《材料科學基礎》課程教改實踐

摘要《材料科學基礎》課程是研究材料的成分、組織結構、制備工藝與材料性能及應用之間相互關系的基礎科學，它對生產、使用和發展材料具有指導意義。本文在從教學內容的選取、教學團隊的建設、教學方法和教學手段的創新及教學實踐環節的加強等方面，對該課程的教學改革進行了初步探索。

關鍵詞 材料科學基礎 教學團隊 教學改革

中圖分類號：G423文獻標志碼：A

Teaching Reform and Practice of Material Science Foundation

LI Weihuo

(Materials Science and Engineering College， Anhui University of Technology， Maanshan， Anhui 243002)

AbstractMaterial Science Foundation is to study basic science relation of the material composition， structure， preparation and application of material properties. It has guidance role of production， use and development of materials. In this paper， we take a preliminary exploration from the selection of teaching content， teaching team building， innovative teaching methods and teaching the practical aspects of strengthening.

Key wordsmaterial science foundation; teaching team; teaching reform

人才培養是學校的根本任務，質量是學校的生命線，教學是學校的中心工作?！秶医逃母锱c發展中長期規劃綱要》為我國的高等教育可持續發展注入了新的活力。要堅持知識、能力和素質協調發展，繼續深化人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法等方面的改革，實現從注重知識傳授向更加重視能力和素質培養的轉變。大力推進教學方法的改革，提倡啟發式教學，注重因材施教。

《材料科學基礎》課程是材料類專業的一門主干課，通過講課、課堂討論、實驗和課外實踐等各個教學環節，將金屬學、陶瓷學和高分子物理的基礎理論融合為一體，以研究材料共性規律，即研究材料的成分、組織結構、制備工藝和性能之間的相互關系，指導材料的設計和應用，并為學習后繼專業課程提供必要的理論基礎，學好本課程為今后從事材料科學研究和工程技術工作打下堅實的基礎。在作者數年來《材料科學基礎》課程教學實踐的基礎上，本文從教學內容的選取、教學團隊的建設、教學方法和教學手段的創新及教學實踐環節的加強等方面，對該課程的教學改革進行了初步探索。

1 精選教學內容，突出教學重點

安徽工業大學前身為華東冶金學院，隸屬于原冶金部，金屬材料尤其在鋼鐵材料方面為我校傳統優勢專業和特色專業，培養的本科生主要面向冶金和機械行業就業，針對我校的專業特色，在教學內容的選取上突出專業特色，體現“質量為本，特色取勝”的辦學思路。

在教材選取上，參考各高校近年來碩士研究生入學考試試題及結合我校的實際情況，我們選取了上海交通大學出版社出版的胡賡祥等人編著的《材料科學基礎》，該教材難度適宜，基本概念和基本理論清晰，滿足教學研究型大學材料類專業人才培養的要求。

本課程的教學內容上將原分屬于金屬材料、陶瓷材料和高分子材料的基礎理論融為一體，突出了材料的共性教學，并著重于材料科學的基礎概念和基礎理論，適當地掌握內容深度和廣度。其內容主要可以分為四個部分：（1）材料內部的微觀結構；（2）材料組織結構隨化學成分、溫度以及載荷變化的轉變規律；（3）材料成分、組織結構與性能之間的關系；（4）介紹實際材料，特別是近年來材料科學研究的一些新成就。由于課程涉及許多基礎理論，概念性強，內容抽象，我們除了在教學方法與手段上采取相應的措施外，還在教學中注意更新課程內容，并將材料科學最新發展和科研新成果融入到教學內容中去，使課程內容兼具基礎性和先進性，很好解決了經典理論與現代材料科學之間的關系。

2 加強教學團隊的建設，培養可持續發展的教學隊伍

（1）以團隊帶頭人為核心，大力加強隊伍建設。本課程共有13名教師及實驗教師從事本課程的教學工作。其中，教授4人，副教授4人，講師2人，高級實驗師3人，實驗師1名；具有博士5名，碩士6名，本科2名。課程負責人何宜柱教授是本學科方向帶頭人，長期從事本課程的教學工作。開發的課件曾先后獲省、教育部一等獎和優秀獎。本團隊近年來從國內外知名高校引入了多名博士、博士后，大大充實了教師隊伍。課題組成員教學效果及教學考核成績均為優良，課題組為培養青年教師制定了以老帶新計劃，取得了較好的效果，青年教師現已能獨立承擔該課程教學、實驗任務。

（2）以精品課程建設為重要載體，大力加強團隊建設。精品課程是指具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。它是“高等學校教學改革與質量工程”的重要內容，是提高教學水平和人才培養質量的重要舉措?！恫牧峡茖W基礎》課程是我校首批入圍安徽省精品課程，經過近些年建設和教學實踐來看，只有不斷提高教師教育教學水平是精品課程建設必要的保證。可以說，精品課程的建設過程既是一個一流師資隊伍的形成過程，也是一個優秀教學團隊構建的過程。

（3）構建合理的評價體系，促進教學團隊的健康發展。科學合理的評價體系是調動團隊積極性、檢驗其建設成果、提升團隊核心競爭力的有效途徑，是團隊能否有序運行的重要保障。本課程的評價體系評價內容包括學生的網上評教、質控中心專家組的評價及教學成果和科研成果的評價等方面。通過定期的檢查和評估，可以使團隊建設的各個方面得到改進并形成良性循環，進而確保團隊建設整體目標的順利推進。

3 教學方法和教學手段的創新

材料科學基礎的特點是三多，即內容頭緒多、原理規律多（涉及原理、規律幾十個）、概念定義多（名詞、定義近500個），加之有些微觀結構看不見、摸不到，且內容抽象、枯燥乏味，因此教師感到難教，學生感到難學，課題組教師多年來一直在尋找一條切實可行的教學方法及教學手段。主要表現在以下幾個方面：

（1）本課程是從基礎課到專業課的過渡課程，它著重于基礎理論，但它闡述基礎理論的載體是材料的物理和化學過程。所以它一方面需要基礎理論的嚴密思路，另一方面因實際情況的復雜性，一般只有根據實際情況找出主要矛盾，通過適當的物理和數學模型作出近似處理。這種處理方法在學習基礎理論時比較缺乏的，但卻是解決實際問題常用的的。所以，通過學習本課程，學會應用基礎理論解決實際問題的思路的方法。

（2）本課程是學生全面接觸專業領域的課程，它具有概念多、知識面寬、應用基礎理論廣的特點，有一定的難度。所以，首先應著重建立正確概念，再鋪開知識面，最后深入到理論的概括。

（3）本課程是實驗性很強的課程，它的理論都是從實驗事實提出的，最終還要經得住實驗的驗證。所以，課程應遵循從實際(實驗)的現象為出發點，歸納出本質的問題，再演繹提高到理論的高度。

（4）材料領域的基礎理論仍在不斷發展中，應在教學內容中以比較成熟的新內容更新以前的陳舊內容，并且有意識地結合有關章節介紹現代材料領域的新成果和前沿信息。

（5）本課程所描述的很多物理化學過程都是肉眼觀察不到的，所以應盡量制作和多采用模型、圖片、計算機輔助教學(CAI)軟件等先進教學手段。

4 重視實踐環節，加強能力培養

近年來隨著高校本科生擴招，本科生人數大大增加，而原有的實踐教學環節如實驗設備、實習條件等方面沒能跟上擴招的步伐，普遍反映在學生動手能力差，理論知識掌握不扎實?？紤]到《材料科學基礎》這門課程的特殊性，既包含大量基礎理論又與實際生產聯系緊密的課程。因此，我們在教學過程中加強實踐環節教學，一方面，可以結合自身的科研課題，從課題的選題到實驗方案的制定及實驗結果，這樣的授課不僅可以提高學生學習和科研興趣，而且對課本知識掌握更為牢固。另一方面，開展課題討論和撰寫學習體會，每章結束后對課程的重點知識點進行小組討論，學期結束前要求學生通過查閱相關文獻，撰寫與本課程有關的小論文。通過這些訓練，學生的分析問題與解決問題的能力得到提高，調動了學生學習積極性。

《材料科學基礎》課程按課題組對上述各方面實施的改革措后，教學效果在較大幅度上提高，受到校內外同行的好評，學生也給予了高度評價，對學生后期專業課程的學習提供扎實的基礎，從畢業的學生來看，我校材料類大部分考研學生都選用這門課程為專業課，成績優良，就業學生深受用人單位的喜愛，每年就業率超過98%。

參考文獻

[1]計云萍，任慧平.材料科學基礎課程教學改革.中國冶金教育，2009(6).

[2]周妮娜，胡皓，李銀興等.教學團隊建設有關問題研究.價值工程，2010(36).