材料科学基础的教学改革与实践

刘旭燕 潘登

摘 要：材料科学基础，是高等学校材料科院系各专业本科生及研究生的材料课程教材。根据教育事业的不断改革，对材料科学基础，无论是从教学体系还是在教学内容上都有一定的改革，改革中强调以培养学生独自获取信息的能力为主，注重培养学生的综合创新能力，同时加强学生对教师教学过程中的监督，以提高教师的教学水平[1]。在教学方式上，采取教师传授、小组讨论、动手实践相结合的方式进行相辅相成的学习。

关键词：材料科学基础；教学；改革；实践

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2016）01-0091-01

材料科学基础是现代大学材料类专业必修的一门基础理论课程，也是重要的一门学科，它以基础性强、涉及面广的特点，连接着基础课和专业课，为一些材料工程的学习提供了有力的理论基础。因此，提高材料科学基础的教学质量，是刻不容缓的。

一、 去其糟粕，取其精华

（一）教材内容。在现在的材料科学基础的教学内容中，教学内容繁多复杂，不同的教材差别也甚大。因此，选取科学、实用的材料科学基础教学内容对提高教学质量有直接的关系，确定了精选下来的教学内容，寻求适合学生学习的教材，才能达到有效的教学成果。

（二）最新知识。在材料科学基础的教学中，不能只注重教材的教授，教师也要鼓励学生多学习与所学知识相关的新知识，紧跟科学的发展，扩宽学生的知识面。如在离子晶体的学习中，除了学习鲍林第一规则、鲍林第二规则、鲍林第三规则外，教师也可以引用纳米晶的知识点学习，从而使学生不仅了解到教材的内容，还延伸到当下纳米技术的学习[2]。

二、 调整教学方法，注重兴趣的培养

（一） 以学生为中心。在材料科学基础的教授课堂上，改变传统的“填鸭式”教学，教师以启发学生为主，把讨论流程加入到教学中，让学生相互交流，共同讨论。在重点问题的讲解时，教师要循序渐進，通过实例解析，让学生从根本上掌握知识，调动学生的积极性和主动性。

（二） 以交流为途径。在课堂上观察学生的表情和动作，了解学生对知识点的掌握程度，根据学生的接受度来适当的调整教学方法和教学节奏。在教授的大纲上要注重结合问题的难易程度，使学生最大限度的掌握知识，而不是一味的灌输。在课堂上及课后，要与学生及时的进行沟通交流，了解学生是否有疑问，对讲授的知识是否彻底明白。

（三） 以测试为手段。改变传统的期末考核方式，在每进行一项知识点讲解后，随堂或课后进行小测试，随时了解学生对知识点的掌握程度，增强学生的求知欲，使学生改变对期末考核的认识，把结果测试改变为过程测试。

（三） 以教学设备为媒介。利用现代化的信息设备，如多媒体课件的运用。材料科学基础通常都被学生认为是枯燥，繁琐的学科，但是，在教学过程中，利用多媒体，把一些枯燥的理论知识，变成电脑屏幕上生动的动画效果，让学生集中注意力，这样不仅可以增强学生的思维能力，还有助于提高学生对材料科学基础的热爱，从而提高学习效果[3]。

三、 实验与理论相结合

（一） 确定实验内容，考核学生综合素质。材料科学基础是以基础理论与工程实践相结合的课程，材料科学基础的实践主要是锻炼学生的动手能力、实践能力以及对理论知识的应用能力。通过实验的设立，可以使学生真正掌握理论知识，提高学生的实验能力，激发学生的学习热情。例如在进行金属塑性变形与再结晶组织观察的实验中，学生可以通过自己动手了解到冷变形对金属显微组织的影响，冷变形金属在加热时组织的变化等等。

为了培养学生的创新精神，学校可以开设具有研究性的实验，让学生自己设立实验题目，实验方法，自行找出实验的结果，对自己的实验进行分析和论述，从而达到发掘学生潜在的创新能力[4]。

（二） 创新实验课件，完善实验地点。为了让学生明白实验的目的、方法和具体操作流程，我国根据材料科学基础的教学大纲编写了一系列的实验教材以及实验指导方针等课件，这些课件使得材料科学基础的实践活动可以有章可循而不是杂乱无章，明确了每项实验的方向。

现在很多学校的实验室除了上实验课之外都是处于关闭的状态，这给一些想做实验的学生带来很大的困扰，对学生开放实验室，这是有利于学生探索的，有利于开发学生的积极性和求知欲。学生可以对不懂的问题进行查阅，对自己感兴趣的实验方向进行操作和分析，这不仅提高了学生动手、动脑的能力，也提高了材料科学基础的教学成果。

（三） 进行实验经验的交流和分享。在学生进行研究性实验时，通常都会对自己的实验数据、参数、结果做好详细的记录和保存，并且把自己的研究成果或者遇到的疑问与教师进行沟通，与其他学生进行交流和知识的分享，完善自己的实验成果，同时也可以学到其他的实验经验。

（四） 对实验成果进行综合评定。由于材料科学基础的实验课程在整个学科中占据了一定的地位，所以，教师在学生进行实验后，要及时对学生的实验成果进行评定，评定要综合考察，考察学生的动手能力、思维能力、分析能力等等，给予学生一定的鼓励和支持，这样可以调动学生的积极性和对实验的兴趣。

（五） 设立实验奖励机制。实验教学不同于理论教学，材料科学基础实验教学属于消耗类的实验，这样，实验的经费开支就比较大，但是，学校不能因此就关闭实验室，而应该根据专业具体情况给予照顾。另外，学校也应该鼓励学生研究新实验，设立奖励机制，对有突破性研究的学生进行鼓励并提供专项经费。

四、结束语：

材料科学基础作为本科生材料学教学的一项重要课程，其改革的实施也是一项复杂的工程，但是无论怎么改革，都要根据教学大纲，坚持以学生为中心，不断的改革，勇于实践，勤于思考，不断的完善自我，同时也要根据科学技术的发展，不断的调整教学内容，完善教学方法，加强对实践能力的培养，这样才能提高教学水平，完善教学质量，把理论学习和实验经验相结合，才能培养出善于思考，具有较强创新能力和实践能力的全面发展的学生。

致谢：感谢上海理工大学、上海市金属基先进电力材料重点实验室的大力支持！

（作者单位：1. 上海理工大学材料科学与工程学院； 2.上海市金属基重点实验室）

参考文献：

[1]吴志方.基于创新能力培养的《材料科学基础》课程教学改革的实践[J].教育学论坛，2013（10）：244-244，245.

[2]附青山，龚敏，金永中等.材料科学基础课程的教学改革与实践[J].课程教育研究，2015（3）：46-47.

[3]孙青竹，王海波.材料科学基础课程教学改革与实践[J].中国冶金教育，2012（5）：21-23.

[4]张桥，鄢国平，李亮等.材料化学专业《材料科学基础》课程改革与实践[J].广州化工，2015（1）：167-168.