新形式下材料化学课程教学方法探讨

陈树芳 胡继勇 鲁冰雪

摘要：材料化学是材料化学专业的一门专业必修课，通过该课程的学习，使学生在全面掌握现代材料的制备、组成、结构、性能与效能的基础上，掌握结构理论（包括缺陷理论）以及化学热力学、动力学的研究方法，明白反应原理在现代材料领域中应用的重要性。结合在材料化学教学过程中的经验和体会，通过对教学方法、教学手段、对学生的考核评价方式的探讨、改革，达到提高学生的“抬头率”和教学质量的效果。

关键词：材料化学;教学模式;教学方法;改革

材料化学是河南城建学院材料与化工学院材料化学专业本科生的一门专业必修课，该课程是伴随着材料科学的发展而诞生和成长的一门新兴的交叉、边缘学科。材料化学的课程目的是让学生具有初步分析、解决材料中化学问题的能力，通过该课程的学习，使学生熟悉材料的合成方法、表征手段，掌握材料结构的基础理论、材料性质与结构的关系等，熟悉材料应用领域中的一系列知识。

河南城建学院材料与化工学院采用的教材是西北工业大学朱光明、秦华宇教授主编的《材料化学》第二版。该门课程包含内容广泛，知识点繁多，但该课程教学仅48个学时，8个学时的课内实验也包含其中。显然，采用传统的以“教学”为中心的教学方式授课，在有限时间内使学生完全掌握该课程知识很难达到预期的效果，因此，对该课程进行教学方式和教学方法的改革势在必行。本文以2016级材料化学专业材料化学课程教学过程中教学模式和教学方法的改革为例进行了探讨和分析。

一、根据材料化学课程特点，组织教学内容

材料化学属于新兴的交叉学科，包含了材料学、物理学、化学等学科的内容。教师在材料化学教学过程中可以从以下三部分着手，以达到本次教学改革的目的。

第一，总体教学计划方面。开课之前，教师依据教学任务书，查阅相关授课专业教学大纲，依据教学内容制定教学执行大纲，根据不同专业的特点，对教材知识点进行分析，梳理每章节的重难点，达到教学目的。如，针对不同专业对知识点的需求不同，对相应内容进行不同层次的讲解，对于基础知识、概念性强的知识可以放在课下让学生自行学习掌握，对于理解性与综合性比较强的知识点，老师课上讲解。从而增强学生的学习目的性，提高学生的学习积极性。

第二，课堂组织教学方面。本教材包含的热力学基础部分、相图部分、固溶体部分，主要讨论材料在制备、结构和性能方面所会涉及到的基础理论和方法。这部分内容抽象性比较强，在教学过程中，虽然以教师授课为主，但是可以在课堂上设置相应知识点的分组讨论，之后请各组同学派代表进行知识点误区的总结，最后，以试题的练习增强知识点的掌握。同时，在教学过程中设置相应的课前、课中等提问环节，课前提问可以加强学生学习的自主性;课中的提问，可以加强与学生的沟通交流，同时加强教师对课堂的把控性。教材的第二部分主要讨论的是材料的合成、制备以及在使用过程中所涉及的化学方面的问题，该部分内容知识点繁琐，包含内容广泛，对事物的介绍性比较强，且该部分内容涉及到材料的新颖性和前沿性，可以要求学生课下对最新文献进行查阅，该部分教学内容可增强学生的自主学习性。

第三，在实验教学方面。为了更好地让学生掌握材料化学课程的知识，必须理论联系实践。依据教学大纲对材料化学专业学生的要求，在本课程中安排了相应的基础性的教学实验，例如，聚羧酸衍生物的合成实验和聚羧酸超塑化剂的合成实验，在掌握材料化学基本理论知识、掌握相关的实验分析测试原理和手段的基础上，培养学生的实验操作能力，使学生理解材料结构与性能之间的关系，提高学生运用知识解决实际问题的能力，从而达到提高学生创新意识的目的。

二、结合材料化学课程特点，灵活选用多种教学方法和手段，采用综合型考核评价体系

通常材料化学课程是采用惯用的PPT授课方式和传统的闭卷考试的考核方式。在这个过程中，学时太少，而单纯的PPT授课使得课上的授课内容又太多，再加上学生的学习积极性不高，课堂气氛不活跃，学生中“低头族”较多，综合各方因素，最终会使上课效果大打折扣。因此，在教学过程中必须结合材料化学课程的特点，灵活选用多样化的教学方法和教学手段，同时对学生采用综合考核评价体系，只有这样，才能实现新形势下对人才的培养需求。

在教学方面，我校结合“学习通”对学生进行线上线下同步辅导，在前期制定的教学执行大纲中，可以对教材重难点知识点进行梳理，然后利用“学习通”对学生进行相应的辅导，例如，借助“学习通”的在线视频学习功能，可以让学生将知识点的预习放在课前。对于知识的重难点内容，老师在课堂上进行讲解，同时可以成立学生学习小组，对于容易混淆的知识点、容易出错的知识点，让学生进行课堂讨论，讨论后再进行小组代表总结发言，最后，任课老师可以根据各组的发言情况和总结情况进行综合评价，再配以相应的练习题进行课堂的练习和讲解，从而加强学生对知识的掌握。

在使用PPT授课的过程中，遇到重难点知识点时候，教师可以使用“学习通”对学生进行不定时的课上提问，从而增强教师与学生之间的互动，增强课堂的吸引力;上课过程中，在学生注意力减弱的时候，教师可以在课堂插入小的试题测验，这样可以改变学生的注意力，改变课堂氛围、吸引学生注意力，从而提高课堂授课效率。

对于材料化学课程的考核，也可以使用“学习通”进行，对于签到、作业、课前预习、视频讲解、课堂互动、学习讨论、测试、线下学习等，均可以进行权重的分配，从而加强学生学习的长久性和学习过程的快乐性，在这样的一种考核过程中还可以增强学生对学习的主动性，改变学生死记公式、做题茫然的状态，增强学生的动脑能力和创新思考力。

三、改革过程的结果和体会

经过一学期的教学改革实验，学生的总体反馈很不错。第一，对于不同章节的内容进行视频的录制，结合线上线下同步进行的学习方式，线上达到了引导学生学习的目的，线下讲解达到加强学生对重难点的进一步理解，对于类似材料化学课程抽象性比较强、知识点比较宽泛的课程，可以在“学习通”上加强学生对试题的练习，根据试题答案结果，“学习通”可以自动生成学生答题结果的分析报告，老师可以看到所有学生的正确率及个别学生的错误答案，从而使教师的讲解更具针对性。第二，在授课过程中结合“学习通”进行分小组讨论，分组讨论可以提高学生对知识的理解度，并且，不同的学习方式提高了学生学习的积极性与主动性，减少了部分学生上课睡觉、玩手机的现象。第三，利用“学习通”可以实现线上线下同步进行的学习方式，学生随时有问题随时可以线上讨论、线上提问，全班同学均可对问题进行解答，并且老师可以随时随地对学生进行引导，加强了学生与学生之间、学生与老师之间的沟通和交流。第四，利用“学习通”，教师可以在课后进行作业布置、作业辅导和批改，同时对于课前的预习知识和课后每章节复习内容均能以问题的方式发布，引导学生进行课前预习和课后复习。第五，“学习通”多样化的签到形式，可以活跃班级的气氛，拉近教师与学生之间的距离，另外，上课期间“学习通”的使用可以对睡觉和走神的学生进行提醒，提高学生的“抬头率”，并且在提问过程中可以将新旧知识进行融汇贯通，进一步加深学生对知识的理解，减少学生学着前面忘着后面的现象，最终达到让学生听懂、学会、学好的目的。

经过一个学期的教学改革，结合“学习通”线上线下的教学使用反馈，对学生提出了更高的要求，同时对教师也提出了更高的要求，除了在专业知识的教授过程中需要准备的更充分，还必须做到对“学习通”里面的各项内容使用更熟练。

四、结束语

综上所述，在材料化学课程教学中，研究教学方法、教学手段和教学评价模式，不仅可以提高教学质量，实现对教学模式的改革，还可以实现从“以教为中心”向“以学为中心”的转变。但是，教学课程的改革是一项长期坚持和不断积累的过程，所以，要求教师要不断在教学过程中采用新技术、使用新方法、紧跟新时代的教育理念，为培养具有基础宽厚、具备创新精神和实践能力的新时代中国特色社会主义发展需要的高素质人才而努力。

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