《无机材料科学基础》课程教学方法改革的体会

祝瑜　周爱国

【摘 要】根据《无机材料科学基础》的课程特点，确立了以案例教学为核心的培养方案，教学过程中充分发挥PowerPoint、Flash动画等多媒体教学方式的优点，加强教学互动，增进师生双向交流，能够有效调动学生的学习积极性和主观能动性，显著提高了该课程的教学效果。

【关键词】案例教学；Flash动画；多媒体；互动教学；教学改革

《无机材料科学基础》是为无机非金属材料、材料物理、材料化学、粉体工程等材料专业的本科生开设的一门必修的专业基础理论课[1-2]。该课程主要介绍了相变和相图等基本知识，阐述了固相中的扩散、固相反应和相变过程的热力学和动力学基础，讲解了无机材料的烧结过程。该课程重点研究材料的性能、结构、合成与制备以及使用效能四者之间相互关系和变化规律的一门科学，因而它是一个具有立体性质的科学领域[3-4]。在教学过程中，要求学生按照理论知识和生产实际相结合的思路学习。虽然课程中涉及到的新概念不多，但是本课程理论性和实践性都很强，对学生的高等数学、物理和化学的要求较高。基于上述课程特点，学生不容易理解和记忆知识点，教学难度较高。多数学生不能较好地理解和掌握《无机材料科学基础》课程涉及到的基本原理，在遇到问题时常感到无所适从，难以做到学以致用，故学生学习兴趣不高。结合自身教学实践经验，笔者针对教学过程中提高学生学习兴趣和改善教学效果开展以下探讨。

1 以案例教学为核心开展教学活动

案例教学是指在学生初步掌握基本知识点和具备基本分析问题能力的基础上，教师将典型事例引入课堂教学环节中，以实例的方式向学生提供与所学知识相关的案例，学生经过独立思考，再结合所学的理论知识，找出问题的根源所在，并提出解决实际问题的一种教学方法。

案例教学具有启发性和形象化等方面的优点，由于本课程内容涉到相变、扩散和烧结等基本概念、相变过程和固相反应等抽象的过程，仅仅依靠教师的上课讲解，学生很难理解知识点。为了让学生能够快速掌握上课所学知识点，教师根据实际生产寻找相关案例，在讲授过程中结合案例进行逐步讲解，深入浅出通过鲜活的案例让学生了解无机材料在粉磨和烧结等过程中所涉及的基础知识，改变枯燥的教学氛围，调动学生的思考积极性和主动性，进而提高学生主动学习的能力，加强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。案例教学中，选择恰当的案例是非常重要的，事例作为案例教学的基本素材，其质量对教学效果的影响非常显著，教师必须重视精心选编案例，结合自身了解的最新研究成果，不断更新和补充新的教学案例。讲述案例通常要具备典型性、完整性和可扩展性等特点，最好还要有一定的趣味性，能够调动学生的积极性。

2 充分发挥多媒体教学的优势

多媒体辅助教学已成为现代化教育中的一种有效手段，它能利用图形、图像、文本、声音和动画等多种信息刺激学生的感官，将抽象概念与理论知识变得更加具体，更加形象化，有助于学生理解和领会知识点，通过形象生动的画面和动画展示知识的形成过程，有利于知识的获取与记忆，便于学生掌握难点和重点[5]。课件是多媒体教学重要的信息载体，其质量好坏与课堂教学效果的优劣密切相关。与教科书和备课笔记相比，多媒体课件无需大段的解释，只须对教学内容进行最优化的知识结构设计即可。制作效果好的课件，关键在于全面地准确地把握教学内容和思路，主要围绕教学重点、难点、疑点等问题的展现上，从而提高课堂教学质量[6]。

《无机材料科学基础》课程中有大量的相图和化学反应式，采用传统教学模式讲授不够直观，学生理解起来很困难，很难激发学生的学习兴趣。根据课程内容制作大量的Flash动画，能够形象地说明原本抽象枯燥难懂的内容。例如，在学习相图时，熔体在冷却析晶过程中，液相和固相的变化路径是很抽象的，学习起来比较吃力。现在通过制作Flash动画，对每一个温度下的液相和固相的变化情况都进行了形象具体的说明，而且加注了动作脚本，教师可以对动画进行控制，分阶段讲解。此外由于Flash在颜色、动画等方面具有优势，声图文并茂，因此课件看起来生动活泼，易学易记。

同时，采用多媒体教学时，更要注意与传统教学模式相结合，尽管使用多媒体教学能够节省板书时间，更加生动形象，但涉及到一些公式的推导，就必须结合板书进行推导和讲解，学生可以主动参与到公式的推导过程中，学习起来才易融会贯通。在制作课件的过程中，也应该根据知识点之间的内在联系来制作，关键是解决教学的难点、重点，以提高教学质量。尤其要明确Flash动画在本门课程中的作用，来解决在课程讲授过程中起到积极的作用。

3 加强互动教学，重视双向交流

传统教学方法中的交流方式是单向的，主要是老师讲、学生听，教师很难把握教学的效果、学生的掌握程度，而且学生学到的都是死知识。学生不愿意主动思考，只会跟着教师的节奏走，容易滋生一部分同学的学习惰性，难以提高学习兴趣。而通过实施互动教学，以学生为中心，有利于在教学过程中建立学生的主体地位[7]。如在讲述相变过程这一章的过程中，教师针对教学内容提出与生活相关的问题，引导学生预习课本、查阅资料，课堂上能够积极思考问题，加深了对知识的理解。在课堂讨论中，组织学生在课堂上积极参与，畅所欲言，敢于表达自己的观点，其他同学平等交流，注意倾听别人观点，并及时的对他人传达的信息进行有效分析和评价，从而不断提高学生的思维能力[8]。此外，他的答案在学生讨论过程中随时要求教师给以引导，这也促使教师加深思考，根据学生理解程度的差异补充新的教学内容。双向教学形式对教师提出了更高的要求，真正体现了教学相长。

4 结论

《无机材料科学基础》是一门理论与实践结合比较紧密，教学难度较高的专业课，通过本次教改，以案例教学为核心，充分发挥学生的自主学习能力，能够培养学生独立分析和解决实际问题的能力，有利于加强学生创新思维和实际创新能力的培养。授课过程结合PowerPoint和Flash动画等多媒体方式，利用互动式教学来激发学生的学习积极性和主观能动性，取得了良好的效果。

致谢

本文得到《材料科学基础》河南省双语教学示范课程的支持。

【参考文献】

[1]陆佩文.无机材料科学基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.

[2]宋晓岚，黄学辉.无机材料科学基础[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3]包镇红.浅析《无机材料科学基础》课程教学现状与改革思路[J].科技视界， 2015：79.

[4]杨涵崧，李国晶，等.《无机材料科学基础》课程教学改革初探[J].实验室科学， 2012，15（4）：6-8.

[5]杨新宇.多媒体课件在课堂教学应用中的有效性研究[D].沈阳师范大学，2014.

[6]王湘利.提高多媒体课题教学质量不能忽视的四个问题[J].现代教育研究，普教研究，2010（5）：77-79.

[7]高晓东，江广长.基于情感教育视角的高校学风建设探讨[J].高校辅导员， 2015，31（2）：16-18.

[8]李冰水，谭琪.论情感教育在我国高校学风建设中价值的多重思考[J].江西电力职业技术学院学报，2009，22（3）：63-65.

[责任编辑：王楠]