应用型本科《材料科学基础》课程教学改革与研究

史强，马欣，陈革新

（新疆工程学院，新疆乌鲁木齐 830023）

《材料科学基础》是材料科学与工程专业本科学生的必修课之一，其主要内容是介绍材料相关的基础知识，材料成分、组织、结构、特点等都是课程的主要内容，其中蕴含的理论知识十分复杂，内容逻辑性、抽象性较强。为了提升本课程的教学质量，展现出本科院校的培养力度，需要革新教学方式，转变教学理念，利用现代化的教学模式推动教育教学全面升级。

1 教学方法

1.1 调动学生主动性

《材料科学基础》的教学内容中，理论知识具有抽象性、严谨性的特点，教学目的之一便是培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力，教材知识点呈现的方式较为直接，引进定义的方法也相对单一，课堂教学的整体氛围枯燥。教师在教学过程中难以营造良好的教学环境，学生也对教师列举的知识内容难以有效理解。在课堂讲授的过程中，教师可以引进一些生动、形象、新颖的内容，增添课堂教学的趣味性[1]。

例如，在前言部分以“可口可乐碳酸饮料容器材料的选择”为例，列举容器材料所需满足的条件，对比不同容器在承载可乐时的差异，分析玻璃、塑料、易拉罐的材质特点，进而引出后续的教学内容。在生活中我们可以不费吹灰之力就把竖直的钉子掰弯，但是怎么能将弯钉子竖直呢？ 这种浅显的生活现象能够引发学生的研究与讨论，进而降低单纯理论知识的陌生感、距离感。在教学过程中，注重基础理论和基本概念科学内涵的丰富性和科学教育的人文性，能够提升学生的学习积极性，避免纯理论知识造成的教学局限，也能够给予课堂教学更多的变化与可能，为后续教学内容的顺利开展奠定基础[2]。

1.2 调整课堂教学方式

众所周知，传统的教学方法过于重视教师讲授信息的传递，忽视了学生在教学中的主体地位。随着我国社会建设逐渐深化，对本科院校的教育教学工作也提出了更高的要求，在教学中不仅需要引导学生学习理论知识，还要将学生的职业生涯规划、就业与创业等问题纳入课堂中。教师可以选择多样化的教学形式，激发学生的主观意识、能动性。

教师需要帮助学生真正感受到《材料科学基础》对后续学习、就业的重要性，明确学有所用、学有所长的理念。教师可借助导学制度，形成教师为核心、学生为依从的引导式教学环境，学生能够在教师的引导下调整思维模式，进而有效掌握教学内容、课程内容[3]。应用型本科《材料科学基础》教学的主要目的并非灌输理论知识，而是需要引导学生利用理论知识解决实际问题。鉴于此，在课堂教学中，需要将教材中的理论知识与实践应用案例相结合，借助“案例式”“探究式”的教学形式，引导学生理解、掌握教师传授的专业知识，并且使学生能够在实践中加以应用，激发学生的创新意识、创新能力。

2 教学手段

2.1 引进多媒体教学方式

《材料科学基础》的授课模式可以动静结合、灵活调整，将抽象的理论知识内容以较为直观的形式展现出来。例如，晶体结构三维图像、晶体结构缺陷运动、相图立体图、 质点扩散等内容无疑是学科知识的教学重点、难点[4]，学生仅通过讲授、文字解读等方式难以理解其中的核心，教师可借助三维动画展示的形式，使学生从虚拟现实的角度理解教材内容、掌握抽象概念，可有效提升课堂教学的水平和质量。需要注意的一点是，多媒体教学仅仅是教学方式的一种，而不是解决教学问题的“万金油”，教师不可夸大教学效果和质量，也不能将多媒体教学全面取代传统教学。一旦在课堂教学中过多使用多媒体教学形式，则可能会影响师生之间的沟通与交流，不利于建设和谐、愉悦的师生关系，教师也难以在教学中把握学生的学习节奏与需求，难以获得理想的教学效果。与此同时，如果长时间使用多媒体授课形式，学生在交替频繁的课件内容中不能够有效消化教学内容，大大降低了学生的学习质量。利用传统的板书进行讲解不仅能给学生充分的理解、反应时间，而且教与学之间的互动体现得更为直接[5]。需要明确教学中的重难点，将操作技能、理论知识、工作方法等分门别类地进行总结，创建多样化、一体化的教学形式。教师可以通过调整教学内容、优化教学设计，将多媒体教学与教师板书教学相结合，利用二者的优势有效提升课堂教学的整体质量，最大限度发挥不同教学模式的引导作用、教育价值，展现出工科教学的针对性、指向性。

2.2 开展讨论，学生试讲

《材料科学基础》是学生对专业领域的“初探”，也是由理论基础向专业实操过渡的重要课程之一。《材料科学基础》教学课程为64 个学时，教师惯用的教学方式是多媒体教学与课堂板书结合。与此同时，还可适当给予学生表达自己的机会，在课堂教学中增设小组研究、学生授课的形式，打破教师单一化教学的局限性，实现课堂中的多角度互动交流[6]。

教师可设定一个研究问题，将学生划分成3~5 个小组，每组根据既定问题进行深度研究和讨论，能够有效强化学生对专业知识的理解。教师完成一节课的讲授之后，可以根据本课的重难点问题，邀请学生针对知识点进行详细讲解，讲解时间为5~10min，在讲授结束之后由教师和学生共同点评、讨论。这样一来能够给予学生自我展示的机会，也能够使学生在实践中学习和反思，促进学生表达能力、总结能力的全面提升。

3 师资队伍建设

课程改良的关键性因素便是教师，学校只有做好了师资队伍建设，才能够为后续的课程改良奠定坚实的基础。当下，本校《材料科学基础》课程的教师组成员有13 人，其中8 位教师拥有博士学位，其余则是硕士研究生学位。教师整体队伍相对合理，且教师的理论知识水平较高，教学经验丰富，科研成绩斐然。与此同时，为了提升课程改革的整体速度，需要从以下几个方面增强师资力量[7]。首先，需要增强师德、师风建设，对教师进行培养和教育，培养其爱岗敬业、明礼诚信的基本素养，在教学中将言传身教落在实处，既能够教授专业知识，又能够渗透德育教育；其次，举办科研项目、教学实践、教学竞赛等，逐渐提升教师的理论知识与实践能力，增强教师的教学经验；再次，需要重点加强对青年教师的培养，选择具有教学经验的“老教师”，带动青年教师深入班级、深入科研第一线，提升青年教师的业务水平和教学能力[8]。最后，实施产教融合、以产带教等教学形式，鼓励教师积极投身科研活动，促进本校业务水平全面升级。

在师资力量建设的过程中，学校需要结合国际化、现代化建设要求，避免出现坐井观天的封闭式建设，阻碍学校课程改良的整体进程。为了保证师资团队建设能够在国际化视野下得到有序的开展，院校在进行国际化师资队伍建设的过程中，要做好充分的准备工作，树立正确的师资队伍国际化建设理念，这样才可以保证各个工作的有序进行。不仅院校领导需要充分认识到师资队伍国际化建设的重要性，各个教育主管行政部门也要加强对这一问题的重视，在政策方面给予一定的支持。学校还可建设信息化教学资源平台，既能够收纳全球领域内的教学资讯，又能够充实教师的教学内容，给予学生更加完善的学习信息支持，拓展学生的知识领域，展现出应用型本科院校课程建设的方向和重点，凸显工科专业的教学特色[9]。

4 考核方法改革

在教育教学中需要积极实施课程改革，力求提升学生分析问题、解决问题的能力。在课堂中教学内容、研究命题尽量结合材料成型、参数研究的内容，与工科专业的切实需求相结合，降低对公式、 概念的教学力度，转而强调学生对理论知识的理解与掌握能力，评判学生理论联系实际的水平，真正使学生做到学以致用。考核内容的设定可以有效激发学生的思考意识、 创新意识，减少学生期末考试“临时抱佛脚”的现象。

与此同时，还需要改变期末成绩完全以试卷成绩为准的现象，学生每学期的总成绩可以由平时成绩、实践成绩、期中成绩、期末成绩组成。平时成绩由学生的课堂表现、出勤率、听讲情况、作业完成情况、复习与预习等方面决定。实验成绩则重视学生在实践操作过程中的思考状态、完成项目水平等方面。其中成绩与期末成绩则是检验学生阶段性知识获取和掌握的情况。教师在开展教学的过程中需要督促学生将更多精力放在平时成绩、实践成绩中，降低期末复习的压力，能够帮助学生获得良好的综合成绩[10-11]。

5 结语

任何一门课程的教育教学改良和调整，都不是一蹴而就的，需要众多一线教师在原有教学的基础上进行调整和挖掘，逐渐探索出适合现阶段教学的有效方式。教师需要转变传统教育理念，以创新意识和与时俱进的精神，在日常教学中总结教学重难点，建立和谐的师生关系，与同事们研究讨论，才能够实现课程教学改良，转变传统教学的不足，进而才能够有效调动学生的主动性、积极性，实现教育教学水平的全面提升。