化手段進(jìn)行“電化學(xué)教學(xué)”,開(kāi)發(fā)微機(jī)軟件進(jìn)行“計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)”是提高教學(xué)效果的有利措施;開(kāi)展“競(jìng)賽式課堂討論”激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》興趣;采用“歸納類(lèi)比法”、“啟發(fā)式教學(xué)法”及“分類(lèi)對(duì)比抓重點(diǎn)的名詞術(shù)語(yǔ)教學(xué)法”等一系列行之有效的教學(xué)方法;使《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的課堂效果大幅度提高。
5改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方法是提高教學(xué)效果的橋梁
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,開(kāi)好實(shí)驗(yàn)課至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以驗(yàn)證課堂教學(xué)的理論,鞏固所學(xué)的知識(shí),促進(jìn)教學(xué)效果提高,更重要的還在于培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能和一系列正規(guī)的實(shí)用技術(shù)。因此,實(shí)驗(yàn)課是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁,在學(xué)生學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中起重要的“紐帶”作用。針對(duì)原來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊單調(diào);局限于驗(yàn)證理論;實(shí)驗(yàn)方法呆板落后;實(shí)驗(yàn)考核方法不科學(xué);實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多等問(wèn)題改革了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方法。
5.1精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
將《材料科學(xué)基礎(chǔ)》近十個(gè)實(shí)驗(yàn),精選出五、六個(gè)實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)入門(mén)型、設(shè)計(jì)研究型及綜合實(shí)踐型,與此同時(shí)將一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)組合在一起,減少實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)、增加實(shí)驗(yàn)效果。如將“硬度、熱處理操作、非平衡組織觀察”組合在一起,可使學(xué)生既能了解碳鋼的基礎(chǔ)工藝方法及操作,也能使學(xué)生了解碳鋼的工藝-組織-性能三者之間的關(guān)系。
選擇基礎(chǔ)入門(mén)型實(shí)驗(yàn),要抓住重點(diǎn),要準(zhǔn)備合理,實(shí)驗(yàn)講解及要求、實(shí)驗(yàn)步驟要詳細(xì)清楚。
對(duì)于設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn),要逐步放手,減少指導(dǎo),給出實(shí)驗(yàn)題目和方案,由學(xué)生自行選擇和操作,自己分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,寫(xiě)作實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)型實(shí)驗(yàn),只給出題目和方向,提出實(shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生自己制定方案、做實(shí)驗(yàn)、分析并寫(xiě)出論文性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
5.2利用電視教學(xué),開(kāi)好演示實(shí)驗(yàn)
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限,因此能正式開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)不會(huì)太多,有一部分不能正式開(kāi)而又比較重要的實(shí)驗(yàn),可以利用電視手段開(kāi)出演示實(shí)驗(yàn)。例《金相顯微鏡》、《金相顯微樣品的制備》等電視實(shí)驗(yàn)教學(xué)片,既形象又生動(dòng),也可節(jié)省實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。
5.3開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)出綜合實(shí)踐型實(shí)驗(yàn)
對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性及主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后,鼓勵(lì)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室,在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手做一些感興趣的實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上開(kāi)出綜合實(shí)驗(yàn)。如:發(fā)給學(xué)生一些成分一定的試樣,由學(xué)生自己制定實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)方案、操作步驟等,自己分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后寫(xiě)出論文性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣做使學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),充分發(fā)揮了聰明才智,提高了學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的技能,受到學(xué)生的普遍歡迎。
5.4改革實(shí)驗(yàn)的考核方法
實(shí)驗(yàn)課成績(jī)計(jì)算在課程總成績(jī)之內(nèi),實(shí)驗(yàn)總成績(jī)占課程總成績(jī)10%(10分)。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)滿(mǎn)分為10分,實(shí)驗(yàn)總成績(jī)等于各個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的算術(shù)平均值。每個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)分三部分評(píng)分:實(shí)際操作;實(shí)驗(yàn)報(bào)告;實(shí)驗(yàn)紀(jì)律及表現(xiàn)。
由于進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有較大幅度提高,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,進(jìn)一步促進(jìn)了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)效果的提高。
6利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué),是提高教學(xué)效果的措施
“位錯(cuò)”和“三元相圖”部分是《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)難點(diǎn),特別是近年來(lái),該課程的教學(xué)時(shí)數(shù)越來(lái)越少,而所要講的內(nèi)容越來(lái)越多,因此位錯(cuò)及三元相圖部分不可能花大量時(shí)間來(lái)講授,怎樣解決學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、時(shí)間緊、任務(wù)重、教學(xué)內(nèi)容難的矛盾。辦法就是采用直觀、形象的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),即采用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)越性表現(xiàn)在:
1)利用計(jì)算機(jī)的圖形功能和動(dòng)畫(huà)特點(diǎn),編制出合適的程序來(lái)演示有關(guān)內(nèi)容,不僅可以在操作中隨意選擇演示方式和演示內(nèi)容,控制演示時(shí)間,也可以通過(guò)修改程序來(lái)改變、增加、刪減演示內(nèi)容和方式;
2)利用計(jì)算機(jī)處理速度快的特性,可以在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示多個(gè)動(dòng)態(tài)視圖。例:在演示刃型位錯(cuò)形成和位移時(shí),同時(shí)在屏幕顯示出了立體圖、俯視圖、主視圖,這不僅使刃型位錯(cuò)形成和位移的立體圖與各平面圖(俯視圖、主視圖)建立了聯(lián)系,而且使三圖中原子動(dòng)態(tài)位移達(dá)到了同步運(yùn)動(dòng)。非常直觀、形象;
3)利用計(jì)算機(jī)豐富的色彩和文字功能,可以用不同顏色把同一圖形的不同部位表現(xiàn)出來(lái)并加以說(shuō)明,以便于區(qū)分和理解。例:三元相圖的立體模型,可以用不同顏色將相圖的各個(gè)相勾畫(huà)出來(lái),標(biāo)以文字,非常醒目、直觀;
4)利用計(jì)算機(jī)的可靠性和準(zhǔn)確性,可以把書(shū)本上的知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn),在檢驗(yàn)中加深對(duì)課本上內(nèi)容的了解。例:三元相圖中結(jié)晶時(shí)的“蝴蝶形規(guī)律”;
5)利用計(jì)算機(jī)的交互對(duì)話(huà)的優(yōu)點(diǎn),可以把書(shū)本上冗繁的內(nèi)容講述轉(zhuǎn)化為通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示圖形,輔以簡(jiǎn)潔的講述完成,大大節(jié)省了教學(xué)時(shí)間,提高了教學(xué)效果和質(zhì)量。
7采用計(jì)算機(jī)命題與評(píng)分系統(tǒng)
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程開(kāi)設(shè)班數(shù)、人數(shù)多,試題用量及評(píng)分工作量大,且評(píng)分時(shí)人為因素較多。在設(shè)計(jì)時(shí)為方便考試及管理,在總體上分為三部分,即考試、管理和退出。它們由七大模塊來(lái)實(shí)現(xiàn),分別是自動(dòng)出題模塊、機(jī)上答題模塊、再出試題模塊、試卷管理模塊、題庫(kù)管理模塊、退出系統(tǒng)模塊和返回WIN模塊。各功能模塊相互獨(dú)立,以菜單程序?yàn)橹鞒绦颍瓿蓪?duì)各功能模塊的調(diào)用。
考試系統(tǒng)可保證命題的質(zhì)量,兼顧各個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容;并保證試題在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生重復(fù)試卷。在上機(jī)考試結(jié)束后馬上就評(píng)出分?jǐn)?shù),減少了人工評(píng)分的繁瑣工作,并保證考試過(guò)程中無(wú)跑題、無(wú)抄襲現(xiàn)象,充分體現(xiàn)考試與評(píng)分的透明度。
考試系統(tǒng)有利于各院校的統(tǒng)考和對(duì)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估,并便于院校領(lǐng)導(dǎo)教學(xué)的檢查和監(jiān)督。通過(guò)該軟件系統(tǒng)的試運(yùn)行,該軟件系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的基本要求,筆者將對(duì)該軟件系統(tǒng)作進(jìn)一步的完善和提高。
多年的實(shí)踐不但提高了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)效果,使學(xué)生成績(jī)逐年提高,而且也促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平的提高。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》獲2003年河北省精品課、河北省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)兩次。
面對(duì)二十一世紀(jì)的教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革,課題組還有很多工作要做。在學(xué)校、材料學(xué)院等領(lǐng)導(dǎo)的支持下,在課題組各位教師的努力下,相信不久的將來(lái)一定能使該課程教學(xué)效果有更大提高。
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