《材料表面与界面》课程综合改革探索分析

2020-01-12李秋红王卫伟司维蒙

化工设计通讯 2020年1期

李秋红，王卫伟，曹俊，司维蒙，张华

（山东理工大学，山东淄博 255000）

作为国民经济中的支柱产业之一，材料产业已引起人们的广泛关注。任何两种材料或材料与外界之间都会存在表面或界面，表面及界面的结构和性能对材料的整体性能有重要的影响，材料表界面的研究受到了国内外科学家的广泛重视。《材料表面与界面》是材料化学专业的主干课程，是一门从基础学科学习向实际专业深入学习过渡的重要课程。通过对本课程的学习，学生能够掌握材料表面与界面的基础知识并了解该领域最新研究进展，能够运用所学知识初步分析无机非金属材料、金属材料、聚合物材料和复合材料表界面性能，了解材料改性中涉及到的基本原理，为今后进行有关材料和材料表面改性的研究打下坚实的理论基础。

1 课程的现状与存在问题分析

1.1 课程内容方面缺乏地方产业特色

《材料表面与界面》课程主要内容涉及表界面基本概念、液体界面、固体表面、固-液界面、表面活性剂以及高分子材料、金属材料、无机非金属材料、复合材料的表界面，教学内容比较零散。课程的理论性较强，知识点较多，学生学习起来比较吃力，因此学习兴趣不高。同时，课程所涉及的内容没有针对性，和材料学院设立的先进陶瓷及陶瓷基复合材料、纳米结构与超显微分析、高分子改性与复合技术3个研究所的结合不够紧密，无法形成山东理工大学材料学院自己的特色。

1.2 课程教学模式与方法比较单一

《材料表面与界面》课程主要采用讲授式这一传统的教学模式与方法进行授课，这种方法不利于学生主体性的发挥以及应用性较强的“材料表面与界面”课程的教学。讲授式的教学方法可使学生较好地掌握所学课程的基本理论，但无法实现对理论的具体应用及其在此基础上创新能力的培养。作为一门有较强创新性和实践性要求的课程，传统讲授式教学方法不利于培养当前“大众创业、万众创新”背景下对材料类创新型人才的需求。

1.3 考核评价方式不能准确反映学生实际学习情况

《材料表面与界面》课程考核评价方式为期末考试成绩和平时成绩按一定比例进行加和，其中期末考试成绩占80%，平时成绩占20%。平时成绩的来源主要是学生课堂考勤情况和作业，对引导和培养学生的自主性、创新性学习方面的考核较为薄弱。

2 《材料表面与界面》课程改革内容

2.1 教学方法与教学手段改革

鉴于传统讲授式教学方式存在的问题，此次课程改革在教学过程中积极引入案例教学、项目教学、网络教学、问题互动及翻转课堂等多种教学方式，引导学生进行自主式学习，提升其自主学习及创新能力。例如，上课前，通过对所在地区材料类相关企业的产业情况和产品特色进行调研，并充分梳理材料学院相关老师科研方向，形成有关各类材料表界面结构、改性及性能研究的教学案例。教学过程中，老师首先以教学案例作为载体，提出问题，引导学进行交流讨论、总结提炼，获得相关案例中材料所涉及的基本理论、改性方法及性能变化，在此基础上，老师再对重要知识点进行详细讲解，让学生的学习更有目的性和针对性，在调动他们学习兴趣和积极性的同时，能够掌握相关理论知识，并掌握知识在实际生产或科研中的应用，提升其创新能力。

2.2 课程考核评价方式改革

注重过程性考核和加强实验训练，避免学生期末“临时抱佛脚”。学生在学习本课程的过程中需参加两次考试，并以学习小组为单位，在期末完成一份材料改性设计说明书和材料类项目可行性研究报告。教师根据以上考查结果评定学生本学期总成绩。总成绩由课程作业成绩（10%）、期末答辩成绩（20%）、学习小组成绩（10%）、期末考试成绩（50%）、平时成绩（10%）组成，从多方面对学生的学习过程和课程教学重点进行考查。同时，本课程考核方式改革尝试将学科专业竞赛、学术论文、专利成果等纳入课程期末考核体系，采用“以赛代考、以成果代考”的课程考核新模式。如果学生在上述创造性实践环节取得相应成果（论文、专利或竞赛获奖），学生期末考试笔试成绩只需达到60分便可获得90分以上的期末成绩。

2.3 师资队伍建设

《材料表面与界面》教学团队的教师都要求到企业进行实践锻炼，了解企业如何实现材料的改性及其在相关领域存在的技术难题，教师可以此为突破口拓展自己的科研方向。另外，团队教师每年至少参加一次材料表界面行业学术会议，如胶体与界面化学年会，了解材料表界面领域的最新发展动态，并将相关内容应用于课程的课堂教学与改革中，不断提高教学质量。同时，鼓励团队教师积极参加各类教学会议和培训，提高其创新创业教育能力。