材料物理性能課程的教學改革研究論文

關于材料物理性能課程的教學改革研究論文

　　武漢科技大學無機非金屬材料工程專業是在原耐火材料專業的基礎上形成的。耐火材料專業創辦于1961 年，是國內高等院校最早設立的耐火材料專業之一，是國家重點(培育)學科、原冶金部及湖北省重點學科、優勢學科，是湖北省“楚天學者”首批設點學科，是國家特色專業建設點、湖北省品牌專業。進入新世紀，國家教育部提出“厚基礎、寬專業面”的人才培養原則，與此同時，隨著鋼鐵工業的快速發展，對耐火材料的功能化要求和國家提出節能減排基本國策。為適應新形勢下，社會和企業對人才知識、能力等方面的要求，我們對“材料物理性能”這一專業基礎課教學進行了改革。

　　一、本科生培養模式改革

　　21 世紀是高科技的世紀。材料技術是現代高科技與經濟的三大重要組成部分之一，而材料又往往是高新技術的突破口。在工業經濟時代，尤其是以高科技為主要特征的知識經濟時代，世界各國在材料產業政策、科學研究、教育與人才培養等方面都給予重點支持、優先發展。材料與材料科學的高速發展，不僅推動了高科技和經濟的進步，而且還不斷改變人類的思維方式。同時，隨著社會經濟形勢的飛速發展，各種材料的生產和銷售以及與之相關的企業對具有材料背景的人才的需求越來越大，從而出現了很多對口的材料專業人才供不應求的局面。

　　因此，必須改變過去過分依賴于行業背景的課程設計，改變原來以無機材料的熱、力學性能為重點的授課原則，以培養學生大材料思想為目標，開闊學生視野，提高學生的綜合能力。具體說來，要培養學生在材料領域寬廣的知識面，使其理論知識不僅只局限于耐火材料所涉及的力學、熱學性能，還應擴展到功能材料及高新材料的理論知識領域，建立大材料的思想。使學生樹立不僅能夠從事耐火材料的相關工作，還能從事其他功能材料等高新技術產業工作的意識。學生眼界的擴大，必然會使理論知識寬廣，就業面擴大。

　　二、教材建設

　　教材建設是教學改革的重要內容，是教學思想與教學內容的重要載體，是教學方法與經驗的結晶，也是提高教學質量的重要保證，具有廣泛的輻射作用。因此，課題組在充分調研國內外最新的同類教材基礎上，結合多年的教學研究與實踐，立體化建設電工電子系列教材。教材建設在縱向按課群進行系列化建設，在橫向按紙質教材和電子教材等進行立體化建設，并提出“四個體現”的教材建設思想。在教材概念上，體現教材不僅是人類知識的載體，更是人類思維方法和認知過程的載體;在教材體系上，體現課程內知識點間的內在聯系以及課群間相互關系;在教材內容上，體現基礎性、時代性和先進性，正確處理經典與現代的辯證關系;在輔助工具上，體現現代信息技術的運用，注重仿真軟件和最新器件的作為。

　　目前使用的教材是1992 年關振鐸、張中太和焦金生主編、清華大學出版社出版的《無機材料物理性能》。近20 年來，無機材料領域發生了巨大變化，特別是近來新科技的發展，對無機材料提出了更高更新的要求。根據國家教育部人才培養原則，對培養方案進行調整，在課程設置上對專業理論和特色課程有所側重，同時兼顧新材料及功能材料。本課程追蹤國際國內在無機材料領域的發展動態，將新型結構材料、光電材料、磁光材料、薄膜及納米功能材料等內容補充進來，擴展了課程領域。

　　三、課程內容及教學方法改革

　　根據行業需求進行課程設置。課程的安排是從社會實際需求出發，與用人單位合作，以能力培養為基礎來設計的。在進行社會行業的調查中，首先考慮學生畢業后從事何種職業，根據工作的要求對教學中的課程進行專項的能力和綜合能力的培養。將課程學時壓縮到46 學時，加強應用背景和理論概念講授，強調無機材料在社會生活及國家科技中的重要性。選擇性的將新能源材料、光電材料與技術、電磁材料、納米材料與技術等新興領域研究的成果引入課堂，拓寬學生視野，擴大學生知識面。同時以耐火材料為特色學科，將耐火材料前沿與理論課程有機結合起來。確定課程中無機材料熱、力學性能部分占60%的課時量，其他功能材料部分占40%這一原則。實行多元化教學,推行全方位自主學習理論。在材料物理性能教學中，努力把素質教育與創新精神和創新能力的培養貫穿到教育實踐中，讓學生能夠掌握材料物理性能的基本理論、基本知識和基本研究方法;充分調動學生學習的積極性，使學生樹立起終身學習的目標，建立積極主動的學習態度;在介紹材料物理性能的基本知識和研究方法的基礎上，引導學生學會解決相關問題的方法和技巧，采用研究、整合、師生互動、反思等多種教學法,并適宜地采用多媒體輔助教學,努力實現教學效果的最大化;采用課堂報告、網上答疑、E- mail 通信、課下問卷調查等多種方式，營造有利于創新教育的教學環境。改變課堂教學形式,引導學生進行專題小講座、小討論活動,鼓勵學生積極參加課堂討論,勇于質疑發問。在教學過程中,注重材料物理性能的歷史演化的講授,突出創新能力、科學素質的培養,使學生在掌握材料物理性能基本知識和理論的同時, 能夠掌握材料物理性能的研究方法及其具體應用。

　　堅持科研促進教學、理論聯系實際的理念，采用啟發式教學、研究性教學及實踐性教學相結合的三段式教學體系，培養學生多思、多想、多做、多探索的“四多”精神。

　　四、加強國際合作，提高國際化教學水平

　　高等教育國際化是世界教育發展的必然趨勢，是推進高等教育現代化的重要手段，也是加快學校發展的迫切需要。為了提升材料物理性能的國際化特色，提高教學水平，推動研究的學術水平，加快與國際接軌的步伐，課程組教師數次到香港中文大學物理系從事合作研究。積極引入國外和港澳臺地區高校先進的辦學理念、管理模式和優質教學資源，提高“材料物理性能”課程的國際化教學水平。借鑒香港中文大學在材料物理領域的教學方法，在教案、講義、幻燈片、學生交流等方面進行改革，形成了集中備課、資源共享、師生交流的局面。加強雙語教學，訓練學生的國際化思維方式和語言能力。加大教師國外培訓、培養的力度，提高專任教師的專業能力和外語水平。一方面使教師隊伍趨于國際化，另一方面也促使教育思想、教學觀念、教學內容和教學方法向著國際化方向發展。

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