以學生為中心的課程設計研究

辛國祥+宋金玲+蔡穎++胡鋒++關麗麗+董忠平+肖淑艷++張羊換+趙鑫

摘要：針對材料化學專業的專業基礎課“材料科學基礎”，提出了以學生為中心的七個方面的課程設計研究。通過培養學習興趣、把握課堂重點、結合多媒體教學、加強與學生互動、課后夯實訓練、加入材料科學基礎實驗和深化知識脈絡等方法，取得了良好的教學效果。

Abstract： Seven aspects of curriculum design study focusing on students aimed at "Fundamentals of Materials Science"， which is the specialized elementary course for Materials Chemistry， was presented. The favorable teaching effect is obtained by training study interest， grasping the key points， combining with multimedia network， increasing interaction with students， strengthening the practice after class， adding the experiments for "Fundamentals of Materials Science" and deepening the context of knowledge.

關鍵詞：材料科學基礎；學生；課程設計

Key words： Fundamentals of Materials Science；students；curriculum design

中圖分類號：G642.421 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）02-0256-02

0 引言

材料化學是一門涉及材料科學和現代化學的學科，主要涵蓋材料制備、組成、結構、性質及應用等化學領域[1]?！安牧峡茖W基礎”是材料化學專業重要的專業基礎課程之一，主要包括固體結構、晶體缺陷、固體中的擴散、材料的形變和再結晶以及相圖等內容。該課程的特點是課程內容涉及面較廣且抽象枯燥，概念性和理解性內容并重導致知識點和難點較多。如何在有限的課時里使得學生能最大限度的理解、掌握和運用所學的知識，從而培養學生的綜合素質，使其在以后的工作道路上成為適應社會的高級應用型人才，或在科學研究道路上成為專業技術型人才，是每個負責任的教師應該認真考慮的問題。

因此，正確地引導學生進入這一學科領域，幫學生構建“材料科學基礎”的知識體系無疑成為課程改革的重點，并影響著后續課程的開設和實施。而以學生為中心的角度來整體把握“材料科學基礎”課程，能為課程改革提供很大裨益。為此，我們結合教學大綱、培養目標和培養方案，從以下七個方面以學生為中心進行課程設計改革。

1 培養學習興趣，易于學生入門

由于“材料科學基礎”內容上枯燥抽象的特點，如何將這門課程講解的生動是擺在任課教師面前的大問題。為此，可以在授課過程中更加注重內容的趣味性，以歷史故事、人物軼事和當前熱點等話題為切入點，通過生動講授，達到歷史、當前熱點與書本知識有效結合的目的。

如引言中，對材料各個時期發展歷程的描述，加入對比古代中外各個時期材料的發展進程和成果，是學生充分認識到材料是人類社會進步的標志，推動著人類社會的發展[2]，吸引學生興趣，促使學生注意力的集中，也有助于弘揚愛國主義教育和敬業奉獻精神；在原子結構與鍵合的課程講解中，對于薜定諤方程，可以簡單地給學生講述有關“薜定諤的貓”的故事及原理以拓展學生思維；在講述價鍵領域時，以當前熱點石墨烯為針對性，結合其發現過程中的趣事和當前最新研究進展給同學們做詳細闡述，引導學生積極探索的精神。

2 把握課堂重點、難點，利于學生迅速“捕捉”知識點

針對“材料科學基礎”知識點繁雜的特點，如何在授課過程中讓學生把握重點難點極為關鍵。每次開課前，先對本次課的重點難點列出提綱，這樣學生在學習過程中有所側重，一定程度上避免了學生在上課過程中分不清主次，胡子眉毛一把抓和因繁雜而產生的懈怠心理。

在課程講授過程中，對于重點內容，既要盡量能理論聯系實際，如對于彈性變形、塑性變形的理解，可以以橡皮泥拉伸程度的不同為例；也可利用模型深入講解，如對于NaCl、CsCl和金剛石等的晶格結構，可以采用球棍模型給學生做出直觀展示。要讓學生們做到學思結合，多采取啟發式、案例式、追問式和參與式等較先進的教學方法，尤其避免傳統的填鴨式教育。

在課堂講授結束時，要重申本次課程的重點難點，有助于深化學生記憶，這時學生對整體思路的把握會更加清晰。

3 結合多媒體教學，便于學生理解掌握

“材料科學基礎”需要把傳統教學方法和多媒體教學相結合。所謂傳統教學方法主要指粉筆和黑板教學，其優勢是對于推導類知識，可以步步為營、環環相扣地展示給學生，讓學生能夠跟得上老師的思路，從而對知識點更容易明晰。而其不足則是反映出的信息量少，課堂效率較低。因此，傳統教學方法主要對于在重點難點的講授上為宜。

多媒體教學方法主要是利用投影儀等電子設備為輔助，對學生進行講解和展示知識點的方法。其優勢是屏幕上承載的信息量大，能夠快速推進課程進度，而且對于化學鍵、點缺陷、線缺陷和相圖等相關知識點可以通過PPT的圖片和Flash動畫更生動形象地展示出來，有助于學生深刻理解相關內容，大大改善了教學效果。但如果一味依賴多媒體教學方法，學生容易產生視覺疲勞和思維滯后，較快的教學進程不利于學生的同步思維，對于公式推導和計算應用類型的知識點尤其如此。因此，多媒體教學方法主要應用于板書內容較多和圖片動畫展示時采用為宜。endprint

綜上，將傳統教學方法和多媒體教學方法做到有機結合，發揮各自的優勢，避免各自的不足，揚長避短，才能給學生創造最佳的學習氛圍和接收效果。

4 加強與學生互動，激發學生對問題的思考

課堂不僅僅是老師的課堂，更應該是學生的課堂。在時間允許的情況下，應鼓勵師生對某一問題共同交流，包括課堂提問甚至質疑，另外也要給足學生在課堂之外的答疑時間。

由于課堂時間有限和不同學生對同一知識點的理解不同，老師作為演講者，同學作為接受者的傳統模式有必要進行一番改進。要多多鼓勵學生的課堂發問，同時提倡老師和學生之間的平等交流，催發學生學習的主觀能動性，最終提升學生對問題的理解力。而在課外，要安排好學生的答疑時間和地點，課外的答疑，也是講授課程的一部分，老師同樣也要認真對待。

5 課后夯實訓練，利于學生進一步掌握所學知識

課后作業是對學生課上講課成果吸收程度的檢驗，是非常必要的。課后作業的分配要具有針對性，要緊緊把握上課內容的主題。同時，作為老師，要及時批改學生作業并劃出“優良中差”等級。對于優秀的學生要多加鼓勵，促使其更上一層樓；對于成績不理想的學生，要多幫其分析原因，多加鞭策。課后作業的目的是了解學生對知識點的掌握情況，總結提煉學生作業中存在的共性問題，并利用習題課時間統一加以講解，促進學生進一步掌握所學知識。

6 加入材料科學基礎實驗，增強學生的實踐訓練能力

材料科學基礎實驗是近年來新加入的內容，對理論課程起著“紐帶”作用[3]，對于培養學生的創新意識、理論素養和動手能力十分必要[4]。學生實驗課成績評定標準包括三個方面：預習成績、課堂表現成績和實驗報告成績，權重各為1/3。預習成績主要包括課前的預習報告書寫、實驗規則和安全事項的熟悉；課堂表現主要指學生的實驗態度的優劣、實驗規則和安全事項的遵守以及思考能力和動手能力的高低；實驗報告成績是指實驗完成后撰寫實驗報告的能力，它包括實驗過程描述的邏輯思維能力、報告中展現的問題分析能力和實際應用中的解答能力。

材料科學基礎實驗的開展，在教育觀念上，實現了由傳統的注重專業理論教育到面向新時代的注重能力與素質教育的轉變，激發了學生的求知欲和創造力，有助于培養適應21世紀新形勢，解決新問題的與時俱進的人才。

7 深化知識脈絡，有助于學生考研深造

“材料科學基礎”這門課的特殊性還體現在它是多數高校材料學專業在全國碩士研究生統一招生考試時必考的專業課。如何把握課程整體脈絡，突出考研的重點內容，對于考研的學生來說，有著極其重要的意義。

例如，缺陷和相圖部分，是歷年考研的重點。在講解這兩部分時，可以在習題課上適當加入歷年考研真題加以講解。通過總結提煉歷年考研真題，利用有限的課上時間給同學做出詳細解讀，同時鼓勵學生在課余時間的答疑解惑。這對于學生未來的考研成功具有深遠意義。

8 結語

總之，“材料科學基礎”作為一門專業基礎課，以學生為中心進行的課程設計，有望學生全面掌握相關理論知識，培養出創新能力，從而達到良好的教學效果。同時，根據每學年設定的學生對老師的匿名教學評價體系和建議板塊，圍繞以學生為中心，經過教研組所有老師的篩選甄別討論后，相關方法方式每年都會定期更新。

參考文獻：

[1]劉慧慧.材料化學專業實驗室建設的探索與思考[J].實驗科學與技術，2015（13）：184-185.

[2]張保豐，蔣愛云，朱世杰.《材料科學基礎》課程教學模式改革探討[J].實驗科學與技術，2014（12）：161-162.

[3]崔占全，趙品，景勤，王天生呂英懷.材料科學基礎的教學改革與實踐[J].教學研究，2007（30）：54-57.

[4]王宇飛，朱宏喜，李紅霞.“材料科學基礎”課程實驗教學內容改革與探索[J].實驗技術與管理，2015（32）：242-244.endprint