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關(guān)于《材料物理性能》課程建設(shè)與教學(xué)改革的探討論文
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，高級(jí)應(yīng)用型人才的需求不斷增加。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才需求結(jié)構(gòu)的變化，為新建應(yīng)用型本科院校帶來(lái)發(fā)展契機(jī)。我國(guó)高等教育已步入大眾化教育的發(fā)展階段，高等教育的辦學(xué)模式、辦學(xué)層次、人才培養(yǎng)呈現(xiàn)多樣化的特征，以培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的新建應(yīng)用型本科院校的發(fā)展順應(yīng)了高等教育的發(fā)展趨勢(shì)。
1.課程性質(zhì)與教學(xué)現(xiàn)狀
《材料物理性能》屬于材料類專業(yè)基礎(chǔ)課, 是學(xué)生在修完“大學(xué)物理”、“固體物理”“材料科學(xué)概論”、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)”及“晶體結(jié)構(gòu)”等有關(guān)課程后, 較早接觸的一門起到承上啟下作用的專業(yè)基礎(chǔ)課。同時(shí)也是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，綜合了材料學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)以及結(jié)晶學(xué)等方面的內(nèi)容，知識(shí)涵蓋面廣并且信息量大，涉及的理論知識(shí)比較抽象，如材料的鐵電、壓電性能及超導(dǎo)理論等知識(shí)都是較難掌握的，因此教學(xué)難度大。該課程教學(xué)效果的好壞直接對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)、專業(yè)興趣和科研方法的培養(yǎng)都有重要影響。
當(dāng)前，《材料物理性能》課程的教學(xué)仍然是以傳統(tǒng)的本科教學(xué)模式作為指導(dǎo)。傳統(tǒng)課程觀是典型的學(xué)術(shù)、學(xué)科課程觀，其課程體系將學(xué)科、學(xué)術(shù)知識(shí)按知識(shí)系統(tǒng)一環(huán)扣一環(huán)、一個(gè)臺(tái)階接一個(gè)臺(tái)階地進(jìn)行組合。這種以“純理論教學(xué)”為主要特征的傳統(tǒng)教育，其培養(yǎng)的“能力”是虛的，而以“理論與實(shí)踐相結(jié)合”為特征的應(yīng)用型教育，其培養(yǎng)的“能力”是實(shí)的。我國(guó)傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式僅適合于理論研究和科技開(kāi)發(fā)型人才的培養(yǎng)， 培養(yǎng)的人才暴露出了缺少專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)、動(dòng)手能力差、理論與實(shí)踐脫節(jié)的弱點(diǎn)，不能適應(yīng)培養(yǎng)技藝型、實(shí)用型、操作型、管理型高級(jí)人才的需要。因此，作為新辦應(yīng)用型大學(xué)，不能照搬我國(guó)現(xiàn)行的人才培養(yǎng)模式，只能根據(jù)自身實(shí)際情況、我院“地方性、應(yīng)用型、國(guó)際化”的辦學(xué)定位及今后的發(fā)展目標(biāo)的要求，以學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，促進(jìn)知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)該課程的理論教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)置。
2.課程新體系的重構(gòu)
根據(jù)應(yīng)用型大學(xué)辦學(xué)思想，《材料物理性能》的課程建設(shè)只是在原來(lái)傳統(tǒng)本科課程系統(tǒng)上疊加一些實(shí)踐訓(xùn)練課程，這實(shí)際與辦學(xué)目標(biāo)脫節(jié)。由于各自分子或原子鍵合方式不同，金屬材料、有機(jī)高分子材料和無(wú)機(jī)非金屬材料三大材料既有相同的基礎(chǔ)理論和規(guī)律, 也有各自獨(dú)特的結(jié)構(gòu)組織和性質(zhì)之間的變化規(guī)律。《材料物理性能》課程作為專業(yè)基礎(chǔ)理論課，包含了材料各種重要性能的原理及微觀機(jī)制、性能的測(cè)試方法以及控制和改善性能的措施、各種材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、各性能之間的相互制約與變化規(guī)律， 為認(rèn)識(shí)和改進(jìn)材料的性能以及生產(chǎn)、研究、開(kāi)發(fā)新型材料提供必備的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)。在該課程體系的建設(shè)中，應(yīng)在以下四個(gè)方面進(jìn)行更新。
2.1 課程目標(biāo)：一方面，要滿足學(xué)識(shí)教育及應(yīng)用能力的要求，應(yīng)打下材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的專業(yè)基本理論基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他知識(shí)做準(zhǔn)備; 培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的思路和能力，了解材料科學(xué)與工程學(xué)科的思維方法;為在今后自學(xué)材料領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。另一方面，要實(shí)施意識(shí)教育及見(jiàn)識(shí)教育，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)材料學(xué)的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生具有高度的社會(huì)責(zé)任感和良好的職業(yè)道德， 達(dá)到可持續(xù)學(xué)習(xí)、升華境界和提高素質(zhì)之目的。
2.2 課程體系：貫徹“重組基礎(chǔ)、體現(xiàn)現(xiàn)代、注重實(shí)踐、綜合交叉”的課程體系改革原則，保證適度夠用的大材料學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論，兼顧材料學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性和實(shí)踐性，突出材料應(yīng)用技能，加強(qiáng)材料工程意識(shí)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培育大工程觀意識(shí)。立足于材料科學(xué)的基本問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)材料科學(xué)的共性和材料的廣泛性、多樣性，全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料的物理性能的共性與個(gè)性特點(diǎn)，建立“大材料”的概念。并根據(jù)專業(yè)或?qū)I(yè)方向的不同，注意突出相應(yīng)材料物理性能的重點(diǎn)，如功能陶瓷材料應(yīng)以材料的電性能為主。
2.3 課程內(nèi)容：要科學(xué)性、先進(jìn)性、趣味性相結(jié)合，廣泛汲取先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并能和本領(lǐng)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要相結(jié)合;要與本學(xué)科和專業(yè)的教學(xué)改革與課程體系改革相結(jié)合， 正確處理好本門課程建設(shè)與專業(yè)系列課程(主要是已學(xué)過(guò)的“大學(xué)物理”、“固體物理”、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”及“無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)”和后續(xù)的“材料現(xiàn)代分析技術(shù)”等)建設(shè)的關(guān)系。貫徹“精、寬、新、用”的原則，注重材料的多樣性和廣泛性，在重點(diǎn)介紹功能材料物理性能的同時(shí)，可以增加結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)容;在保證傳統(tǒng)材料知識(shí)的前提下， 注意介紹與高新技術(shù)或產(chǎn)業(yè)有關(guān)的新材料、新工藝及新技術(shù)等先進(jìn)知識(shí);既介紹材料學(xué)知識(shí)，又注重加強(qiáng)材料學(xué)知識(shí)與其它相關(guān)自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)(經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、工程倫理、可持續(xù)發(fā)展等)之間的交叉與聯(lián)系。為學(xué)生在本課程涉及的領(lǐng)域內(nèi)，打下具有自主應(yīng)用能力的知識(shí)基礎(chǔ)。
2.4 共性與個(gè)性的統(tǒng)一：在強(qiáng)化陶瓷材料專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，兼顧無(wú)機(jī)非金屬材料物理性能的共性，充分體現(xiàn)新時(shí)代材料的新知識(shí)與新理論。例如: 針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外無(wú)機(jī)非金屬材料的研究熱點(diǎn)—陶瓷的增韌、電子陶瓷、超導(dǎo)材料等，在講授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)， 可以介紹目前國(guó)內(nèi)外上述方面的最新成果與理論， 如最近提出的陶瓷韌化新機(jī)理—壓電能量損耗機(jī)理以及電疇翻轉(zhuǎn)增韌機(jī)理等。
3.課程新教學(xué)模式的重構(gòu)
《材料物理性能》是學(xué)生全面接觸專業(yè)領(lǐng)域、從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過(guò)渡課程，具有概念多、學(xué)科知識(shí)面寬、應(yīng)用基礎(chǔ)理論廣的特點(diǎn)，有相當(dāng)?shù)碾y度。本課程倡導(dǎo)的教學(xué)是由以傳授知識(shí)為主要特征的“教學(xué)型”教學(xué)向以意識(shí)教育和培養(yǎng)認(rèn)知能力為主要特征的“探究+ 應(yīng)用型”教學(xué)轉(zhuǎn)變，“學(xué)習(xí)、探究、實(shí)踐”互動(dòng)，使學(xué)生提高基本素質(zhì)、夯實(shí)基本知識(shí)、培養(yǎng)基本能力、鍛煉基本技能。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上, 不斷探索新的教學(xué)方法，通過(guò)采用啟發(fā)、引導(dǎo)、討論式的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。因此,研究《材料物理性能》課程采用何種教學(xué)方法及教學(xué)手段使學(xué)生易于接受, 從而達(dá)到教學(xué)目的是該課程新教學(xué)模式的重構(gòu)的重要內(nèi)容， 應(yīng)在以下三個(gè)方面進(jìn)行改革。
3.1 教學(xué)方法：由傳統(tǒng)的“注入式應(yīng)試教育”轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)要求及應(yīng)用能力培養(yǎng)的“參與式素質(zhì)教育”;教學(xué)形式要由“單一的課堂教學(xué)”改變?yōu)椤岸嘈问降幕?dòng)交流”。因此，應(yīng)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，將課堂理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)， 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)--能力--素質(zhì)”同步提高，加強(qiáng)啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生有足夠的自主思考的時(shí)間和空間，為學(xué)生創(chuàng)造“在做中學(xué)”、“在嘗試體驗(yàn)中學(xué)”、“在興趣中學(xué)” 等多種學(xué)習(xí)方式的機(jī)會(huì)，提倡課程小論文、課題型訓(xùn)練、課堂交流與辯論等。要注意處理好知識(shí)“點(diǎn)- 線- 面”三者之間的關(guān)系，體現(xiàn)“貫穿材料四大要素主線”、“突出結(jié)構(gòu)材料重點(diǎn)”、“強(qiáng)調(diào)材料應(yīng)用”三大原則，注意介紹相關(guān)理論的背景與內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)知識(shí)之間的縱向和橫向的有機(jī)聯(lián)系。
3.2 教學(xué)手段：要改變“一位教師一本書、教室+ 黑板+ 粉筆”的傳統(tǒng)落后局面，可采用電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式， 提高教學(xué)過(guò)程中的信息傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性、趣味性，增強(qiáng)學(xué)生與老師的實(shí)時(shí)交流，使廣大學(xué)生得到最優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，并能有效地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，真正改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式。應(yīng)用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行《材料物理性能》課件開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育資源，成為《材料物理性能》課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。另外, 改變布置有固定答案的課后作業(yè)的方式，讓學(xué)生通過(guò)查閱大量相關(guān)資料，撰寫與該課程有關(guān)的讀書報(bào)告或綜合設(shè)計(jì)性論文， 從中考察大學(xué)本科生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、自我更新知識(shí)、獲取信息的能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)該專業(yè)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的能力。
3.3 授課內(nèi)容與能力培養(yǎng)緊密結(jié)合：緊跟學(xué)科發(fā)展，加強(qiáng)前沿成果介紹，開(kāi)闊學(xué)生視野。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)材料科學(xué)發(fā)展更加迅速，對(duì)人才培養(yǎng)的要求更高。因此，我們?cè)谡n堂教學(xué)過(guò)程中，安排一定的時(shí)間加強(qiáng)材料領(lǐng)域前沿研究成果、應(yīng)用前景和學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)的介紹， 使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論的同時(shí)，了解材料科學(xué)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，既可拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為今后進(jìn)一步深造和夯實(shí)應(yīng)用能力打下基礎(chǔ)，也能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講授材料的各種物理性能，把復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化，把抽象的知識(shí)具體化，把簡(jiǎn)單的知識(shí)深化，以提高學(xué)生對(duì)該課程及本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。例如: 在講授材料鐵電性能時(shí), 由于知識(shí)比較抽象，就以學(xué)生熟悉的計(jì)算機(jī)和手機(jī)里的存儲(chǔ)器為例，通過(guò)講述并分析鐵電存貯和磁存貯原理的異同，使學(xué)生對(duì)抽象的鐵電理論—電滯回線有了比較形象的認(rèn)識(shí)和理解。4.結(jié)束語(yǔ)
應(yīng)用型大學(xué)本科培養(yǎng)的材料工程類專業(yè)人才， 應(yīng)區(qū)別于研究型和教學(xué)研究型大學(xué)， 不僅要跟蹤材料研究的材料學(xué)科發(fā)展方向，更要立足于培養(yǎng)材料工程師的工程教育，側(cè)重材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用、材料改性和材料加工。在當(dāng)下知識(shí)快速更新、科學(xué)技術(shù)交叉發(fā)展、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重發(fā)展的形勢(shì)下，傳統(tǒng)的高等學(xué)校的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方式顯然不適合新型應(yīng)用型大學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)要求。因此，新應(yīng)用型大學(xué)的專業(yè)課程系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)建“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用、多方向”的課程活動(dòng)模塊組合，以適應(yīng)不斷變化的人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對(duì)課程體系、教學(xué)大綱、教學(xué)方法必須進(jìn)行改革，建立與應(yīng)用能力培養(yǎng)形成有機(jī)統(tǒng)一的、以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為主的新型理論課程體系和教學(xué)模式
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