摘 要:《材料表面與界面》課程內(nèi)容豐富、涉及內(nèi)容廣泛,是工科類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。然而,由于該課程所涉及的基礎(chǔ)理論、公式定律、材料種類較多,課程內(nèi)容抽象、繁雜,學生們普遍反映該課程非常難學。因此,該文針對該課程本身及教學對象的特點,結(jié)合課堂教學實踐,對教材選用、教學方法和考核方式的改革進行了探討,希望能夠提高該課程的教學質(zhì)量,使學生的學習興趣和創(chuàng)新能力得到提高。
關(guān)鍵詞:材料表面與界面 教學方法 教學改革
中圖分類號:TB30 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)04(c)-0125-02
Abstract:The course of\"Surface and Interface of Materials\"is abundant in content and involved in a wide range of knowledge.So it is an important technical foundation course for engineering majors.However,the students generally reflect that the course is very difficult to understand for the reason that the course involved a lot of basic theories,formula laws and material types,as well as the content is abstract and complex.Therefore,in this manuscript,the reforms of teaching materials,teaching methods and assessment methods were discussed according to the course characteristics,teaching object,and classroom teaching practice combination.We expect to improve the teaching quality,the students'learning interest and innovative ability through this project.
Key Words:Surface and Interface of Materials;Teaching Methods;Reform in Education
近年來多數(shù)高校的理工科專業(yè)都將《材料表面與界面》作為重要的基礎(chǔ)技術(shù)課程開設(shè),該課程作為一門理論和應用并重的課程受到使用教師和學生的一致認可。表面與界面與日常生活息息相關(guān),存在于任何材料在與外界或其它材料的接觸過程中;更加重要的是,表面或界面的結(jié)構(gòu)及性能對材料的整體性能具有十分重要的影響,有時甚至決定了該材料的應用價值。因此,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,材料的表面與界面科學在材料科學領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。
然而,由于該課程具有基礎(chǔ)理論多、公式定律多、抽象性深、所涉及材料的種類繁多、課程內(nèi)容繁雜等特點,學生們普遍認為它是一門非常難學的課程。因此,怎樣在有限的時間內(nèi)將該課程講的通俗易懂,使學生能夠理解掌握好相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識并了解該領(lǐng)域的最新發(fā)展前沿,初步具備解決該領(lǐng)域中相關(guān)問題的能力,對任課教師來說是一項十分嚴峻的挑戰(zhàn)。該文從《材料表面與界面》課程的培養(yǎng)目標及學科發(fā)展方向出發(fā),探討該課程教學的特點,并結(jié)合實際教學實踐對工科材料表面與界面化學教學提出幾點建議。
1 選用合適的教材
《材料表界面》(胡福增主編,華東理工大學出版社出版,第二版)作為高等學校材料類專業(yè)基礎(chǔ)課系列教材,主要內(nèi)容分為兩個部分:表界面基礎(chǔ)知識和材料表界面。表界面基礎(chǔ)知識模塊系統(tǒng)闡述了液體表面、固體表面、固-液界面、表面化學的四大定理以及表面活性劑。材料表界面模塊詳細闡述了高分子、無機、金屬及復合材料的表界面研究進展。教材內(nèi)容深入淺出、簡明扼要、易學易懂,便于學生學習和記憶,受到廣大師生的一致好評。然而,要想讓學生真正理解和掌握好材料表界面的相關(guān)知識,單靠這一本教材是遠遠不夠的。因此,為學生推薦了《聚合物及其復合材料的表界面》(胡福增主編,中國輕工業(yè)出版社出版)、《高分子界面科學》(張開主編,中國石化出版社出版)、《應用表面化學與技術(shù)》(姜兆華主編,哈爾濱工業(yè)大學出版社出版)等內(nèi)容豐富的輔助教材,用以拓展學生的知識面、啟發(fā)學生學習該課程的積極性,學生對這幾本輔助教材的反應普遍良好。
2 靈活運用多媒體教學手段
多媒體教學(又稱計算機輔助教學,CAE)是隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展逐漸形成的一種新型教學模式,是一種利用計算機以及各種多媒體教學工具更加生動、形象地展示教學內(nèi)容的教學活動過程。它具有生動、形象、靈活、新穎等特點,是一種形象、直觀的教學手段,并且易于被學生接受?!恫牧媳砻媾c界面》所包含的內(nèi)容具有抽象、龐雜、前沿等特點,單純利用黑板板書和課堂講授的傳統(tǒng)教學模式,會讓學生感到自己是在被動地接受一些枯燥乏味的知識,不能讓學生對課程內(nèi)容形成直觀的理解,難以激發(fā)出學生的學習興趣。因此,在該課程的教學活動過程中引入多媒體教學,利用靈活、直觀、動態(tài)的圖形文字呈現(xiàn)出抽象枯燥的基礎(chǔ)理論和國內(nèi)外在該領(lǐng)域的最新前沿動態(tài)的教學方法勢在必行。
在講解與表界面相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識時,利用多媒體技術(shù)的動畫模擬功能直觀、形象地對鋪展過程進行演示,能夠深化學生對相關(guān)基礎(chǔ)理論知識的理解和掌握;在講解該課程中所涉及的機理問題(如:納米材料表面的自清潔原理、復合材料界面增強機理等)時,利用動畫進行形象地演示,能夠激發(fā)學生的好奇心并充分調(diào)動其學習的積極主動性。此外,利用多媒體的視頻功能,還能增大教學信息量,使教師能夠有效地對該課程領(lǐng)域的知識進行延伸。
根據(jù)個人經(jīng)驗,在運用多媒體教學的過程中還要注意一些問題:多媒體課件的設(shè)計制作要簡潔、大方;課件要重難點突出,利用不同的字體、字號、顏色等對重難點進行區(qū)分;在授課過程中應該根據(jù)學生的接受情況適當控制授課進度,要給學生留出一定的理解思考以及做筆記的時間;要將多媒體教學與傳統(tǒng)的教學手段有效地結(jié)合到一起,推導公式的時候必須結(jié)合板書進行推導、講解,更易于加深學生的記憶;在教學內(nèi)容上還要有所延伸,不斷更新課件內(nèi)容,介紹材料領(lǐng)域的前沿動態(tài),以激發(fā)學生的學習興趣。
3 采取“平時”+“論文”+“考試”的考核方式
為了使學生具備良好的自主學習能力、獨立思考與創(chuàng)新能力,應該改變對學生的考核方式,在該課程中嘗試采取“平時”+“論文”+“考試”的三重考核方式。平時成績包括出勤與課后作業(yè)完成情況,占總成績的20%,這樣不僅可以提高學生的到課率,還可以督促學生課后好好復習、認真完成作業(yè),提高學生學習的積極性。論文考核占總成績的20%,是通過讓學生撰寫材料表面與界面相關(guān)的論文,考察學生的文獻檢索能力、查閱處理文獻資料的能力以及運用所學知識分析解決問題的能力,拓寬學生的知識面,為后期畢業(yè)設(shè)計的進行奠定良好的基礎(chǔ)。期末考試采取閉卷考試的形式,占總成績的60%,考題類型包括選擇題、填空題、判斷題與計算題,重點考察學生對基礎(chǔ)知識和公式定律的掌握情況。希望通過更加貼近教材特點的多樣化考核方式,避開傳統(tǒng)考核方式的覆蓋面不全、不注重對學科前沿動態(tài)和學生創(chuàng)造能力的考查等劣勢,進一步增強學生自主學習、獨立思考的積極性,提高教師的教學水平以及學生分析、解決問題的能力。
4 結(jié)語
《材料表面與界面》是研究材料的表面和界面現(xiàn)象的一門科學,與人民的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。為了滿足科學技術(shù)飛速發(fā)展的需要,需要深化《材料表面與界面》課程的教學改革,不斷改進和完善該課程的教學內(nèi)容和教學方法,拓寬學生的專業(yè)視野,提高學生的學習興趣,培養(yǎng)滿足社會需求、基礎(chǔ)理論知識扎實、專業(yè)技能優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。
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