陽(yáng)建君　范才河　歐玲　孫斌　蹇海根　顏練武　劉富生

【摘要】根據(jù)湖南工業(yè)大學(xué)冶金與材料工程學(xué)院冶金和材料類專業(yè)教學(xué)改革要求，筆者對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容，課程教學(xué)方法和教學(xué)手段，借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，融合線上線下教學(xué)，并通過(guò)動(dòng)畫等小視頻，展示抽象的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程等，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實(shí)踐，基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)與前沿技術(shù)的聯(lián)系、增加課程教學(xué)的趣味性和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)基礎(chǔ)? 晶體學(xué)? 教學(xué)改革

湖南工業(yè)大學(xué)金屬材料工程系歷史可追溯至上世紀(jì)60年代株洲冶金工校的粉末冶金教研組，于2009年調(diào)整為金屬材料工程系。金屬材料學(xué)科建設(shè)有《材料科學(xué)基礎(chǔ)》省級(jí)精品課程1門，大二學(xué)生在學(xué)習(xí)完《材料工程力學(xué)》和《材料基礎(chǔ)化學(xué)》等基礎(chǔ)課程后，開始該課程的學(xué)習(xí)，但學(xué)生總體反應(yīng)課程難度較多，概念多，內(nèi)容豐富，有些內(nèi)容難理解等，像回復(fù)和再結(jié)晶對(duì)材料性能的影響，明顯不同，這些內(nèi)容學(xué)生有時(shí)分不清楚。筆者近幾年來(lái)，每年都從事《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)工作，針對(duì)學(xué)生反映的這些問(wèn)題，在長(zhǎng)期的教學(xué)工作中，幾位主講教師采用了一些教學(xué)改革措施，取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解更加清晰?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)及學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)筑具有非常重要的作用。但這門課程內(nèi)容多，理論性強(qiáng)，學(xué)生普遍反映“難理解、難記憶、難應(yīng)用”，因此除了授課時(shí)要突出重點(diǎn)、講清難點(diǎn)以外，還要注重講課的方式，采用有效的教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果。

1、合理選擇教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)課時(shí)分配

全面統(tǒng)計(jì)金屬材料工程專業(yè)和冶金工程專業(yè)等的課程設(shè)置和教學(xué)知識(shí)點(diǎn)分配情況，并結(jié)合多年來(lái)學(xué)生就業(yè)情況對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的訴求，并咨詢相關(guān)專業(yè)教師課程教學(xué)內(nèi)容，統(tǒng)計(jì)專業(yè)課程相關(guān)相近教學(xué)內(nèi)容，注重相關(guān)課程與《材料科學(xué)基礎(chǔ)》銜接和相似處，項(xiàng)目組成員討論合理確定課程內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等，合理分配各章節(jié)的課時(shí)。比如冶金工程專業(yè)學(xué)生，在學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了《高溫物理化學(xué)》課程，《高溫物理化學(xué)》課程中已經(jīng)講述了三元相圖。我在給冶金工程專業(yè)學(xué)生講述《材料科學(xué)基礎(chǔ)》時(shí)，就淡化了三元相圖，而把課時(shí)轉(zhuǎn)移到金屬熱處理的講述，因?yàn)橐苯鸸こ虒I(yè)培養(yǎng)方案中，沒(méi)有設(shè)置《熱處理原理與工藝》這門課程，而冶金專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事的工作，很多都與熱處理相關(guān)。

2、傳統(tǒng)的教學(xué)模式與“互聯(lián)網(wǎng)+”相結(jié)合

將多媒體教學(xué)與黑板板書等教學(xué)方式結(jié)合起來(lái)，如在講授晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、鐵碳相圖時(shí)，常將實(shí)物模型與多媒體教學(xué)結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生形象思維的能力，提高了課堂的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。同時(shí)充分利用網(wǎng)絡(luò)，查找網(wǎng)絡(luò)視頻教程和相關(guān)動(dòng)畫等，變抽象為具體、變復(fù)雜為簡(jiǎn)單;課程重點(diǎn)和難點(diǎn)缺少的動(dòng)畫，原子團(tuán)在內(nèi)壁表面形核和長(zhǎng)大過(guò)程示意圖等;利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查閱最新科技動(dòng)態(tài)資料和生產(chǎn)應(yīng)用，把最新科技產(chǎn)品和生產(chǎn)應(yīng)用與《材料科學(xué)基礎(chǔ)》知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，并融入到課堂教學(xué)中，提高教學(xué)趣味性和新穎性。

3、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的“線上”與現(xiàn)場(chǎng)面對(duì)面的“線下”教學(xué)模式相結(jié)合

湖南工業(yè)大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)已經(jīng)建設(shè)，錄制了大量的小視頻，每個(gè)小視頻講述一個(gè)小知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)組成員是網(wǎng)絡(luò)微課小視頻制作者，為本課程學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)提供師資力量保障，2019年9月份完成了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，為“線上”本科教學(xué)工作的開展創(chuàng)造條件。傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)受到學(xué)習(xí)課時(shí)和學(xué)習(xí)場(chǎng)地的限制，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門課程內(nèi)容豐富，知識(shí)面廣，網(wǎng)絡(luò)微課將以知識(shí)點(diǎn)小視頻的方式彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)課時(shí)不足、內(nèi)容抽象等問(wèn)題，同時(shí)開拓學(xué)生的視野。

4、實(shí)踐教學(xué)改革

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是一門基礎(chǔ)課程，不但基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，同時(shí)還需要開展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)，鞏固所學(xué)的知識(shí)。例如通過(guò)觀察飽和NH4Cl水溶液的結(jié)晶過(guò)程，充分了解樹枝晶的生長(zhǎng)過(guò)程;測(cè)試不同碳含量鋼的洛氏硬度等，分析材料強(qiáng)度與碳含量間的關(guān)系;觀察金相組織，分析不同碳含量鋼或鑄鐵的組織等。在綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的組織上，由主講教師和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師撰寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上緊密結(jié)合本課程已學(xué)習(xí)的材料學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，綜合運(yùn)用前面已學(xué)習(xí)的《物理化學(xué)》，《材料基礎(chǔ)化學(xué)》等課程的基本理論和知識(shí)。

5、變革考核方式

學(xué)生成績(jī)將采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)考核與傳統(tǒng)考核相結(jié)合的考核方式。建議網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)考核與傳統(tǒng)考核成績(jī)各占總評(píng)成績(jī)的50%。另外50%的成績(jī)采用傳統(tǒng)課程學(xué)習(xí)模式給予，即“平時(shí)+實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)+期末”的考核模式。平時(shí)成績(jī)包括課堂學(xué)習(xí)到課情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等綜合表現(xiàn)來(lái)打分。重點(diǎn)是要讓學(xué)生多參與課程學(xué)習(xí)當(dāng)中，同時(shí)提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，加深理論知識(shí)與實(shí)踐的融會(huì)貫通。

6、結(jié)束語(yǔ)

湖南工業(yè)大學(xué)冶金與材料工程學(xué)院金屬材料專業(yè)和冶金工程專業(yè)都開設(shè)了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程，針對(duì)不同專業(yè)的課程設(shè)置，并注重與其它課程的銜接，合適規(guī)劃《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容和課時(shí)安排。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要課程組成員和學(xué)院老師的不斷努力，改革教學(xué)方法和手段，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，才能達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)出具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力和一定的科研能力的學(xué)生的目的。

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作者簡(jiǎn)介：陽(yáng)建君（1985-），男，湖南衡陽(yáng)人，湖南工業(yè)大學(xué)教師，博士，主要研究方向?yàn)楦邚?qiáng)韌鋁合金材料。