《材料物理性能》教學改革的一點經驗和心得

張 華，李 蛟，孫武珠，王衛偉，叢日敏

(山東理工大學 材料科學與工程學院，山東 淄博 255000)

隨著人類社會和科技的發展，人們的生產生活方式發生著飛速的變化。為適應現代社會的生產和生活模式，進入21世紀后國家教育部提出并陸續推動高等教育的教學改革。近年來，課堂教學改革已經步入深水區，改革的深度和廣度已經發生了巨大變化。這些變化體現在當今的高校課堂教學活動中，也必將對未來的課堂教學思想和教學方式產生深遠的影響[1]。筆者根據多年來在高校的教學經驗，結合大學本科材料專業課程《材料物理性能》近幾年的教學工作簡單梳理一下課堂教學改革對該課程教學思想和教學方法所產生的影響，并淺要介紹課堂改革所取得的成果和對教學工作的一些經驗心得。

1 《材料物理性能》課堂教學改革實踐和經驗

1.1 教學目標的改革

在傳統的應試教育中，課堂教學目標是讓學生掌握教師課堂中講授的知識，記憶、理解這些知識并通過做習題的方式訓練這些知識在紙面上運用。簡單說，就是以應試為目的，讓學生會考試，能在考試中得到不錯的考試成績。隨著教學改革的推進，教學目標逐漸從應試為主轉變為兼顧學生實踐能力的培養，即學以致用，更加強調學校教育給予學生的技能為學生未來走上社會謀生、為國家相關產業發展奠定基礎[2]。近幾年則在這個基礎上又有了新的發展，它強調教育對人格健全和塑造的作用，強調學習能力的培養而不再是特定知識或技能的掌握。自主學習、終身學習的理念成為教育發展趨勢，相應的課堂教學目標則轉向激發學生的學習內驅力，使學習成為自主選擇的過程而非學制強加的義務，也即“樂享學習”的概念。

1.2 教學內容的改革

教學改革之前教學內容是以教科書為教學依據的。經過多年的教學實踐，雖然任課教師對同一課程的掌握和表述能力會逐年提高，也會適當增補教學內容，但總體而言，教學內容仍然趕不上時代發展的步伐，知識更新的速度跟不上當代互聯網經濟的發展要求，使得整個知識體系明顯落后于時代發展的要求[3]。以《材料物理性能》課程中的固體材料拉伸實驗為例，教學改革前實驗大綱承接的是二十世紀末的內容，實驗過程中樣品所承受的應力和發生的應變在老舊型號設備上是靠人工讀取記錄的，相關的操作要點自然放在參數讀取的準確性上。但現階段老型號的設備早已淘汰，新型號的測試機完全由電腦控制，整個過程的應力、應變關系可以被電腦準確、完整的記錄下來。測試者只需要對應力應變曲線進行分析即可，分析過程也可以依靠設備自帶的軟件程序快速完成。這樣，研究者已經可以把精力放在樣品形制和實驗參數設置對實驗結果的影響上，去探索一些更為深層的規律。也就是說，實驗課程的重點已經從實驗操作轉向了實驗條件設定和結果分析，也即，實驗教學理念發生了根本的變化。

經過多年課程教學改革，現階段《材料物理性能》課程不再以教科書為講授依據，而是由課程教研組擬定教學大綱，再由大綱規劃好的基本教學內容板塊。本課程現行的學習內容被規劃為材料力學、材料熱學、材料電學、材料磁學、材料光學和材料聲學六大部分，每部分具體內容并非固定不變而是由主講教師依據近期的材料發展狀況和自身科研情況及網絡資料檢索整理出最新的教學資料進行授課。這樣，就使得書本上原本死的知識在與現今的材料科技發展的聯系中鮮活了起來。

1.3 教學方式和考核方式的改革

伴隨課堂教學改革的推行，課堂教學方式已經完成了從教師板書口述為主的方式向多媒體課件輔助教學為主的轉變。但這種改變仍然無視學生個體的差別，無法顧及不同學生在性格、興趣和特長等方面的差異，對所有學生采用同一個標準來要求。雖然便于學校對師生的管理和考評，也能體現公平性原則，但卻不利于學生個體優勢的發展。首先，我們必須承認一個現實問題，那就是不同學生的學習能力和知識基礎是有差異的。其次，我們必須意識到，不同學生畢業后的去向也是差異化的。因此，我們對學生的課堂教育不應該像工廠批量化生產工業產品一樣要求產品質量整齊劃一。恰恰相反，隨著互聯網經濟的興起，差異化和個性化的私人訂制更符合時代發展的要求。在教學改革中，我們本著因材施教的原則對教學方式和考核方式進行了調整。

以《材料物理性能》的教學為例，為了克服傳統課堂教學方式的弊端，我們首先對課程考核方式做了調整?？己舜缶V要求學生只需要熟練掌握課程體系六大部分中任意三個部分即可達到考核合格。畢竟本科生的出路不論是考研究生還是工作，他們所從事的領域不會太過寬泛，學生在學校期間主要任務應該是培養自己的學習能力?？己四繕苏{整后，學生可以投入主要精力在自己擅長和喜歡的領域去探索、體會。學生在這個過程中可以體驗到學習和探索的樂趣并從中獲得成就感，為樂享學習奠定了基礎。

課堂教學環節我們采用傳統教師主導講授和近年來流行的以學生主導交流為特征的翻轉課堂等多種教學方式靈活結合的混合式教學模式[4]?；A理論知識部分由教師主講，把基礎理論模型構建、描述和推論等主干理論講解清楚；材料應用發展等部分則由學生主導，充分利用網絡資源，整理和總結盡可能新的知識在課堂上進行分享，由學生分組承擔不同知識板塊的知識在課堂上分享交流，并將該環節納入課程考核總評成績。其評分構成由組外學生對組內學生的工作進行評分，再依據組內成員的互評成績來決定組內每個成員在這次教學任務中得到的分數。這種評價方法既體現了小組團隊的整體成就，也將組內不同成員的貢獻區別開來，非常有利于調動大多數學生的主觀能動性，使他們根據自身的特長去優化分配組內成員的任務。例如，有些同學善于資料檢索，有些同學善于總結整理，有些同學幻燈片制作得美輪美奐，有些同學講述的清楚明白，通過一個教學任務把學生的優點整合在一起，即為每個學生提供了發揮自己才能的機會，同時也鍛煉了組隊合作協調的能力。

1.4 實驗教學模式的改革

傳統實驗教學通常包括實驗計劃和實驗審批等環節才能確定一門課程的實驗教學安排情況。從實驗性質上可分為驗證實驗、創新實驗、綜合實驗、研究實驗和演示實驗。經過教學改革，我們把《材料物理性能》課內的實驗從之前的演示實驗和驗證實驗為主調整為研究實驗和綜合實驗為主。為此，學校增加了實驗設備配套，將學生劃分為多組次進行分時教學，保證了每個實驗項目均有充足的學習和練習時間。另外，實驗成績不再單獨考核學生個體，而是對共享設備的學生進行統一考核。同組學生僅需要出具一份實驗報告，除了實驗原理外，實驗設計、過程需要由每個組的學生自主設計并實施。因為各組的實驗方案是差異化的，相應的實驗現象、數據和分析也是差異化的。這一方面避免了學生在實驗教學中因為任務和操作都一樣造成的學習興趣缺失及實驗報告相互抄襲的現象，另一方面也使得學生在實驗教學中擁有更多的自主權，可以充分發揮其在實驗規劃、實施和總結等領域不同的優勢。雖然學生自主設計的實驗方案不一定可以得到預期的結論，但經過各實驗小組不同方案和實驗結果的對比分析，學生反而可以得到更多的實踐經驗，從而大大提高了學生的學習動力和探究興趣。

2 互聯網的發展在教學改革中的作用

追求課堂教學的高效率，是以傳遞知識、教授方法為前提的，現代課堂的教學目標、課堂結構、課堂性質已經發生根本性變化。隨著互聯網的高度發展，自主學習、生活化學習、碎片化學習、跨時空、多維度的學習方式成為可能[5]。在把控好課堂教學質量的同時，我們推出了《材料物理性能》網絡教學平臺。經過三年的建設，形成了以基礎理論為主干、具體應用案例為分支、互動討論和習題為末端的輔助學習體系。每年度的教學內容會根據當年的課堂教學反饋對網絡教學平臺內容進行維護和更新。此外，學習討論QQ群的建立也有效拉近了教師和學生們的距離，方便課前教學預習的引導和課后的交流討論。這些措施的采用使得互聯網的普及和發展大大惠及和便利了教學的整個過程。

3 結語

以《材料物理性能》課程的教學改革為例我們不難看出，隨著課堂教學改革的推進，除了傳遞知識和教授方法外，生成、交流、展示和體悟逐漸成為課堂主體。教學依據和教學方法逐步向課程標準回歸，學科課程體系已成為達成課程標準的主要載體。課堂概念隨著網絡時代的到來已經發生根本性變化，課堂邊界被打破，固定時間、固定空間的教學方式逐漸被生活化學習、碎片化學習、網絡化學習、個性化學習所替代，“教與學活動發生的地方就是課堂”，這樣的課堂定位會被越來越多的教育實踐者所接受。

參考文獻

[1]吳維仲,關曉輝,曲朝陽.“慕課”浪潮引發的高校教學改革思考[J].東北師大學報(哲學社會科學版),2015(2):190-194．

[2]劉 旭,梁 婷.高校課堂教學改革：一種教師課程意識視角的思考[J].教師教育研究,2012,24(6):52-55.

[3]任之光,梅 紅.雙創背景下高校教育教學改革探索研究[J].中國高教研究,2017(1):86-90．

[4]李艷東.利用現代信息技術促進高校教學改革[J].現代情報,2007(3):200-201.

[5]潘懋元,陳 斌.“互聯網+教育”是高校教學改革的必然趨勢[J].重慶高教研究,2017,5(1):3-8．