聆听学科前沿 启迪创新思维

李洁 张盼

摘 要：记一次国家级精品视频公开课“材料科学与工程导论”，启迪创新思维。

关键词：学科前沿；创新思维

有这样一群学生，他们热爱科学、致力于学习材料学科，对未来充满憧憬，对专业充满探求与渴望。

有这样一群老师，他们熟知学科前沿，对教育教学饱含热情，看重学科发展前景，着力培育学科继承人。

于是，“材料科学与工程导论”这样一门课程应运而生，将这两个群体零距离无缝衔接起来，让他们于大学课堂上融洽和谐相处，在科学之路上一同携手前行。

1 教学内容：前沿科普

“衣食住行乐，材料把桥搭”，材料与人类的生存息息相关，是人类文明、社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。进入21世纪后人们开始认真思考材料、能源和环境的密切关系，越来越重视材料的可持续发展。作为现代科学技术和国民经济发展的三大支柱之一的材料学科是研究材料成分、结构、制备和加工工艺、性能和应用的学科。材料科学与工程是一门研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的科学，它涉及物质的性质及其在各个科学和工程领域的应用，是研究“为什么”和解决“怎么做”的学问。

大一新生甫一入校，绝大多数都未能明白“材料是什么，材料学科是什么，材料科学与工程专业会学习什么？”为提高材料专业本科生质量，培养高素质、创造性人才，帮助本科新生顺利完成从高中生到大学生的跨越和角色转变，使新生尽快了解、认识、热爱自己所学的专业，北京科技大学材料科学与工程学院从2005年开始，开设“材料科学与工程导论”这一名师课堂。一批知名教授开始了“一班一师”的小班授课，教学内容也从科普讲解的角度延伸到领悟学科前沿魅力。名师课堂上不仅有传统的课堂教学，包括专业内涵特点、主要学科知识和课程体系、人才培养目标要求和实现途径、专业发展历程和发展方向、专业与行业职业的关系和联系、学校的人才培养特色和学科特色等，还拓展了许多新的教学内同，如开展学术讲座、学术交流、经验座谈，参观科研教学实验室和行业知名企事业单位，参与科研和教学实验设备的研制、维修、改造及众多专业实践活动，帮助学生了解学科专业的特性及学术前沿，为其学习提供指引、支持和帮助。授课教师之一、现任学校本科教学副校长张跃教授形象的指出，我们要当牧羊人，不可当放羊人，虽一字之差，但效果大不同；要有组织、有计划、有步骤的带领学生走入科学前沿，迈入材料学科高水平的高地。

2 师资团队：名师云集

“材料科学与工程导论”这门课程的讲授教师无一例外都是材料学科中赫赫有名的翘楚。教学团队名师云集、星光熠熠，有国家“海洋腐蚀973项目”首席科学家、北京市百名科技领军人物、腐蚀控制系统工程研究室首席教授李晓刚，长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、先进粉末冶金成形技术研究室首席教授曲选辉，长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、材料失效与延寿研究室首席教授乔利杰，全国优秀教师、全国优秀科技工作者、教育部跨世纪优秀人才、材料优化设计与生物医用材料研究室首席教授刘国权，长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者，国家973计划项目首席科学家、新材料制备与加工研究室首席教授谢建新，国家杰出青年科学基金获得者、国家重大科学研究计划项目首席科学家、纳米材料与器件研究室首席教授张跃，国家百千万人才工程第一二层次入选者、教育部跨世纪优秀人才培养计划，国家有突出贡献专家孙冬柏，长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、磁电子材料与器件研究室首席教授姜勇，还有吴春京、康永林、孙加林、尚成嘉、毛卫民、刘雪峰等国内外材料学科领域知名的专家学者教授。

正如就读博士三年级的小付同学所言，材料学科学习了近十年，回顾自己和同学的学习生涯，感触最深的就是名师课堂，它引导大家迅速走入学科前沿殿堂，每一位教授都是那样的善诱善导，每一个学科方向都清晰的展现给大家，教授们传递给我们的“对科学的渴求、对学科的探究”的学术思想成就了一批材料新生代的成长成才。

授课教师之一、现任材料科学与工程学院院长姜勇教授强调，开设导论这门课的意义在于通过名师与新生的课堂交流，借助教学名师和科研领军人物的人格魅力和高尚风范，帮助新生感受到教师对科学的执着热爱和刻苦钻研精神；通过名师讲授国家需求和国际前沿等内容，借助最新科研技术成果的吸引力，开启“本科生课堂”与“世界一流科研工作”之间的“直通车”。

3 课堂体验：创新吸引

启迪学生创新思维是课程建设的重点，教师们使尽全身解数打造不拘一格的课堂教学，务求学生们感受到极具吸引力的课堂体验。“我们被老师描绘的材料科学世界所吸引，从一个不知道材料为何物的高中生，转变成了兴趣浓厚的大学生，更加坚定了认真学习材料专业的信念，这是大学生活中最重要、印象最深刻的一堂课。”众多学生如是说。

体验1：“何为纳米？纳米是什么？纳米能干什么？”张跃教授介绍了从“费曼提出纳米的概念”之后纳米这一学科的发展、纳米材料的分类、制备方法、应用领域等纳米领域的基本知识。不时穿插自己学生时代的经历，课堂气氛活跃。带领学生参观国家纳米中心、纳米领域研究实验室，近距离观察电子显微镜等设备，引导学生清晰了解了纳米材料的研究过程。考试方式是把同学分成若干小组，对行业中自己最感兴趣的一个小分支进行研究，通过答辩的形式介绍自己对这一分支的了解。相比于试卷，这种期末考试显得十分灵活，更有益于学生提高能力。

体验2：姜勇教授课上介绍了千奇百怪的多功能材料、绚丽夺目的发光材料、耐火耐压的建筑材料等，各式各样的材料种类吸引着同学们的眼球。带领学生领悟了材料研究中各种仪器设备的使用方法，如隧道扫描仪是用探针“访问材料表面”，X射线衍射则用来探索材料神奇的内部世界等，耐心生动的讲解着仪器的结构、原理及用途。组织研究生、留学生与大一新生座谈，通过面对面和学长们交流，同学们对未来的学科、专业发展有了更深的了解。座谈会这一有趣而实用的教学方式得到了学生一致好评。

体验3：李晓刚教授从讲授大学的概况入手，谈到“大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。”，为刚进入大学尚有迷茫的新生指点了方向。借助具体的事例和数字向同学们展示了学校在金属腐蚀方面取得的成就、重要意义和未来发展前景。曾去英国牛津大学交流的他用风趣幽默的语言和一张张图片展现了牛津大学、剑桥大学等学校的风貌，开阔了同学们的眼界，激起了部分同学出国深造的愿望。还请来了曾在美国留学的同学，现场解答有关出国留学的疑惑。

……

每一位教授的课堂教学都是别具一格、丰富多彩的，学生们得到的是新奇、深刻、鲜活的课堂体验。这门课程犹如一把钥匙为学生打开了材料科学研究的大门，引导他们充满激情的在材料研究之路上持续前行。

经过多年发展与探索， “材料科学与工程导论”成功入选2013年“国家级精品视频公开课”试点建设课程，作为重要部分参与的“发挥材料学科优势，培养高水平创新型本科人才的探索与实践”获得2014年高等教育国家级教学成果一等奖。据悉，“材料科学与工程导论”在今后的发展中会吸收更多的专业大牌教授讲授该课程，进一步拓展研究领域的前沿介绍，启迪学生创新思维，开阔专业视野，激发学习动力，为材料学科培育更多的创新型高素质拔尖人才。

参考文献：

[1]王乃毅.高职高专药学专业仪器分析课教学方法探讨[J].山西职工医学院学报.2009.92-93.

[2]肖士民，谢家声，谢逢春.在物理化学教学中突出科学方法的讲授[J].化工高等教育.2003.68-69.