瞿騰飛 閆秀玲
(新疆維吾爾自治區(qū)伊寧市解放西路448 號伊犁師范學(xué)院)
材料物理與化學(xué)是材料科學(xué)與工程的二級學(xué)科,“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門課程是連接基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁。 學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反映概念多、抽象、學(xué)習(xí)起來困難。 對相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說,學(xué)好這門課程意義重大,筆者對這門課程的改革作以下探討:
“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容繁多,在保證達(dá)到教學(xué)目標(biāo),保證教學(xué)質(zhì)量的前提下,結(jié)合教學(xué)中的實際情況對該課程內(nèi)容進(jìn)行有目的的刪除和保留,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”涉及材料的組成、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)等方面的問題,對材料及材料的使用性能進(jìn)行了探討?!?材料科學(xué)基礎(chǔ)”中公認(rèn)的重要知識點(diǎn)有:晶體的結(jié)構(gòu)、位錯、晶界、相及相的組成、組織特點(diǎn)、合金元素的作用及熱處理等,這些知識點(diǎn)環(huán)環(huán)相扣,內(nèi)容繁多且對學(xué)生的理解能力要求較高。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意與實際生活相聯(lián)系,運(yùn)用生活中的物品、材料進(jìn)行講解,加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。
當(dāng)前我國載人航天及新功能復(fù)合材料領(lǐng)域與“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容息息相關(guān),學(xué)生對新事物往往有著好奇的心理,在授課時穿插一些建立在本課程知識基礎(chǔ)之上的科技前沿動態(tài),通過新材料具體性能的介紹調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 例如:在講授晶粒的概念時,可以將納米技術(shù)的應(yīng)用及進(jìn)展介紹給學(xué)生聽,展現(xiàn)納米材料獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì),來吸引學(xué)生。
科學(xué)編排“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容,教授新內(nèi)容時,帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,通過合理的教學(xué)安排使每節(jié)課的授課內(nèi)容具有承前啟后的作用。學(xué)生學(xué)習(xí)新內(nèi)容就不再感到突兀和陌生,有助于學(xué)生對整個課本知識的融會貫通,提高他們利用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。
傳統(tǒng)教學(xué)手法一般以教師為中心,教師的說教,學(xué)生只能被動聽課,容易造成學(xué)生聽課不在狀態(tài),甚至酣然入睡的情況發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生, 有必要將重心從老師轉(zhuǎn)移到學(xué)生身上,開展學(xué)生之間, 學(xué)生和老師之間的互動。 比如嘗試讓學(xué)生去講課,老師點(diǎn)評的辦法來提高學(xué)生的參與度。
多媒體作為輔助教學(xué)的手段,能否利用好多媒體達(dá)到教學(xué)事半功倍的效果, 關(guān)鍵在于老師的運(yùn)用。 多媒體教學(xué)應(yīng)用較廣泛,但真正達(dá)到教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)比較困難。 結(jié)合筆者經(jīng)驗,在使用多媒體教學(xué)前,要做好所講內(nèi)容的圖片,比如講授晶體時,就需要老師收集各方面資料,制作好晶體模型,以便學(xué)生可以對晶體結(jié)構(gòu)有直觀認(rèn)識。
要學(xué)好“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”,就需要理論與實驗結(jié)合,用理論來指導(dǎo)實驗,用實驗結(jié)果來驗證理論。 一般來說,本課程傳統(tǒng)實驗主要安排有:鐵碳合金的平衡組織觀察、鋼的熱處理和硬度實驗、鋼熱處理后的顯微組織觀察和其他材料的顯微組織觀察等實驗項目。 這些實驗多為驗證性的,不利于學(xué)生實驗創(chuàng)新能力的提高。我們可以對傳統(tǒng)的實驗項目進(jìn)行變革,合理整合相關(guān)實驗,引進(jìn)對學(xué)生創(chuàng)新能力要求較高的實驗來達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。例如: 我們可以將原本是幾個獨(dú)立實驗的鋼的熱處理和硬度實驗、鋼熱處理后的顯微組織等實驗合并起來,既避免了實驗耗時太長的缺點(diǎn),又加強(qiáng)了學(xué)生對材料科學(xué)基礎(chǔ)重要知識點(diǎn)的理解。
支持學(xué)生對教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容開發(fā)新的實驗, 嘗試設(shè)計實驗方案,鼓勵學(xué)生運(yùn)用實驗室的器材進(jìn)行驗證,并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。 教師只要對學(xué)生的實驗步驟或目的提出合理化建議,有利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng),有利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提高。 實驗項目的確定,可以通過交流探討,發(fā)揚(yáng)民主,結(jié)合課程、當(dāng)?shù)貙嶋H與學(xué)生興趣來進(jìn)行選擇。
對“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”進(jìn)行教學(xué)改革,要綜合考慮各方面因素,抓住學(xué)生的興趣,通過對教學(xué)課程的合理設(shè)置,教學(xué)方法的提高及實驗內(nèi)容的創(chuàng)新來達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)。 筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗對“ 材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革及探索作了簡單分析,還望廣大同仁進(jìn)行批評指正。
胡賡祥,蔡珣,戎詠華.材料科學(xué)基礎(chǔ)[ M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2011.