張小文

【摘 要】針對《材料科學(xué)實驗》的課程設(shè)置和教學(xué)模式，提出以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標導(dǎo)向，圍繞材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型等領(lǐng)域創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，使學(xué)生全面了解和掌握材料的合成、制備、測試、分析等基本實踐操作和數(shù)據(jù)分析能力，搭建課堂教學(xué)與實驗實踐的橋梁。

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)實驗；實驗教學(xué)；創(chuàng)新

0 引言

《材料科學(xué)實驗》是材料專業(yè)的主要實驗基礎(chǔ)課之一，主要面向高年級本科生和低年級碩士研究生開設(shè)?！恫牧峡茖W(xué)實驗》以物理學(xué)、化學(xué)、物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料性能學(xué)等課程為基礎(chǔ)，教學(xué)內(nèi)容涵蓋材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型等諸多領(lǐng)域，是材料專業(yè)基礎(chǔ)理論的重要實踐環(huán)節(jié)，也是搭建課堂教學(xué)與實驗實踐之間的橋梁?！恫牧峡茖W(xué)實驗》力求通過了解和掌握材料的合成、制備、性能測試、分析等基本實驗實踐操作和數(shù)據(jù)分析能力，解決科研生產(chǎn)和實踐工作中的實際問題。本文針對當前形勢下社會對創(chuàng)新性綜合型人才的需求，提出以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標導(dǎo)向，對《材料科學(xué)實驗》課程的教學(xué)模式進行創(chuàng)新與實踐探索。

1 當前課程教學(xué)分析

在國家對材料專業(yè)人才培養(yǎng)的高度重視與大力支持下，大部分高校具備了材料專業(yè)本科生和碩士研究生人才培養(yǎng)的資格。但材料專業(yè)的主要實踐課程之一《材料科學(xué)實驗》的現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與教學(xué)效果之間還存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是學(xué)科分工精細化使知識缺乏系統(tǒng)性。在高年級本科生和研究生階段，學(xué)生的知識領(lǐng)域逐漸向二級學(xué)科和三級學(xué)科（即研究方向）靠攏，忽視了一級學(xué)科的總體目標要求。例如高分子材料方向的學(xué)生對金屬材料方面的知識重視不夠。二是對知識的理解與運用缺乏連貫性。如前所述，學(xué)生的知識范疇通常是局限在二級學(xué)科或三級學(xué)科領(lǐng)域，忽略了大學(xué)（在某種程度上）作為一種通式教育以及綜合型人才培養(yǎng)的重要載體這一特征。更有甚者，目前很多以考研為目的的學(xué)生只掌握了所需考試的那幾門課程的知識，其它課程便是無人問津，更加談不上實驗實踐了。即，過于強調(diào)知識的“點”，而缺乏“線”和“面”層次的理解。三是重理論輕操作。理論固然重要，但是少了實踐環(huán)節(jié)，很多創(chuàng)新性思維就難以得到發(fā)揮，也容易導(dǎo)致教學(xué)與實踐的脫節(jié)。因此，從新形勢下社會對材料專業(yè)人才的需求與高校人才培養(yǎng)目標的一致性出發(fā)，本著培養(yǎng)創(chuàng)新性綜合型材料專業(yè)人才的宗旨，我們提出在《材料科學(xué)實驗》的課程設(shè)置和教學(xué)模式上進行創(chuàng)新，以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標導(dǎo)向，努力培養(yǎng)出滿足當今國家和社會需求的高素質(zhì)人才。

2 創(chuàng)新教學(xué)模式與實踐探索

以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標導(dǎo)向，從課程開設(shè)的目的、方法、內(nèi)容和效果等方面對《材料科學(xué)實驗》課程的教學(xué)模式進行創(chuàng)新。

2.1 課程設(shè)置上體現(xiàn)創(chuàng)新性和綜合性

近年來，通過不斷摸索，全面規(guī)劃，以掌握材料的合成、制備、測試、分析等方面的知識和實踐能力作為出發(fā)點，圍繞材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型、材料表面處理等諸多領(lǐng)域開設(shè)實驗項目，以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標導(dǎo)向，為開展與材料專業(yè)有關(guān)的實驗實踐活動打下寬廣而堅實的基礎(chǔ)，并搭建材料專業(yè)的基礎(chǔ)理論和實踐應(yīng)用之間的橋梁。把各知識點連接起來，融會貫通，使知識由“點”的層次躍遷到“線”和“面”的層次，舉例如表1所示。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式、提高教學(xué)效果

通過不斷探索，建立了一套比較完善的教學(xué)體系、考評體系以及質(zhì)量保障體系，重點解決了以下幾個關(guān)鍵問題。

1）多學(xué)科交叉授課的協(xié)同性。《材料科學(xué)實驗》涉及到材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型、材料表面處理等諸多領(lǐng)域，每個實驗項目均由教學(xué)經(jīng)驗較豐富的副教授及以上人員擔任，每名教師只負責一個實驗項目，解決了多學(xué)科知識背景與多名教師授課之間的協(xié)同性。

2）創(chuàng)新教學(xué)方式。首先通過實驗原理、實驗?zāi)康摹⒃O(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理等方面知識的系統(tǒng)講解與分析，闡述本實驗項目與基礎(chǔ)理論知識之間的關(guān)聯(lián)性；然后老師做出演示實驗，進一步展示實驗原理和有關(guān)的操作方法；最后每個學(xué)生自己動手開展實驗，結(jié)合老師的講解和自己在實驗操作過程中的體會，對有關(guān)實驗現(xiàn)象進行總結(jié)、對實驗結(jié)果進行分析、對所遇到的問題進行剖析并提出解決途徑，將所學(xué)的理論知識與實驗實踐緊密結(jié)合起來。

3）完善知識體系。通過《材料科學(xué)實驗》課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和實踐操作，補充以前所學(xué)知識的漏洞。同時也為不同專業(yè)方向的學(xué)生拓寬視野、擴充知識范疇，并且利用各專業(yè)方向各自的優(yōu)點和不同學(xué)科之間的互補性提高學(xué)生綜合運用知識的能力。

4）搭建公共實驗平臺。在《材料科學(xué)實驗》平臺建設(shè)方面，通過購置新設(shè)備、綜合利用部分科研設(shè)備、改造或擴展現(xiàn)有儀器設(shè)備功能等三個方面為《材料科學(xué)實驗》課程的教學(xué)搭建先進和較為齊全的實驗教學(xué)平臺，平臺建設(shè)注重基礎(chǔ)知識和跟蹤科技前沿的雙重目標。在材料科學(xué)實驗這個平臺上，使學(xué)生的創(chuàng)新能力和知識運用能力得到了充分的鍛煉和培養(yǎng)。同時該平臺也為學(xué)生的課外實踐、第二課堂、國家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃、廣西大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃等提供了重要場所，深受廣大學(xué)生的歡迎。

5）構(gòu)建公平合理的考評體系。按照實驗現(xiàn)場操作、數(shù)據(jù)分析與解決實際問題能力、期末考核三方面對學(xué)生的基礎(chǔ)知識運用和實驗實踐操作進行綜合測評。

6）建立健全的質(zhì)量保證體系。實驗項目的現(xiàn)場指導(dǎo)均由從事一線教學(xué)的骨干教師負責，教學(xué)管理員負責協(xié)調(diào)各實驗項目的開展，分管領(lǐng)導(dǎo)進行督查，這樣一整套的實驗實踐教學(xué)和管理系統(tǒng)確保了教學(xué)的順利進行并取得了預(yù)定的效果。

3 結(jié)語

以先進教育思想為指導(dǎo)，系統(tǒng)規(guī)劃課程的各實驗項目，以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標導(dǎo)向，構(gòu)建了具有鮮明特色的《材料科學(xué)實驗》課程教學(xué)軟硬件平臺，形成了有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式，全面提高了實驗教學(xué)水平和教學(xué)效果。

【參考文獻】

[1]《材料科學(xué)實驗》指導(dǎo)書[Z].桂林電子科技大學(xué)（內(nèi)部資料），2014.

[2]劉麗，易鋒，任呈強，等.材料科學(xué)與工程開放式實驗管理模式探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2012，10（3）：164-165.

[3]王嚴東，路大勇，張鈺，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)體系的建設(shè)與思考[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報，2015，32（2）：67-68.

[4]劉偉東，石萍，齊錦剛，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)體系建設(shè)與實施[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2014，16（5）：123-125.

[5]王慧萍，李曼萍，嚴敏杰，等.材料科學(xué)綜合實驗的構(gòu)建和成效[J].實驗室研究與探索，2012，31（9）：118-120.

[責任編輯：鄧麗麗]