少学时材料工程教学探索

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在本课程中，我们只要把《材料工程设计概论》的内容优化为五大部分，第一部分是基本原理，主要涉及原子尺度结构、晶体结构、晶体缺陷以及非晶态与半晶态材料，安排4个学时;第二部分是有关材料的分类，主要分为金属、陶瓷、聚合物、复合材料、半导体，对不同材料进行介绍，其中涉及各种现代先进材料，如高性能金属材料、功能陶瓷、电子信息材料、生物医用材料、航空材料、能源材料、感光材料等，安排8个学时;对于这两部分的内容比较基础，也比较通俗易懂，学生接受容易，所以安排的课时不需要太多;第三部分内容是有关材料的制备方法，主要包括金属材料的制备、无机非金属材料的制备、高分子材料的制备，如纳米微粒的制备，主要有气相、液相以及固相制备三种方法，安排4个学时;第四部分内容是有关材料的性质与应用，主要包括材料的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能、磁学性能，材料的性能决定了材料的用途，是材料实际应用的主要依据，是学生学以致用的基本，所以这部分是少学时教学中的重点，安排10个学时;第五部分也就是最后一部分是有关材料的表征方法，主要讲述XRD、SEM、TEM等方法，安排6个学时。对《材料工程设计概论》课程的整体内容进行优化，并不只是简单的增减，而是要将传统内容与现代内容有机地结合起来，合理地删减，精选材料化学基础的内容，概要讲解材料的分类，重点讲解材料的制备和材料的性质与应用，是优化内容的关键。

做好多媒体课件，巧妙借助现代化的教学手段少学时《材料工程设计概论》课程最突出的特点是上课学时少、内容多，如果教师仍用黑板进行板书和教授，不仅费时、费力，效果还不好。而多媒体教学则可以弥补这一点。多媒体教学是当前比较先进的教学手段，它集图、文、声、像于一体，直观化和具体化的特点能将抽象的概念变得更加生动、活泼、富有新意［3］。尤其是在讲授晶体结构、晶体缺陷等复杂抽象的知识点时，更需要借助多媒体，只有通过多媒体向学生展示一些相关的实物模型或者播放一些相关的flash，学生们才能真实地了解这些离我们真实世界遥远而抽象的知识;同时，与传统的大学生不一样，现在的大学生都是生活在日益更新的科技时代，新的科技产品可以引起他们强烈的兴趣，所以相比教师只是纯粹的默默地在课堂上讲授，枯燥而毫无新意，多媒体教学的应用反而更有助于吸引学生的眼球，提高他们的注意力，从而激发他们对学习的热情与兴趣，提升了教学的质量;再者，多媒体教学的使用还丰富了教学的内容和方法，节省了教师板书时间，同时增加了课堂传递的信息量，一举多得。当然，金无足赤人无完人，多媒体教学尽管好处多多，但也不是尽善尽美，所以在不能完全只依靠多媒体来达到教学目的，多媒体只不过是一种辅助工具而已，教师才是教学的主角。因此我们要制定多媒体课件准入制度，重视教师的主导地位，同时也应注意与传统教学手段的结合。

应用教学新方法，灵活多变改进教学方法是提高教学质量与教学效果的重要途径［4］。诚然，好的方法可以起到事半功倍的效果，而我们都知道传统那种“填鸭式”的教学方法是不可取的，所以，我们应该探索新的教学方法，不拘一格，灵活多变，只要能吸引学生的兴趣，提高教学的质量就是好的教学方法。主要做法如下:第一，万事起步难，关键在于绪论。绪论是课程的首节内容，也是学生们接触《材料工程设计概论》这门课的第一节课，学生对该门课还是一无所知的，所以教师这时候就不应该忽略绪论课的重要性，应该给学生讲清课程的性质、目的与作用，解决“为什么学，学什么，怎样学”的问题，为学生的日后课程学习提供一个明确的方向;第二，采用启发式和问题式相结合的教学方法，侧重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力与意识;教学是教师传授和学生学习的共同活动，在教学中，教师起着主导性作用，通过适当提问的方式，让学生参与其中，激发他们带着问题去思考并找到解决的方法，调动他们的学习积极性和主动性，发展他们对知识的探索和创新精神。同时，在实际教学过程中，教师要在给学生讲“所以”的时候，更要讲“之所以”，尽量避免学生知其然却不知其所以然，对知识一知半解的局面出现。如“晶体的缺陷”的内容，除了让学生知道晶体中存在缺陷外还要令学生明白为什么会存在缺陷，让他们自己先去思考，这样的话可以使得学生更深刻地理解教学的内容;第三，采用循环式教学方法，加强理论与实际相结合;材料科学属于应用科学的范畴［5］，在多年的教学与实践中，发现材料科学中的许多知识与应用结合很紧密，例如从可口可乐的三种包装可以看出材料的不同类型:易拉罐(金属)、玻璃瓶(陶瓷)、塑料瓶(高分子)，又如用一次性杯子去装热的开水杯子不会发生形变，但是用矿泉水水瓶的话却会立刻发生很大的变形;这些都是学生日常看到的现象，教师可以把这些生活现象引入到课堂教学中，不但可以引发学生的好奇心，还可以更通俗易懂地向学生教授书本上的理论知识;通过理论跟实际的结合，可以让学生学得简单，学得快乐，老师也教得轻松，这是一种双赢的结果。第四，精心设计课后作业，培养学生动手能力;作业是学生课后巩固知识的重要有效途径，因此课后的作业布置至关重要。教师不应该随便在课本里给学生布置几道课后习题作为课后作业，那样的话学生很轻易就能上网找到课后答案，根本达不到巩固知识的效果;为了避免这种情况，教师应该找一些其他的有代表性的题目作为作业，量不要太多，但是一定要学生自己去找资料才能完成，而不只是简单的从课本上就能找到答案;通过这样的方式，培养学生的动手能力，增强他们的自学能力以及达到巩固知识的效果，从而提高教学质量。

在当今社会科技日益发展的趋势下，《材料工程设计概论》的教学也必须进行不断的改革，我们要以传统的教学内容为参考，不断地从优化教学内容、完善多媒体课件以及采用多种教学方法等多方面进行改进与改革，从而提出了一种适合少学时《材料工程设计概论》的教学模式，这种模式将有利于培养学生的独立思考能力、创新能力以及自主动手能力。总之，少学时的《材料工程设计概论》的改革正处于实践与探索的阶段，我们要积极的面对改革中所出现的问题并不断地完善，除了教师的不断努力，同时也要借鉴和学习其他高校成功的经验，不断完善少学时《材料工程设计概论》的教学内容。

作者：邱永福范洪波兰善红单位：东莞理工学院化学与环境工程学院