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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇材料科學(xué)進展，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【論文摘要本文根據(jù)上海工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)和工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的特征,從課程體系和內(nèi)容,教學(xué)理念,教學(xué)方法及手段,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革,考核評價方式,師資隊伍建設(shè)等方面討論了“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程教改中的一些熱點新問題及教改實踐。根據(jù)我校培養(yǎng)優(yōu)秀工程師的辦學(xué)定位,結(jié)合材料學(xué)科的發(fā)展方向,初步建立了居于“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”標(biāo)準(zhǔn)的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的新教學(xué)體系,從中取得了一些較好的教改效果和經(jīng)驗。
上海工程技術(shù)大學(xué)是一所以培養(yǎng)優(yōu)秀工程師為主要目標(biāo)的教學(xué)型大學(xué)。根據(jù)我校的辦學(xué)定位和特色,作為材料科學(xué)和工程學(xué)科重要基礎(chǔ)課程之一,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”有必要在加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)知識面和加強實踐練習(xí)等方面進行課程改革。
1課程的性質(zhì)
材料科學(xué)是一門揭示探究固體材料性質(zhì)規(guī)律、設(shè)計及控制材料性能的科學(xué),其目的在于揭示材料的結(jié)構(gòu)和性能之間的基本關(guān)系。探究表明,材料結(jié)構(gòu)是決定材料性能的核心要素,而材料的顯微結(jié)構(gòu)和材料的加工過程有密切的關(guān)系。因此,材料科學(xué)也需要探究材料在各種過程中的行為,這些過程包括加熱過程、冷卻過程、反應(yīng)過程、界面過程、擴散過程、相變過程等。
“材料科學(xué)基礎(chǔ)”是材料科學(xué)和工程學(xué)科的主干基礎(chǔ)課程和核心課程,是材料科學(xué)和工程學(xué)科人才的基本知識和基本能力的重要組成部分,是本學(xué)科專業(yè)人才的整體知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要基石。根據(jù)我校的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo),本門課程的教學(xué)實踐必須著眼于培養(yǎng)未來的材料工程師,緊貼上海市發(fā)展先進制造業(yè)的需求,結(jié)合本校材料科學(xué)重點學(xué)科的發(fā)展方向,在進行材料科學(xué)基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)教育的基礎(chǔ)上,側(cè)重進行材料開發(fā)應(yīng)用、材料改性和材料加工的工程教育。
2課程教學(xué)的改革實踐
“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程建設(shè)和課程教學(xué)改革的指導(dǎo)思想是根據(jù)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃,主動適應(yīng)上海經(jīng)濟、科技和社會的發(fā)展對材料學(xué)科專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)和實踐能力的要求,強調(diào)理論和實踐結(jié)合,在寬專業(yè)知識面上對學(xué)生進行綜合素質(zhì)的提高,培養(yǎng)既把握材料科學(xué)和工程基本原理,又通曉材料制備和加工、組成和結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用等系統(tǒng)知識的寬專業(yè)人才。作為材料學(xué)科最為基礎(chǔ)和重要的平臺課程,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”在學(xué)科知識構(gòu)建中起著“基石”的功能,其教學(xué)內(nèi)容的設(shè)定、寬度和深度決定著學(xué)生培養(yǎng)中有關(guān)材料學(xué)知識的基礎(chǔ)深度和知識面的廣泛程度,并影響著后續(xù)課程的展開、實施及教學(xué)效果。本著“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”的教學(xué)原則,我們對課程教學(xué)目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、考核評估等方面進行了教學(xué)改革的實踐。
2.1課程教學(xué)目標(biāo)
作為應(yīng)用型本科材料專業(yè)的基礎(chǔ)課程,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)目標(biāo)具有多重指向性。一方面,應(yīng)打下材料科學(xué)和工程領(lǐng)域的基本理論基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他知識做預(yù)備,同時也為部分學(xué)生進一步深造做預(yù)備,為此要根據(jù)不同學(xué)生的情況,有區(qū)別地加以培養(yǎng);其次,要注重培養(yǎng)學(xué)生運用基礎(chǔ)理論分析和解決實際新問題的思路和能力,把握材料科學(xué)和工程學(xué)科的思維方法,為今后自學(xué)材料領(lǐng)域的相關(guān)知識打下良好的基礎(chǔ);最后,根據(jù)社會經(jīng)濟的發(fā)展需求,強調(diào)學(xué)生對材料科技進展和人類文明及經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的認知,能從價值工程的角度研發(fā)、選擇和應(yīng)用材料,從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展角度評價使用材料。
2.2課程體系和內(nèi)容
在課程體系上,貫徹“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”的課程體系改革原則,在保持金屬材料為主的專業(yè)特色的基礎(chǔ)上,全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料的共性和個性特征,在材料科學(xué)理論模型的介紹上盡量拓展其適用的材料范圍,如晶體結(jié)構(gòu),位錯模型,界面結(jié)構(gòu)模型等。教學(xué)內(nèi)容的取舍以“精、寬、新、用”為原則,從材料科學(xué)和工程的基本原理出發(fā),以固體材料結(jié)構(gòu)為重點,從微觀、宏觀、物質(zhì)內(nèi)部、表面和界面、靜態(tài)及動態(tài)過程等不同層面角度,闡述固體材料結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)缺陷及變化規(guī)律,以及固態(tài)材料的相平衡、相圖、擴散、相變等,在材料應(yīng)用方面,結(jié)合材料科學(xué)的理論內(nèi)容,介紹相關(guān)的新材料、新工藝,如納米材料、功能材料的最新進展,使學(xué)生對材料組成和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系、材料結(jié)構(gòu)和性能間關(guān)系有系統(tǒng)的理解和把握,為今后相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實的寬專業(yè)口徑的理論知識基礎(chǔ)。
2.3實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
在加強實踐的教學(xué)改革中,采取實驗教學(xué)課程建設(shè)和學(xué)院平臺實驗室建設(shè)相結(jié)合的方式,推進課程實踐教學(xué)的全面提高。材料科學(xué)基礎(chǔ)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)分為兩個部分,一是課內(nèi)實驗,現(xiàn)配置了16學(xué)時的實驗課,二是單列了一門“材料科學(xué)綜合實驗”課程,時間布置為連續(xù)的3周。針對課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容改革的要求,重新討論制定了課內(nèi)實驗內(nèi)容,加大綜合性實驗的比重,如金屬塑性變形和再結(jié)晶綜合實驗、金相分析綜合實驗等,編寫了新的實驗教學(xué)指導(dǎo)書。課內(nèi)實驗以學(xué)生材料學(xué)基礎(chǔ)技能練習(xí)為目標(biāo),如金相試樣的制備、金相組織觀察、材料塑性變形過程組織變化的特征,強調(diào)對不同材料顯微結(jié)構(gòu)基本特征的把握。材料科學(xué)基礎(chǔ)綜合實驗課程的主要目的是通過一個完整的實驗過程,包括明確實驗?zāi)康摹⒃O(shè)計實驗過程、實施實驗和分析實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生材料科學(xué)和工程的基本素養(yǎng),提高實驗動手能力和分析、解決新問題的能力,進一步鞏固對材料科學(xué)基礎(chǔ)核心內(nèi)容,即“材料結(jié)構(gòu)決定材料性能、材料加工過程和材料結(jié)構(gòu)密切相關(guān)”的認知。課內(nèi)實驗和綜合實驗內(nèi)容互為補充、相益得彰,取得了新教學(xué)培養(yǎng)模式的良好的教學(xué)效果。
2.4教學(xué)手段和教學(xué)方法
在課堂教學(xué)和課內(nèi)實驗教學(xué)實踐中,充分利用多媒體教學(xué)手段,自編CAI多媒體課件,在有限的學(xué)時內(nèi)最大限度的發(fā)揮多媒體教學(xué)的應(yīng)用效果。一些實驗室目前難以實現(xiàn)而對學(xué)生的學(xué)識教育較為重要的內(nèi)容也通過多媒體形式使學(xué)生有一個較為直觀的熟悉。和此同時,還對教學(xué)方法進行了相應(yīng)的改進,授課力求重點突出、邏輯清楚,強調(diào)教學(xué)互動,提倡師生間平等討論,倡導(dǎo)探索性和探究性的學(xué)習(xí)方法,達到理論融會貫通的目的。
2.5考核方式
在課程建設(shè)過程中我們對課程的考核方式也進行了深入的討論,大家認為合理的考核評價制度應(yīng)該以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為主要目標(biāo),為此有必要改進傳統(tǒng)的閉卷考試形式,避免“一考定終身”的方法。對此我們正在探索一種更為全面均衡的考核方法。具體考慮為將平時作業(yè)、實驗報告、小論文、隨堂考試和期末考試相結(jié)合的方式。重視對平時學(xué)習(xí)過程和階段學(xué)習(xí)效果的評價,將上課聽講和課堂交流、作業(yè)習(xí)題解答的獨特性及完成質(zhì)量列入考評,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生發(fā)表有自洽性合理性的不同見解。在階段學(xué)習(xí)后,設(shè)計一些隨堂考試卷,隨堂考試答應(yīng)學(xué)生參考課堂筆記和教材,但每個學(xué)生必須獨立完成試卷,重點考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力,檢驗學(xué)生分析解決新問題的能力。將實驗報告作為獨立考查的重要部分,注重培養(yǎng)學(xué)生獨立完成實驗并撰寫規(guī)范的實驗報告的能力,檢驗和評價學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維能力。適當(dāng)調(diào)低期末考試在學(xué)生學(xué)業(yè)成績中的權(quán)重,例如由原來的70％降低到50％或更低,試卷內(nèi)容要充分體現(xiàn)教學(xué)大綱的基本要求,重點考查學(xué)生的臨場應(yīng)變能力,對基本知識的把握、熟練和提煉的程度。
2.6師資隊伍建設(shè)
課程建設(shè)主要依靠教師推動。近年來,我們以全面提高教師隊伍素質(zhì)為中心,以培養(yǎng)優(yōu)秀年輕骨干教師為重點,在職教師再培訓(xùn)和引進高素質(zhì)人才并重,著眼于學(xué)科可持續(xù)發(fā)展的需求,建設(shè)一支結(jié)構(gòu)優(yōu)化、素質(zhì)良好、富有活力、具有創(chuàng)新能力的高水平的教師隊伍,取得了很大成效。教師隊伍的科研和工程實踐能力有了極大的提升,在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)團隊中,有校學(xué)科帶頭人、上海市曙光學(xué)者、校青年學(xué)術(shù)骨干等,科研及學(xué)科建設(shè)的成果反哺教學(xué)的結(jié)果,促進了學(xué)生科研實踐能力的提高和材料工程意識的形成。教師團隊通過公開課觀摩學(xué)習(xí),加強教學(xué)法探究,極大地提升了教師整體的業(yè)務(wù)水平和教學(xué)效果。
3結(jié)語
作為上海市重點課程建設(shè)的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”正在我校材料學(xué)院相關(guān)專業(yè)范圍內(nèi)進行教學(xué)實踐,在課程目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段和方法、考核方式改革等方面進行了探索實踐并取得了一定的成績。課程建設(shè)下一步的工作重點將放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)上,以進一步提高教學(xué)效益和教學(xué)質(zhì)量。教育教學(xué)改革是一項永無止境的事業(yè),只有通過對學(xué)生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)進行更具體的探索和調(diào)查探究,不斷地實踐以總結(jié)其中的經(jīng)驗教訓(xùn),才能逐漸探索出一條適合于應(yīng)用型本科材料專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。
參考文獻
[1師昌緒.跨世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)的若干熱點新問題[J.自然科學(xué)進展,1999,(1)摘要:1-12.
[2楊雄.材料科學(xué)基礎(chǔ).實驗課程的改革和實踐[J.科教文匯,2006,2摘要:81.
[3郭齊勇.大學(xué)的教育理念和目標(biāo)[J.中國大學(xué)教學(xué),2002,10摘要:18-20.
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專業(yè)；培養(yǎng)模式；課程體系；創(chuàng)新人才
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）41-0216-02
面對21世紀(jì)的挑戰(zhàn)，如何加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已成為我國當(dāng)前高等教育改革的重要課題。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)進步的需要，多學(xué)科已交叉滲透到與材料制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用各個領(lǐng)域。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，各種材料不斷創(chuàng)新涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)化的背景下，材料科學(xué)與工程專業(yè)以“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實踐、強能力”原則，深化改革“材料工程應(yīng)用復(fù)合型專業(yè)創(chuàng)新人才”培養(yǎng)方案，突破專業(yè)個性培養(yǎng)模式的約束。精心設(shè)計課程體系是實施創(chuàng)新教育的關(guān)鍵，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的核心環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)復(fù)合型人才的最有效途徑之一。目前，“大材料”學(xué)科相互交叉滲透融合已成共識，專業(yè)課程卻內(nèi)容相對陳舊，邏輯和結(jié)構(gòu)銜接不夠緊密；設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性、開放性實驗相對較少，支持專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的力度不夠等問題日益凸顯。在此背景下，本專業(yè)以材料的材料制備/加工、組織結(jié)構(gòu)/成分、性能、應(yīng)用四個要素及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)，構(gòu)建專業(yè)核心課程群、專題選修課群、工程實踐課程群為基本框架的課程體系。
一、整合課程內(nèi)容，構(gòu)建專業(yè)核心課程群
材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)計劃從2007年開始，以全面系統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)和綜合思考能力培養(yǎng)為主，以材料制備/加工、組織結(jié)構(gòu)/成分、性能及應(yīng)用等四要素及其關(guān)系構(gòu)成的材料學(xué)科共同基礎(chǔ)知識作為重要的教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)筑了“理論教學(xué)、實踐教學(xué)、科學(xué)研究三個維度基本框架的新型課程教學(xué)體系”。目前，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置了“金屬材料”、“材料壓力加工”方向課程。為了滿足“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實踐、強能力”的培養(yǎng)目標(biāo)，材料科學(xué)與工程專業(yè)按金屬材料、材料壓力加工二個方向的共同的或相近的學(xué)科基礎(chǔ)、科學(xué)內(nèi)涵、研究方法與研究設(shè)備，設(shè)計專業(yè)核心課程群，體現(xiàn)“大材料”學(xué)科共同的知識體系。如《固態(tài)相變》與《熱處理工藝學(xué)》整合成《熱處理原理及工藝》，《材料分析方法》與《材料物理性能》整合成《材料現(xiàn)代研究方法》，融入CAD、Origin、Matlab等軟件組建新《計算機在材料中的應(yīng)用》課程等；構(gòu)建6～8門具有基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、發(fā)展性特點的“專業(yè)核心課程群”（圖1）。專業(yè)核心課程群以材料科學(xué)基礎(chǔ)作為主線，安排各門課的教學(xué)內(nèi)容，既相互銜接、循序漸進，又各有側(cè)重、特點突出。便于學(xué)生學(xué)習(xí)材料共性規(guī)律，掌握有關(guān)材料及其關(guān)系構(gòu)成的材料學(xué)科共同基礎(chǔ)知識。鼓勵教師把科研項目涉及核心課程相關(guān)的基礎(chǔ)原理理論引入課堂教學(xué)，幫助學(xué)生樹立完整、基本的知識觀念，最大限度地拓展學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，是培養(yǎng)應(yīng)用復(fù)合型專業(yè)人才的重要組成部分。
二、設(shè)置專題選修課群，適應(yīng)學(xué)生個性發(fā)展
加強理論基礎(chǔ)同時，適當(dāng)拓寬知識面，注重培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會多樣化、復(fù)雜化的能力。根據(jù)地方經(jīng)濟發(fā)展需求和學(xué)生個性發(fā)展，結(jié)合材料科學(xué)進展、專業(yè)教師科研特色，本專業(yè)在培養(yǎng)方案個性課程模塊中設(shè)置“專題選修課程群”，讓學(xué)生拓寬渠道獲取更多學(xué)科專業(yè)知識，各得其所、各展其長，完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，滿足學(xué)生個性發(fā)展。學(xué)生根據(jù)其興趣、未來發(fā)展、就業(yè)需要，自主選擇相關(guān)課程。具體措施是：確定3～4個重點學(xué)術(shù)方向，每一方向下設(shè)置由3～4門課程組成的專題選修課程（圖2）。學(xué)生可選擇進入其中一個方向?qū)W習(xí)相關(guān)專業(yè)課程，使學(xué)生在熟悉共性知識基礎(chǔ)上，掌握一種在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平的材料制備及組織控制技術(shù)。從而培養(yǎng)學(xué)生運用寬口徑專業(yè)基礎(chǔ)知識解決具體實際問題的應(yīng)變能力和素質(zhì)，提高學(xué)生適應(yīng)知識經(jīng)濟社會的能力。
三、強化工程實踐課程群，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
實踐課程是理論教學(xué)的延續(xù)。實踐課程群主要包括《綜合實驗》、《認識實習(xí)》、《生產(chǎn)實習(xí)》、《畢業(yè)實習(xí)》、《畢業(yè)論文（設(shè)計）》及《綜合素質(zhì)拓展》等課程。為了進一步增加實驗教學(xué)的綜合性、研究性、設(shè)計性、先進性，對專題實驗1、2、3內(nèi)容進行整合，開設(shè)《綜合實驗》，強化學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力。專題實驗1中驗證性、演示性實驗設(shè)計成綜合性實驗；專題實驗3中引入3個教師科研項目創(chuàng)新性實驗。鼓勵學(xué)生積極參加國家數(shù)學(xué)建模比賽、省級節(jié)能減排設(shè)計研究、校級SRT計劃等素質(zhì)拓展活動，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)技能和實踐創(chuàng)新的能力。校外實習(xí)基地涵蓋材料制備—過程處理—組織觀察—性能測試—應(yīng)用的生產(chǎn)流程，可以滿足各種實習(xí)教學(xué)的要求。引入電化教學(xué)等改革手段，學(xué)生能在短時間內(nèi)吸收消化更多學(xué)科知識，掌握專業(yè)實習(xí)重點、難點，提高了實習(xí)質(zhì)量。畢業(yè)論文采用“本科導(dǎo)師制”，選定基地技術(shù)人員或?qū)I(yè)老師為導(dǎo)師，讓學(xué)生提前進入導(dǎo)師課題組，熟悉設(shè)備操作，以不同的企業(yè)生產(chǎn)問題或科研課題內(nèi)容加以培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
從自身實際出發(fā)，材料科學(xué)與工程專業(yè)構(gòu)建了應(yīng)用復(fù)合型創(chuàng)新人才的課程體系。課程體系實施是一項系統(tǒng)工作，不可能一蹴而就，還需強化試驗平臺建設(shè)、教學(xué)改革、師資建設(shè)，課程評價體系等措施，才能確保其順利實施和有效運行。
參考文獻：
[1]葉運生，姚思源.素質(zhì)教育在中國[M].成都：四川人民出版社，2001：23-47.
[2]余世浩，歐陽偉，尚雪梅，等.材料成型專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究[J].理工高教研究，2010，29（6）：83-85.
[3]鄧小民.以學(xué)科平臺建設(shè)為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，23（3）：17-18.
[4]鄒麗霞，花明，黃國林，等.“化學(xué)工程與工藝專業(yè)”復(fù)合式應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究[J].化工高等教育，2008，25（1）：15-18.
[5]林金輝，曾英，龍劍平，等.材料與化學(xué)化工類本科專業(yè)課程體系和實踐教學(xué)體系的改革與構(gòu)建[J].化工高等教育，2011，28（6）：24-27.
[6]蔣淑英，孫永興，黃萬群，等.“材料科學(xué)與工程”學(xué)科建設(shè)與發(fā)展[J].科教文匯，2009，（22）：198，223.
[7]林金輝，汪靈，邱克輝，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程體系和實驗教學(xué)體系建設(shè)[J].高等教育研究，2007，24（6）：54-56.
[8]張曉燕，梁益龍，李遠會，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)的實踐教學(xué)改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2008，27（11）：98-100.
關(guān)鍵詞： 《材料科學(xué)基礎(chǔ)》 教學(xué)改革 教學(xué)方法
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及材料的晶體結(jié)構(gòu)與缺陷、材料的形變和再結(jié)晶、金屬和合金的相圖等知識，具有概念多、內(nèi)容抽象、學(xué)科知識面寬等特點，與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系。
“老師難教、學(xué)生難學(xué)”是課程教學(xué)中反映出的最突出問題，堪稱“天書”[1]。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師采取板書為主，結(jié)合課外輔導(dǎo)的教學(xué)方法，很難達得最佳的教學(xué)效果；學(xué)生方面，更是感覺課程枯燥、難理解和記憶、應(yīng)用知識解決工程實際的能力相當(dāng)薄弱，由此產(chǎn)生抵觸心理，逃課現(xiàn)象時有發(fā)生。為此，各高校對該課程的教學(xué)改革與課程建設(shè)都進行有益的嘗試[2]。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段等方面進行了改革探索和實踐，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高了教學(xué)效率，極大改善了教與學(xué)的尷尬境地，使教學(xué)相長。
1.優(yōu)化、更新教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)材料類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程特點，選擇胡賡祥、蔡珣主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（上海交通大學(xué)出版社）作為課程教材。經(jīng)典的材料科學(xué)基礎(chǔ)理論是教學(xué)重點，因此在內(nèi)容設(shè)置上體現(xiàn)課程基礎(chǔ)性特征，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握各個知識點，重點、難點要講透，既注意與學(xué)生以前所學(xué)過的基礎(chǔ)知識的銜接，又要避免重復(fù)，使學(xué)生容易接受新的知識，順利完成新舊知識的過渡，打消抵觸心理。該課程的基礎(chǔ)性強調(diào)材料的共性規(guī)律，故打破不同材料之間的界限，對不同理論體系加以整合，針對材料多樣性，尋求各種材料的共性。
其次，在講授材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容時，緊跟時代步伐，將材料科學(xué)的發(fā)展前沿與最新成果融入課堂教學(xué)：如引進納米新材料和環(huán)境材料等新知識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些新領(lǐng)域、新發(fā)現(xiàn)、新課題，開闊眼界，啟迪思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[3]。同時，根據(jù)我校的特色，嘗試將教師的科研成果融入課堂教學(xué)，有重點、有針對性地引入諸如用于農(nóng)業(yè)機械材料中的合金、用于農(nóng)藥廢水處理的光催化材料、新型高分子材料農(nóng)用地膜、海洋功能材料等知識，增強了教學(xué)的時效性，使學(xué)生感覺學(xué)有所用，并加強了理論知識與生產(chǎn)實際的聯(lián)系，達到了很好的教學(xué)效果。
2.豐富教學(xué)方法，構(gòu)建互動式教學(xué)模式
新的教學(xué)理念倡導(dǎo)教師是教學(xué)活動的組織者和服務(wù)者，學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主角，是課堂的核心，一切教學(xué)活動都應(yīng)圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)展開。因此，在教學(xué)過程中，改變傳統(tǒng)“注入式”教學(xué)模式，采用互動式教學(xué)模式。一方面，教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，由重講授轉(zhuǎn)變?yōu)橹刂笇?dǎo)，在教學(xué)方法上注意由慢到快，由詳細講解到主要講重點、難點與思路，采用啟發(fā)式、研討式教學(xué)方法積極調(diào)動學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如借助生活中“下雪不冷化雪時冷”的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)金屬凝固時放出結(jié)晶潛熱的知識；在學(xué)習(xí)鐵-碳相圖時，啟發(fā)學(xué)生采用比較與總結(jié)的方法，聯(lián)系以前所學(xué)的二元金屬相圖知識，使學(xué)生溫故知新，并對所學(xué)知識進行自我整合，提高自主學(xué)習(xí)能力，又能使教師了解學(xué)生對知識的掌握情況，及時應(yīng)對[4]，[5]。
另一方面，教師進行換位思考，設(shè)身處地地站在學(xué)生角度上考慮問題，把握學(xué)生心理，關(guān)注學(xué)習(xí)態(tài)度，進行人文關(guān)懷，營造輕松的課堂氛圍，構(gòu)建新型的師生關(guān)系。課堂上針對難以理解或易混淆之處，師生之間可以采取講、讀、問、辯等方式，通過共同努力尋找到答案；課后通過集中答疑、電子郵件、QQ、飛信、電話等形式，與同學(xué)進行平等廣泛交流，解決學(xué)習(xí)中的疑難問題。教學(xué)實踐表明，平等的師生關(guān)系、輕松和諧的教學(xué)氛圍，能夠引發(fā)學(xué)生對老師的興趣，進而引發(fā)對課程的興趣。
3.糅合多種教學(xué)手段，全面優(yōu)化教學(xué)過程
首先，將傳統(tǒng)板書與多媒體技術(shù)結(jié)合，彌補板書在時空上的不足，使抽象的知識形象化，容易被學(xué)生接受，同時能夠增加課堂信息量，開闊學(xué)生眼界，開闊思維。對于多媒體授課內(nèi)容，教師結(jié)合課程特點和學(xué)生層次，仔細鉆研課程內(nèi)容、教學(xué)方法和課件設(shè)計，并借鑒網(wǎng)絡(luò)課件，使授課內(nèi)容更有目的性、針對性，幫助學(xué)生理解和掌握抽象的理論知識。如在講解“材料的凝固”時，用板書推導(dǎo)關(guān)鍵理論公式，給予學(xué)生充分的理解時間；對于金屬的凝固過程、位錯的滑移過程等知識點，則采用圖片、動畫或插播媒體文件展示變化過程和變化結(jié)果，直觀形象地幫助學(xué)生理解和記憶，同時輔以設(shè)問、置疑等手段，鼓勵學(xué)生參與討論，體現(xiàn)教學(xué)互動。
其次，充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，完善網(wǎng)絡(luò)助教、網(wǎng)絡(luò)助學(xué)，建立教學(xué)互動平臺。教師將授課計劃、電子教案、多媒體教學(xué)課件、視頻等全部上網(wǎng)，通過“網(wǎng)絡(luò)答疑”解答學(xué)生的疑問，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進展和對教學(xué)工作的建議，及時調(diào)整更新教學(xué)資料和教學(xué)方法；學(xué)生則在老師指導(dǎo)下，以網(wǎng)絡(luò)為媒介進行自主學(xué)習(xí)。這樣網(wǎng)絡(luò)助教促進了教師自身素質(zhì)的提升，網(wǎng)絡(luò)助學(xué)提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有效解決了以前教學(xué)分離的問題[6]。
4.強化實驗和創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門以基礎(chǔ)理論和工程實踐緊密結(jié)合為特征的學(xué)科，實踐教學(xué)不僅能有效鞏固理論知識，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，擴大知識面，開闊視野，而且能使學(xué)生在實踐中充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，建立大工程的背景和意向[7]。因此，結(jié)合理論教學(xué)，設(shè)置了基礎(chǔ)性和綜合性實踐兩類實驗環(huán)節(jié)。前者使學(xué)生驗證已學(xué)過的理論，加深對知識的理解；后者培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識設(shè)計實驗、解決實際問題的能力，獲得書本以外的知識和技能。
在實踐創(chuàng)新性環(huán)節(jié)上，通過豐富網(wǎng)上教學(xué)資料、設(shè)置課外小組研究等環(huán)節(jié)，結(jié)合課題組開設(shè)的《創(chuàng)新實踐》課程，對學(xué)生創(chuàng)新與實踐從思維上進行相應(yīng)培訓(xùn)，積極進行教學(xué)實踐活動激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，實現(xiàn)部分學(xué)生的個性化培養(yǎng)。同時，鼓勵學(xué)生積極申報“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)新教育項目，通過參加創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、科研創(chuàng)新能力和組織協(xié)調(diào)能力，為將來的工作學(xué)習(xí)儲備一定的實驗技能。
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革必須堅持以學(xué)生為本，與時俱進，不斷充實和完善教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)建新型的教學(xué)互動模式，充分利用先進的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識并提高學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)教師、學(xué)生的相互促進與共同發(fā)展。
參考文獻：
[1]孟利，楊平，陳冷等.新形勢下材料科學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)的實踐與思考[J].中國冶金教育，2010（02）：45-47.
[2]王晴，冉坤，賈竟航等.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012，14（02）：214-217.
[3]王卷剛，尚云麗.基于材料化學(xué)專業(yè)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程研究與實踐[J]，焦作大學(xué)學(xué)報2011，2：86-88.
[4]寧向梅，李謙.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實踐[J]，中國現(xiàn)代教育裝備，2009，14：70-72.
[5]王書亮，胡志彪.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)實踐與方法探討，湖北函授大學(xué)學(xué)報，2011，24（12）：100-101.
[6]王永東，王振廷，李柏茹等.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》多媒體課件教學(xué)應(yīng)用研究[J].廣州化工，2012，40（04）：110.
英文名稱：Transactions of Materials and Heat Treatment
主管單位：中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會
主辦單位：中國機械工程學(xué)會
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1009-6264
國內(nèi)刊號：11-4545/TG
郵發(fā)代號：82-591
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1980
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
中科雙效期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
《材料熱處理學(xué)報》（月刊）創(chuàng)刊于1980年，中國機械工程學(xué)會主辦，中國機械工程學(xué)會熱處理分會和北京機電研究所承辦的全國性學(xué)術(shù)期刊。收錄情況：全國中文核心期刊，中國期刊方陣－雙效期刊，中國科技論文統(tǒng)計源期刊，中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版), 中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫（萬方數(shù)據(jù)庫）、中國期刊網(wǎng)全文收錄期刊等。
Ei(工程文摘), CA（化學(xué)文摘）, MA（金屬文摘）, EMA（工程材料文摘）AIA (鋁工業(yè)文摘)，JICST (日本科技文獻速報)，Scopus,Corrosion Abstracts（腐蝕文摘）等收錄期刊。
主要刊登各類材料（包括金屬與非金屬）的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、物理化學(xué)性能的理論、材料加工、質(zhì)量控制檢測和計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用等方面的學(xué)術(shù)論文和科研成果，國家基金、省、部級基金資助項目研究論文及行業(yè)科技信息等，特別是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域具有創(chuàng)新性、高水平的原創(chuàng)性學(xué)術(shù)論文及反映學(xué)科最新進展的重要綜述文章。同時刊登國內(nèi)外科技成果轉(zhuǎn)讓、材料熱處理工藝裝備推廣等各類信息。
關(guān)鍵詞：材料性能；調(diào)研；現(xiàn)狀；建議
作者簡介：張騁（1963-），男，山東萊蕪人，上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，教授；丁學(xué)強（1989-），男，山東青島人，上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生。（上海 201418）
基金項目：本文系上海市教委2011年度重點課程建設(shè)項目——材料性能的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0133-02
“材料性能”是材料科學(xué)與工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，同時也是一門技術(shù)性實用性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課。[1]課程講授內(nèi)容涉及材料的各種性能，包括力學(xué)性能、熱性能、光性能、磁性能、電性能等。課程旨在讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握各種主要性能的基本概念、物理本性、影響因素及主要性能指標(biāo)；了解生產(chǎn)過程、材料結(jié)構(gòu)與材料性能之間的關(guān)系；基本掌握改善或提高材料性能指標(biāo)、充分發(fā)揮材料性能潛力的主要途徑。同時使學(xué)生對材料性能的測試原理、方法及相關(guān)儀器設(shè)備有所了解，以培養(yǎng)學(xué)生具有合理的選材用材、開發(fā)新材料的必要的基礎(chǔ)知識和基本技能。[2]本文通過對全國部分高校進行調(diào)查研究，比較當(dāng)前我國主要工科院校本科“材料性能”相關(guān)課程的開課現(xiàn)狀、分析存在的問題并提出相應(yīng)的建議，推進上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我校”）的“材料性能”課程建設(shè)工作。
一、調(diào)研對象與方法
1.調(diào)研對象
共調(diào)研了59所國內(nèi)高校，包括部分985院校和一些材料類專業(yè)開設(shè)較好的高校，比如：清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、四川大學(xué)、中南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、上海大學(xué)、昆明理工大學(xué)、青島科技大學(xué)等。
2.調(diào)研方法
（1）資料搜集。采用網(wǎng)上信息采集和詢問在校師生并用的方法。網(wǎng)上信息采集主要是訪問各高校網(wǎng)頁，查找本科生培養(yǎng)計劃和課程表，獲取各高校此類課程的開課專業(yè)、課程名稱、開課學(xué)期、學(xué)時、使用教材。
（2）數(shù)理統(tǒng)計。將調(diào)查數(shù)據(jù)進行歸納，完成相關(guān)的統(tǒng)計分析。
二、結(jié)果與分析
1.“材料性能”相關(guān)課程的開課情況
從圖1可以看出，在調(diào)查的高校中有49所高校開設(shè)相關(guān)課程，占總數(shù)的83.05%，未開設(shè)相關(guān)課程的高校占16.95%。其中985高校占開設(shè)相關(guān)課程總數(shù)的44.07%；其余高校占開設(shè)相關(guān)課程總數(shù)的38.98%。由此可以看出，國內(nèi)高校大多都開設(shè)“材料性能”相關(guān)課程。
2.“材料性能”相關(guān)課程開課學(xué)期
從表1可以看出，在通過調(diào)研獲得開課學(xué)期的高校中，有84.85%的高校選擇在大三學(xué)年開設(shè)此類課程，只有15.15%的高校選擇在第四學(xué)期或第七學(xué)期開設(shè)此類課程。在985高校中有81.82%的高校在大三學(xué)年開設(shè)此類課程，其余高校中有90.91%的高校選擇在大三學(xué)年開設(shè)此類課程。由此可以看出，大多數(shù)高校對于此類課程建設(shè)的設(shè)想是相同的，即在充分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)大類專業(yè)課的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)材料性能相關(guān)課程。只有很少的高校在第四學(xué)期或第七學(xué)期開課。在第四學(xué)期開課，學(xué)生要同時學(xué)習(xí)幾門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)任務(wù)較重，可能對于大量知識的掌握不牢固，不能很好地運用。在大三學(xué)年開課是大多數(shù)學(xué)校的選擇。此時，剛剛授完“材料科學(xué)基礎(chǔ)”和“材料力學(xué)”等基礎(chǔ)大類課程，為學(xué)生學(xué)習(xí)材料性能相關(guān)課程做好了知識的鋪墊。但是在大三學(xué)年學(xué)生的上課積極性和學(xué)習(xí)主動性下降，課上學(xué)習(xí)效率不高，特別是在第六學(xué)期開課時學(xué)生面臨考研復(fù)習(xí)的壓力，上課效果不好。
3.課程面向?qū)I(yè)及開設(shè)課程種類
在開設(shè)材料性能相關(guān)課程的高校中，有32所學(xué)校將相關(guān)課程作為材料科學(xué)與工程大類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，占開課學(xué)校的54.24%，其余學(xué)校開設(shè)的課程具有針對性，是特定方向的相關(guān)課程，比如廈門大學(xué)無機及金屬方向的“材料物理與力學(xué)性能”；上海大學(xué)金屬材料工程專業(yè)的“金屬物理性能”和“金屬力學(xué)性能”等。有8所學(xué)校開設(shè)“材料性能”，其余開課高校大多將此門課程分成材料物理性能和材料力學(xué)性能分別授課，或者只講授其中之一。由此可以看出，雖然材料性能相關(guān)課程基本每所學(xué)校都上，但是并不是每所學(xué)校將兩種性能都看重。比如有的學(xué)校的材料專業(yè)前身是金屬材料專業(yè)，那么在建設(shè)材料性能學(xué)相關(guān)課程時會突出或者只講材料的力學(xué)性能。
4.“材料性能”相關(guān)課程的開課學(xué)時
在開設(shè)相關(guān)課程的高校中只有4所高校的相關(guān)某一課程的學(xué)時少于32學(xué)時，都是實驗課。其余高校的相關(guān)課程都不少于32學(xué)時，材料的物理和力學(xué)性能全部授課的總學(xué)時不少于54學(xué)時。“材料性能”是一門理論性和實踐性很強的課程，其內(nèi)容寬泛，知識抽象，難懂難記。只有在保證充足學(xué)時的前提下，老師才能講解清楚，學(xué)生才能很好地掌握。
三、結(jié)論和建議
1.結(jié)論
“材料性能”屬于材料科學(xué)與工程一級學(xué)科主干專業(yè)課。它的任務(wù)是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)“材料性能學(xué)”，進一步掌握材料的各種性能及其與成分和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，掌握改善或提高材料性能指標(biāo)、充分發(fā)揮材料性能潛力的方法，掌握材料或機件失效的基本分析方法，從而使學(xué)生具備必要的材料類知識和技能。此類課程是材料類學(xué)生的必修課程，可以為學(xué)生以后的進修打下牢固的基礎(chǔ)，對于各高校建設(shè)好材料專業(yè)不可或缺。但是從調(diào)查的結(jié)果看，我國高校此類課程建設(shè)還存在一些問題，比如：大多數(shù)學(xué)校只對定向?qū)I(yè)的學(xué)生講授此類課程；實驗內(nèi)容單調(diào)，不能及時開設(shè)相對應(yīng)的性能測試實驗項目，影響教學(xué)效果。
2.建議
（1）對教學(xué)大綱進行修訂。對于一部分高校，材料性能的講授往往注重于某一性能或某一特定專業(yè)方向（無機非金屬材料、金屬材料等），不能涵蓋所有的材料性能。為了滿足大類教學(xué)的需求，選定的教材應(yīng)既能包含所有材料性能的基本知識、基本理論，又能起到拋磚引玉、引導(dǎo)提高的作用。[3]同時各高校要結(jié)合本校材料專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢和特點，合理分配各性能的授課學(xué)時。另外，“材料性能”中涉及到高分子材料相關(guān)性能的較少，為了提高這個方向的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，可以在本課程中相應(yīng)增加高分子材料相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容或者預(yù)先開設(shè)高分子材料的基礎(chǔ)課程。
（2）更新和完善教學(xué)課件。近些年，材料科學(xué)與工程發(fā)展迅速，表現(xiàn)為：傳統(tǒng)材料不斷改進和完善，新材料競相問世。[4]此時如果還一味的按照教材的知識講授相關(guān)性能將不能滿足教學(xué)要求，這就要求授課老師關(guān)注材料發(fā)展動向，將出現(xiàn)的最新進展和各種先進性能引入課堂。此外，將材料性能學(xué)的授課內(nèi)容與與歷史上的重大事件和事故相結(jié)合，與任課老師的科研生產(chǎn)經(jīng)歷相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[5]
（3）合理組織教學(xué)隊伍。一支職稱、學(xué)位、專業(yè)方向及年齡結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)隊伍是教學(xué)成果和課程建設(shè)質(zhì)量的重要保證。[2]“材料性能”課程所涉及的知識廣泛，只靠一位教師教授已不能滿足教學(xué)需求，因此需要建設(shè)一支由各個專業(yè)教師組成的教學(xué)團隊，在授課內(nèi)容上各自發(fā)揮所長。
（4）改進實驗教學(xué)。實驗教學(xué)的目的是使學(xué)生能夠更好地理解和鞏固所學(xué)知識，對于理工科的專業(yè)尤為重要。[6]課程建設(shè)中要不斷完善實驗教學(xué)內(nèi)容，使之與學(xué)生所學(xué)知識相對應(yīng)。各高校的實驗條件不盡相同，可以根據(jù)學(xué)校實驗中心所擁有的實驗設(shè)備對所開設(shè)的實驗項目進行優(yōu)化，以求盡可能地包括“材料性能”教學(xué)內(nèi)容所涉及的全部“性能”。
參考文獻：
[1]李逸泰.《材料性能學(xué)》課程教學(xué)方法探討[J].廣西大學(xué)學(xué)報，
2006，（28）：225-226.
[2]田中青，李暉.“材料性能學(xué)”課程建設(shè)中存在的問題及應(yīng)對措施[J].科學(xué)文匯，2009，（10）：50.
[3]李新梅.《復(fù)合材料學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（15）：137-139.
[4]馬向東.《材料物理性能》課程建設(shè)與教學(xué)改革研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（19）：193.
關(guān)鍵詞：專業(yè)綜合實驗；教學(xué)改革；自助式；材料類專業(yè)
實驗教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分，與理論教學(xué)相輔相成。材料類專業(yè)是實踐性很強的專業(yè)，實驗教學(xué)對該專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力的培養(yǎng)具有重要意義。近年，許多高校對材料類專業(yè)實驗教學(xué)進行了改革，開設(shè)了各種模式的綜合型實驗， 取得了一些富有成效的經(jīng)驗。中原工學(xué)院專業(yè)綜合實驗課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)、材料成型與控制工程專業(yè)教學(xué)計劃中一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，屬于獨立設(shè)置的實驗教學(xué)必修課，目的是使學(xué)生運用所學(xué)專業(yè)知識和技能，綜合處理實際工作中遇到的問題，提高解決實際問題的能力，為以后從事金屬材料的生產(chǎn)和科研奠定基礎(chǔ)。
中原工學(xué)院材料類專業(yè)從2007級學(xué)生開始，獨立設(shè)置專業(yè)綜合實驗課程。實驗項目是給出一系列機械零件名稱及所用的材料，提出技術(shù)要求，要求學(xué)生自由選擇題目，根據(jù)題目要求制訂熱處理工藝方案，并完成相應(yīng)的組織與性能檢測。專業(yè)綜合實驗的開設(shè)，雖然在一定程度上增強了學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力， 學(xué)生的自主設(shè)計、自主學(xué)習(xí)能力都有所提高， 取得了一定的教學(xué)效果，但學(xué)生的積極性、主動性及創(chuàng)造性未能得到充分發(fā)揮。為此，課程組對專業(yè)綜合實驗教學(xué)進行了改革，結(jié)合工程實際生產(chǎn)與教師的科研項目，增加了一些新的實驗項目，提出了專業(yè)綜合實驗“自助式”實驗教學(xué)模式，經(jīng)過3年實施，取得了良好的效果。
一、“自助式”實驗教學(xué)特點
“自助式”實驗教學(xué)是指在實驗教學(xué)中，以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)方法，即以學(xué)生為中心，教師圍繞學(xué)生的思路進行輔導(dǎo)教學(xué)，由學(xué)生根據(jù)自己的意愿、興趣完成整個實驗過程。學(xué)生自由選擇實驗項目、儀器設(shè)備，自主設(shè)計、實施實驗方案，獨立獲得實驗數(shù)據(jù)、完成實驗報告。在整個實驗過程中，教師僅提供實驗項目，提出實驗要求，進行必要的指導(dǎo)，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主性和能動性。
“自助式”實驗教學(xué)具有以下特點及作用：（1）實驗項目數(shù)量充足，學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)興趣選擇題目，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。（2）一個實驗項目一般由3～5名學(xué)生共同完成，大家相互討論制訂實驗方案，分工合作，共同完成整個實驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神、協(xié)調(diào)能力及組織能力。（3）實驗方案及實驗過程由小組學(xué)生自主完成，能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新能力。（4）實驗設(shè)備由學(xué)生自己選擇，設(shè)備的參數(shù)由學(xué)生自己調(diào)試，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹認真的工作態(tài)度和實踐能力。（5）“自助式”實驗不同于以往的簡單驗證性實驗，具有綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性。一個實驗不僅需要以前學(xué)過的知識，而且需要一些未曾接觸過的新知識，需要學(xué)生去查閱相關(guān)資料，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決問題的能力及查閱文獻資料的能力。（6）學(xué)生自選項目多樣，涉及的知識比較寬泛，需要指導(dǎo)教師有寬廣的知識面，這樣指導(dǎo)學(xué)生才能得心應(yīng)手。
二、專業(yè)綜合實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計
專業(yè)綜合實驗作為中原工學(xué)院材料類專業(yè)的一門課程，注重對學(xué)生進行綜合技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析、解決問題的能力。
選題是綜合實驗的第一步。在選題時，應(yīng)充分考慮實驗內(nèi)容與理論課程的關(guān)聯(lián)性，依托理論課程體系的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課和專業(yè)方向課平臺構(gòu)建相應(yīng)的實驗體系。同時，緊密結(jié)合各專業(yè)當(dāng)前的發(fā)展方向，注重選題的新穎性。綜合實驗的題目可以與實際生產(chǎn)相結(jié)合，也可以與教師的科研課題相結(jié)合，還可以由學(xué)生自己提出，老師審定。每一實驗項目的設(shè)計都以某一零件的材料選擇為主線，綜合運用了多門理論課知識和多項實驗技能。經(jīng)過近幾年的實踐，最后精選出三個方向的實驗項目（每個方向的實驗項目都有具體的實驗內(nèi)容及要求）：（1）常用機械零件的熱處理及組織與性能分析，要求每個小組在所給的零件中任選其一，然后進行組織和性能分析。（2）等離子表面改性處理及組織與性能分析，要求每個小組在給定的基體材料、熔覆粉末及處理方式中至少選擇一種基體材料、一種處理方式，若進行熔覆處理只選擇一種粉末，先進行表面改性處理，然后分析其組織和性能。（3）合金的設(shè)計與熔煉及組織與性能分析，要求每個小組在給定的材料中熔煉一組不同成分的合金，然后分析其組織和性能。每個實驗題目由3～5人為一組完成。學(xué)生可以根據(jù)自己的意愿和專業(yè)知識興趣選擇實驗項目，指導(dǎo)老師只提出最終實驗要求。這樣的實驗項目內(nèi)容設(shè)計要求學(xué)生能夠?qū)⒉牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)、材料性能與檢測、金屬材料及熱處理等相關(guān)理論知識結(jié)合，達到理論知識的有機融合；將熱處理工藝操作技術(shù)、金相試樣制備技術(shù)、金相組織攝影及分析技術(shù)、相關(guān)性能測試技術(shù)等相關(guān)實驗技能結(jié)合，達到實驗技能的有機融合。通過這樣的實驗項目，可以達到對學(xué)生進行運用理論知識，提高實驗技能、分析能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和工程意識綜合訓(xùn)練的目的。
三、專業(yè)綜合實驗教學(xué)的組織與實施
專業(yè)綜合實驗教學(xué)時間為2周， 主要安排在大四上學(xué)期，在學(xué)生學(xué)完全部專業(yè)課并具備了基本實驗技能的基礎(chǔ)上開設(shè)。具體做法是：學(xué)生自由組合成小組，每個小組選擇一個題目，由小組擬定實驗方案，獨立操作與分析判斷實驗結(jié)果，寫出實驗報告，最后進行匯報答辯。如果學(xué)生選擇一個具體的零件，就要按照零件的技術(shù)要求，進行合理選材，安排加工工藝路線，畫出熱處理工藝曲線，明確如何檢測熱處理后的組織和力學(xué)性能。經(jīng)指導(dǎo)教師審閱合格后，學(xué)生才能進入實驗室做實驗，按照制定的工藝路線進行熱處理，制作金相試樣觀察組織并測試、分析材料的性能，比較處理前后材料組織性能的變化及其規(guī)律。整個實驗由學(xué)生獨立完成，由學(xué)生自主查閱相關(guān)資料、確定實驗工藝、處理實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果。
在實驗過程的組織和實施中，每一組學(xué)生都由理論課教師和實驗課教師（兩位教師）指導(dǎo)。在整個實驗過程中，教師只解答學(xué)生在實驗中遇到的問題，引導(dǎo)他們獨立思考，學(xué)會解決具體問題的方法和步驟， 鍛煉學(xué)生的思維方法及綜合處理解決問題的能力，從而促使學(xué)生由被動接受一個實驗項目轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鬟\用所學(xué)理論知識解決實際問題，有效提高了學(xué)生的創(chuàng)造思維能力，鍛煉了其獨立實驗技能，培養(yǎng)了其材料工程意識。
實驗后的總結(jié)非常重要，它是學(xué)生分析問題、解決問題的重要環(huán)節(jié)。要求學(xué)生首先獨立思考，然后相互討論，將實驗以實驗報告的形式進行總結(jié)。報告內(nèi)容包括實驗內(nèi)容、實驗方案、實驗方法、實驗結(jié)果和結(jié)果分析，最后以小組為單位做成PPT，進行匯報答辯。小組之間可以互相提問、討論，最終由教師點評。通過匯報、小組之間的提問及教師點評，有助于學(xué)生對各自試驗結(jié)果與相似小組進行比較，從而加深學(xué)生對實驗結(jié)果的理解，拓展學(xué)生的知識面，激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)理論知識的積極性；既提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，為以后從事材料科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)，又能增強學(xué)生的成就感，培養(yǎng)他們的專業(yè)興趣及愛崗敬業(yè)的職業(yè)道德。
每個小組的最終成績由指導(dǎo)教師和其他小組綜合評定，指導(dǎo)教師評價占60%，學(xué)生評價占40%。指導(dǎo)教師根據(jù)實驗小組的整體實驗方案、實驗進展情況、實驗過程中的表現(xiàn)、實驗結(jié)果、分析討論情況、報告的質(zhì)量及匯報答辯情況進行整體評價，給出每個小組的成績。同樣，每個小組也同時給出其他小組的成績。綜合教師和小組評定，最后給出每個小組的成績。小組內(nèi)每個學(xué)生的成績由指導(dǎo)教師和小組組長根據(jù)其綜合表現(xiàn)和實驗報告質(zhì)量在小組成績基礎(chǔ)上給出。實驗評判鼓勵創(chuàng)新，只要有創(chuàng)意，實驗思路明晰，操作無誤，分析準(zhǔn)確到位，結(jié)果合理，就可以評定為優(yōu)秀的實驗報告。這樣評分既公平，又能提高學(xué)生的參與意識和積極性。
四、專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革實施效果
1.提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力
通過近幾年的專業(yè)綜合實驗課教學(xué)訓(xùn)練，學(xué)生普遍反映動手能力得到了很大的提高。大多數(shù)學(xué)生能夠獨立操作實驗設(shè)備，熟練掌握熔煉設(shè)備、表面處理設(shè)備、熱處理設(shè)備的操控及金相試樣的制備、金相組織觀察與攝影、力學(xué)性能測試等材料專業(yè)基本實驗技能，同時在實驗過程中一些新思維、新想法不斷涌現(xiàn)，這對學(xué)生的個性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的推動作用，有利于培養(yǎng)具有開拓意識、創(chuàng)新能力的新型人才。此外，實驗過程中需要小組同學(xué)之間相互協(xié)作，又培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神及協(xié)調(diào)能力。
2.提高了教師的專業(yè)水平
“自助式”專業(yè)綜合實驗課的開設(shè)對指導(dǎo)教師提出了較高的要求，要求指導(dǎo)教師必須提供充足的實驗項目，供學(xué)生自由選擇。此外，學(xué)生在綜合實驗及小組匯報答辯過程中都會遇到各種各樣的理論和實際問題，有些問題需要指導(dǎo)教師查閱相關(guān)資料或者向企業(yè)工程技術(shù)人員及其他教師請教，經(jīng)過深入思考才能加以解決，有利于促進教師專業(yè)水平的提高。
五、結(jié)語
專業(yè)綜合實驗教學(xué)經(jīng)過幾年的摸索和實踐，采用“自助式”實驗教學(xué)模式，取得了良好的效果。學(xué)生通過專業(yè)綜合實驗，提高了基本實驗技能，加深了對所學(xué)專業(yè)理論知識的理解，鍛煉了理論聯(lián)系實際、綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決實際問題的能力，提高了對專業(yè)的認知、興趣及工程意識，為后期的畢業(yè)設(shè)計及畢業(yè)后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1]晏井利，梅建平，王仕勤.材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)改革與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2011，（6）.
[2]葉宏，田中青，許惠斌.材料科學(xué)與工程專業(yè)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)[J].中國冶金教育，2010，（3）.
[3]辛穎，雅菁，劉志鋒，材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實驗的教學(xué)改革與實踐[J].實驗室科學(xué)，2009，（1）.
[4]巴志新，王章，忠蔡璐.材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實驗的改革探索[J].中國冶金教育，2009，（3）.
[5]孫小華，胡宗智，黃才華.金屬材料專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革與實踐[J].中國電力教育，2013，（14）.
[6]李峻峰，邱克輝，林金輝等.材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實驗教學(xué)的實踐與思考[J].成都理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）， 2010，（2）.
[7]余紅粒，歐陽慶華.“自助式”實驗教學(xué)方法的研究[J].南昌工程學(xué)院學(xué)報，2008，（2）.
【關(guān)鍵詞】二硼化鈦；復(fù)合材料；微波燒結(jié)；致密性
0 引言
陶瓷在高溫條件下仍具有很高的硬度，但是陶瓷的脆性限制了它的應(yīng)用。為了改善其性能，可采用液態(tài)金屬銅（Cu）作粘結(jié)劑，促使陶瓷的硬質(zhì)相致密化，從而提高陶瓷的性能。研究發(fā)現(xiàn)，隨著Cu含量的變化，TiB2顆粒之間的孔隙逐漸被金屬相填充，使其致密性、韌性、強度都得到很大的提高。
1 原位合成制備TiB2/Cu陶瓷
通過TiB2基體內(nèi)部利用元素間或元素與復(fù)合相間的化學(xué)反應(yīng)合成強化相。于是將Ti粉、B粉和Cu粉按Ti+2B+xCu―>TiB2+xCu反應(yīng)方程式進行配料。利用球磨機在無氧條件下球磨樣品粉末5h，充分混合后真空干燥。干燥后將粉末放置于壓力機中，梯度增壓到20MPa，保壓5min后取出壓片，以同樣的方法分別壓制3組含銅量為15%、25%和35%的樣品壓片，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒Y(jié)制取TiB2/Cu復(fù)合材料。
2 XRD射線測試分析與總結(jié)
已知在燒結(jié)過程中，Ti、B及Cu可能會發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：
2Ti + O2 = 2TiO
Ti + O2 = TiO2
4Ti + 3O2 = 2Ti2O3
Ti + 2B = TiB2
Ti + B = TiB
為了確定合成產(chǎn)物的反應(yīng)方向和最終相，對上式反應(yīng)的反應(yīng)自由能進行了理論計算。計算后發(fā)現(xiàn)在TiB2，TiB及TiCu三種可能產(chǎn)物中，TiB2的反應(yīng)自由能最低。這說明在Ti-B-Cu體系中，TiB2是在理論上最穩(wěn)定的相。根據(jù)自由能計算參考數(shù)據(jù)可知，TiCu是可以可按下式和B反應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)門iB2。反應(yīng)式如下：
TiCu + 2B = TiB2 + Cu
通過用XRD射線測試后所得到的衍射峰的強度和衍射峰的數(shù)目可以看出，如圖1所得到的XRD射線測試的峰值圖，圖中含有TiB2和Cu，于是可以確定，通過用原位合成的方法能夠得到TiB2/Cu復(fù)合材料，根據(jù)成分配比，TiB2顆粒的體積分數(shù)應(yīng)達到80%左右。這一結(jié)果基本滿足要求。但同時在樣品中也發(fā)現(xiàn)有少量TiO、TiO2、CuO、TiB等雜質(zhì)，可能與燒結(jié)過程發(fā)生氧化有關(guān)。
圖1 樣品復(fù)合材料X射線譜
3 金相顯微鏡的測試與分析
通過金相顯微鏡的測試，我們根據(jù)3組對照實驗可以發(fā)現(xiàn)：隨著Cu含量的增加，TiB2復(fù)合材料的顆粒逐漸變小，空洞也在減少。如圖2所示的3組電子掃描的圖片。三組對比試驗可以發(fā)現(xiàn)，金屬確實能夠改變TiB2陶瓷的致密性。
圖2 3組Cu含量為15%（a）、25%（b）、35%（c）的電子掃描的圖片
由圖2給出的3組分別含Cu15%、25%和35%的TiB2/Cu復(fù)合陶瓷的掃描照片。其中，灰色是TiB2相，白色是Cu相，黑色是孔洞。孔洞的存在主要來源于可能是在燒結(jié)過程中雜質(zhì)或單質(zhì)硼（B）的揮發(fā)造成。從圖中可以看出，該組織較為致密，僅有少量孔洞。同時從圖中可以看出，隨著Cu含量的增加，TiB2顆粒的尺寸逐漸減小。可能是隨著Cu含量的增加，體系中的液相逐漸增多，抑制了TiB2顆粒的長大，另外隨著Cu含量的增加，金屬銅填充了陶瓷的空洞。
4 密度的測定與分析
用阿基米德排水法來測量復(fù)合材料的密度。利用浸在液體里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力的原理，實現(xiàn)對陶瓷材料密度的測量。利用式F浮=ρ水gV排，分別計算出15%、25%和35%的陶瓷復(fù)合材料的密度是6.32g/cm3，6.54g/cm3和7.03g/cm3。根據(jù)密度測定可以發(fā)現(xiàn)：隨著銅質(zhì)量分數(shù)的增加，TiB2復(fù)合材料的密度也隨之增加。同時，由密度可以得出材料的相對密度，于是根據(jù)銅質(zhì)量分數(shù)不同時，材料相對密度的變化。可以看出：隨著Cu含量的不斷增加，致密度呈逐漸增加趨勢，但是增加幅度逐漸變緩。
5 結(jié)束語
（1）將Ti粉、B粉和Cu粉按照一定的比例混合，通過原位合成的方法是能夠得到一定量的TiB2/Cu陶瓷材料；
（2）在TiB2陶瓷中添加金屬（Cu）粘結(jié)劑是能夠改變陶瓷材料的一些性能包括致密性。
【參考文獻】
[1]郭峰，李歷堅，等.TiB2基陶瓷材料的研發(fā)進展與展望[J].粉末冶金材料科學(xué)與工程，2009.
[2]董仕節(jié)，雷永平，等.原位生成TiB2/Cu復(fù)合材料的研究[J].西安交通大學(xué)學(xué)報，2000.
[3]Fu zhengyi（傅正義）.TiB2系金屬陶瓷的SHS-QP制備[N]. journal of The Chinese Ceramio Society（硅酸鹽學(xué)報），1996.
[4]徐強，張林，等.壓力對反應(yīng)合成TiB2-Cu基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J].新技術(shù)新工藝，2005.
關(guān)鍵詞：科研成果；創(chuàng)新實驗；教學(xué)體系；教學(xué)成果
中圖分類號：G642.423 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0274-02
一、引言
材料科學(xué)與工程專業(yè)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。材料專業(yè)的實驗教學(xué)多以驗證型實驗為主，學(xué)生嚴(yán)格按照實驗指導(dǎo)書進行實驗，難以激發(fā)學(xué)生的興趣及創(chuàng)新性思維。科研過程具有探索創(chuàng)新性，而科研成果又具有前沿性，所以高校人才培養(yǎng)中，應(yīng)該利用科研來促進教學(xué)，尤其是實踐教學(xué)。將科研中最新的理論及技術(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合實踐教學(xué)的知識及技能，在教學(xué)中可以有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的科研意識及能力，從而將科研促進實踐教學(xué)，成為提高學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力的有效途徑。作者針對哈爾濱工程大學(xué)材料學(xué)科服務(wù)于船舶及海洋研究的特點，結(jié)合實驗中心設(shè)備及人員條件特征，建立了以科研促進開放型材料創(chuàng)新實驗的教學(xué)體系。
二、實驗項目的開發(fā)
（一）實驗項目的調(diào)查研究
哈爾濱工程大學(xué)材料學(xué)研究以船舶與海洋應(yīng)用方向研究為主，其他研究為輔，主要研究領(lǐng)域包括超輕材料與表面技術(shù)、海洋先進材料、高性能金屬材料、表界面科學(xué)與技術(shù)、海洋工程金屬材料、微納新材料及生物醫(yī)用材料與工程等，涉及船舶及海洋用材料的開發(fā)、性能及應(yīng)用等方方面面。目前材料實驗教學(xué)中心擁有材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料測試、材料計算、材料物理、材料制備及表面工程技術(shù)實驗室，所有實驗室面向全校開放，充分滿足教學(xué)及科研的需求。
通過學(xué)習(xí)國內(nèi)外大學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新實踐以及綜合能力培養(yǎng)方面的成果經(jīng)驗，并研究其實驗內(nèi)容、實驗方法及實驗手段，結(jié)合我校材料學(xué)科研究內(nèi)容及發(fā)展方向和實驗中心自身情況，將科研中具有前沿性、創(chuàng)新性、實用性及可行性的內(nèi)容，引入到材料創(chuàng)新實驗中來。由學(xué)生根據(jù)興趣自主選題，自主完成實驗方案及過程設(shè)計，并自主完成實驗過程及實驗總結(jié)報告，指導(dǎo)教師只起到輔助、協(xié)調(diào)和技術(shù)監(jiān)督的作用。實驗成果可以以報告及實物等多種形式給出，為大學(xué)生取得科技成果及發(fā)表科技論文提供實踐依據(jù)，從而將科研引入到教學(xué)，實現(xiàn)實驗課程的開放性及創(chuàng)新性。
（二）實驗項目基本情況
實驗中心與各研究所合作把教師最新科研成果引入實驗項目中作為實驗素材。結(jié)合實驗人員的專業(yè)水平，提煉、選擇相適應(yīng)的理論和成果，規(guī)劃設(shè)定出實驗的方向和內(nèi)容。學(xué)生以自由組合的5―7人項目組來完成項目。項目組將采用合適的材料科學(xué)與工程模型，通過比較研究材料設(shè)計、加工及性能之間的關(guān)系提高學(xué)生對材料科學(xué)的理解，培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新及科研業(yè)務(wù)水平。每個項目組由實驗中心指派指導(dǎo)教師一人，實踐指導(dǎo)將通過口頭交流、研討會以及多媒體交流等方式完成。
考慮到學(xué)生已經(jīng)具備材料科學(xué)基礎(chǔ)知識及基本的加工、計算、分析測試知識，并進行過基本的材料實驗技能訓(xùn)練，實驗項目設(shè)定應(yīng)具備模擬計算、加工以及分析測試等多個材料科學(xué)研究手段。但根據(jù)實際情況，只要設(shè)計有理有據(jù)、實驗真實可信、過程完整，允許實驗結(jié)果不夠理想。結(jié)合學(xué)校材料學(xué)科研究方向，制定了幾種實驗項目，其中實驗項目應(yīng)根據(jù)最新的科研成果、具體實驗室資源及科研方向，進行及時的調(diào)整。下面列出了其中五種實驗項目：（1）“淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的電阻及組織研究”，采用目前研究的發(fā)動機用淬火鋼，對其回火^程中的組織轉(zhuǎn)變及電阻變化過程進行建模并利用熱力學(xué)軟件進行模擬，同時對試樣進行淬火及回火處理，并對回火后的組織、物相及電阻進行分析，結(jié)合模擬結(jié)果，研究淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的電阻及組織轉(zhuǎn)變；（2）“結(jié)構(gòu)材料失效的預(yù)測及分析”，以目前研究的船用結(jié)構(gòu)鋼為研究對象，首先對鋼材失效分析的基本路徑進行規(guī)劃，然后通過實驗對宏觀斷口、微觀斷口及夾雜進行分析，同時通過建模，利用有限元軟件對鋼材的失效過程進行模擬，最后結(jié)合測試及模擬結(jié)果，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)材料的失效進行預(yù)測及分析；（3）“材料鹽霧腐蝕及防護研究”，針對船用鋁合金容易受海水腐蝕使材料失效的特點，以船用鋁合金為研究對象，建立材料鹽霧腐蝕過程模型，通過正交試驗對材料進行鹽霧腐蝕試驗，然后對腐蝕后的材料進行表面形貌、失重及腐蝕類型等分析，結(jié)合鹽霧腐蝕模型，研究材料的鹽霧腐蝕過程，同時給出防護措施；（4）“鎳基合金涂層的制備及性能分析”，針對鎳基合金涂層具有耐磨及耐沖蝕等特征，利用激光表面熔覆方法在不銹鋼表面制備鎳基合金涂層，并對涂層進行熱處理，研究涂層的顯微組織、表面化學(xué)成分及相組成，并分析涂層的摩擦磨損性能及沖蝕性能；（5）“鎂合金固溶及時效組織與性能研究”，以生物醫(yī)用鎂合金為研究背景，設(shè)計具有生物相容性的鎂合金，并熔煉所設(shè)計的鎂合金，同時對合金進行軋制及熱處理，研究合金的顯微組織、物相、力學(xué)性能、生物相容性及生物降解性能。
以上項目設(shè)計均考慮到時間和資源限制，項目盡量避免采用超出實驗室能力的材料、加工以及測試方法，所有實驗?zāi)軌蛟趯嶒炛行耐瓿伞ｍ椖可婕拔墨I調(diào)研、計劃、實施、報告等比較全面的研究內(nèi)容。同時，要求學(xué)生在進行實驗前，必須提供包括詳盡的實驗計劃的可行性報告，由指導(dǎo)教師批準(zhǔn)后方可開始實驗。項目組在實驗過程中進行不少于兩次階段性報告會，其中一次為英文報告會，報告會主要針對實驗進展、最初實驗設(shè)計的合理性與調(diào)整思路。要求有多媒體匯報并且小組成員應(yīng)輪流擔(dān)任匯報人，最終須有結(jié)題報告及匯報。通過完成實驗項目的形式，使學(xué)生對材料學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識有了更深入的理解，同時提高科研水平及創(chuàng)新能力。同時，實驗與大學(xué)生科技創(chuàng)新體系互動，實驗室完全對學(xué)生開放，允許學(xué)生把創(chuàng)新中的成果作進一步的深入實驗，或把實驗研究項目列入到大學(xué)生創(chuàng)新項目中。
三、科研成果引入到材料創(chuàng)新實驗的成效及思考
材料學(xué)專業(yè)，將教師在科研中的成果引入到大學(xué)生創(chuàng)新實驗教學(xué)中。材料創(chuàng)新實驗項目的選題基本來源于教師的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)項目，結(jié)合了學(xué)校研究方向上的優(yōu)勢，創(chuàng)新性和專業(yè)性更強，全面培養(yǎng)學(xué)生的材料學(xué)研究基本技能及手段。學(xué)生通過材料創(chuàng)新實驗的訓(xùn)練，研究能力和獨立思考能力明顯提高。材料創(chuàng)新實驗項目取得了許多科研成果，有些實驗項目參加了校級、省級的科研創(chuàng)新大賽，并取得優(yōu)異的成績，有的實驗項目（例如“鎳基合金涂層的制備及性能分析”）甚至發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力和科研信念，這些為學(xué)生今后從事科研工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
材料新實驗將傳統(tǒng)單一、驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合的創(chuàng)新性實驗，并且對實驗內(nèi)容、手段和條件進行了更新，也取得了一定成果，但目前材料創(chuàng)新實驗還存在一定的不足，具體表現(xiàn)在：一方面，實驗教學(xué)中心雖然對學(xué)生全面開放，但實驗設(shè)備和人員資源畢竟有限，使學(xué)生一些更好的想法受到限制；另一方面，對于本科生來說，由于受到專業(yè)基本知識的限制，不能夠更深入地了解一些正在研究的課題，使實驗項目的選擇受到限制。針對以上問題，實驗中心準(zhǔn)備加強與學(xué)院各研究所及理論課教師之間的聯(lián)系，通過開放研究所實驗設(shè)備，以及研究人員進行專題講座或介入指導(dǎo)學(xué)生實驗的方式來進行教學(xué)，建立實驗中心與研究所合作的方式，如果可能，可以通過建立跨學(xué)科的方式，加強學(xué)生對實驗項目的理解，同時使材料創(chuàng)新實驗達到真正的全面開放，更好地為學(xué)生服務(wù)。
四、結(jié)束語
以科研為背景，將教師的科研項目引入到材料創(chuàng)新實驗教學(xué)中，結(jié)合學(xué)校資源，制定合理的實驗項目，并指導(dǎo)學(xué)生完成實驗內(nèi)容，通過實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力及勇于探索的開拓精神，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容的同時，也為建設(shè)高質(zhì)量實驗教學(xué)等方面起到積極的推動作用。在實踐教學(xué)過程中，還需要進一步探索和總結(jié)，通過多種形式把最新的科研成果引入到實驗教學(xué)中，使材料創(chuàng)新實驗獲得更好的成效，進而提高實驗教學(xué)質(zhì)量及培養(yǎng)更優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。
參考文獻：
[1]李培根，許曉東，陳國松.我國本科工程教育實踐教學(xué)問題與原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.
[2]林健.卓越工程師培養(yǎng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013，6.
[3]何建云，周瑋.大學(xué)生創(chuàng)新實驗對實踐教學(xué)的影響[J].科教導(dǎo)刊，2014，（12）：188-189.
Use the Scientific Research to Improve Establishment of the Materials Innovation Practice Teaching System
ZHANG Xu-ming，GE Deng-yu，CHANG Yun-peng，DING Ming-hui，HOU Le-gan，NIU Zhong-yi
（College of Material Science and Chemistry Engineering，Harbin Engineering University，Harbin，
Heilongjiang 150001，China）
摘要：雙語教學(xué)是地方高校大學(xué)教育的一大難題。本文分析了《材料科學(xué)與工程概論》課程雙語教學(xué)實踐中的問題，對教學(xué)過程中的英語使用比例、課前準(zhǔn)備、課件制作、作業(yè)和考核等問題提出了初步改革方案。
關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；英語使用比例；材料科學(xué)與工程概論
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）49-0095-02
在2010-2020《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中第一次提出了實施教育國際化的方針政策。教育國際化的重要內(nèi)容之一是教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置的國際化。雙語教學(xué)是實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置國際化的必然選擇。教育國際化的另一重要形式是師生國際流動。雙語教學(xué)能為學(xué)生出國留學(xué)做全方位的鋪墊。因此，雙語教學(xué)的意義尤為重要。
早在2001年9月，教育部頒布的“關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見”中，就明確提出積極推動使用英語等外語進行教學(xué)，按照“教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的要求，為適應(yīng)經(jīng)濟全球化和科技革命的挑戰(zhàn)，本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)。
為了使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)國際先進的新知識、新技術(shù)，培養(yǎng)與國際接軌的材料類人才，我校對金屬材料工程專業(yè)的《材料科學(xué)與工程概論》課程采取了雙語教學(xué)。在多年的教學(xué)實踐過程中，積累了一些經(jīng)驗，也發(fā)現(xiàn)了不少問題。
一、雙語教學(xué)定位
從雙語教學(xué)的英文表述（content and language integrated learning）中可以看到三個關(guān)鍵詞：學(xué)科內(nèi)容、語言技能、整合學(xué)習(xí)。其中“學(xué)科內(nèi)容”置于“語言技能”之前，是首要目標(biāo)。“整合學(xué)習(xí)”是雙語教學(xué)的精髓，體現(xiàn)了雙語教學(xué)的過程與方法。在教學(xué)設(shè)計上，要將學(xué)科內(nèi)容和語言技能兩個教學(xué)目標(biāo)整合，處理好語言與學(xué)科內(nèi)容之間的依存關(guān)系：語言是學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)媒介，而學(xué)科內(nèi)容是語言學(xué)習(xí)的資源。“整合學(xué)習(xí)”也是雙語教學(xué)的主要教學(xué)方式，強調(diào)以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)為主。在教學(xué)設(shè)計上，要創(chuàng)設(shè)多種有效活動，形成任務(wù)鏈，為學(xué)生營造主動參與、積極互動、努力探究、親身體驗的學(xué)習(xí)情境。
二、教學(xué)實踐
1.課程性質(zhì)與目標(biāo)。本課程是我校為材料類寬專業(yè)本科學(xué)生開設(shè)的專業(yè)課程，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課。課程凝聚材料學(xué)科知識和應(yīng)用型英語知識的精髓，使用全英文專業(yè)教材，通過中英雙語授課使學(xué)生在學(xué)習(xí)材料基礎(chǔ)知識的同時，也提高學(xué)生的專業(yè)英語閱讀和交流的能力。
2.教學(xué)方式與考核。本課程總學(xué)時32學(xué)時，全部為理論課，采用多媒體授課，課件以英語為主。為了提高教學(xué)效果并了解學(xué)生對知識的掌握情況，每6學(xué)時布置一次課后作業(yè)，要求用英語完成。考試方式為閉卷筆試。兼顧雙語教學(xué)和學(xué)生實際情況，試卷的卷面采取英文題目，學(xué)生作答可以用中文。課程成績由平時成績30%（考勤+習(xí)題）和期末考試成績70%組成。
3.授課對象。本課程授課對象為金屬材料工程專業(yè)本科三年級學(xué)生，班級人數(shù)在20-40人之間。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了兩年的《大學(xué)英語》課程，已學(xué)的專業(yè)課有《材料科學(xué)基礎(chǔ)》。由于是地方本科院校，學(xué)生的英語基礎(chǔ)較差，約有1/3學(xué)生通過英語4級考試。
4.教師與教材。本課程授課教師為本學(xué)院材料學(xué)R到淌ΑV鶻灘奈青島科技大學(xué)陳克正教授編寫的《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》雙語教材。該書以國外原版教材做參考并根據(jù)國內(nèi)的教學(xué)情況及材料科學(xué)研究的最新進展對教材內(nèi)容進行適度的整合。全書共分固體材料的結(jié)構(gòu)、常用工程材料結(jié)構(gòu)等9章。
三、問題與改進
1.英語使用比例。在雙語課程中，英語的使用比例到底占多少，極大地決定了雙語課程的教學(xué)效果。由于環(huán)境限制，本課程采用保留性雙語教學(xué)，即部分采用雙語教學(xué)。一般情況，雙語教學(xué)要求英語使用比例不低于50%。在最初的教學(xué)中，因為追求英語使用比例，所以除了教材全英文外，電子課件也是全英文的，教師講課采用中英文結(jié)合。但是實踐過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生較難接受，教學(xué)效果較差。分析原因為學(xué)生的英語基礎(chǔ)原本就比較差，再加上諸多生僻的專業(yè)詞匯和科技英語長難句，使得大部分學(xué)生上課無法聽懂。根據(jù)雙語教學(xué)“學(xué)科內(nèi)容”為首要目標(biāo)的原則，結(jié)合課堂互動的觀察和學(xué)生的反饋意見，計劃將教材更換為許并社編寫的全中文教材《材料概論》，從而確保學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。同時為了實現(xiàn)雙語教學(xué)“語言技能”目標(biāo)，仍然保留了多媒體課件中較高的英文比例。
2.課前準(zhǔn)備。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于地方高校學(xué)生，英語基礎(chǔ)薄弱，對于很多專業(yè)英語詞匯甚至大學(xué)英語詞匯都沒掌握，造成了學(xué)生聽課困難。因此提高本課程雙語教學(xué)效果的另一個措施是加強學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，尤其是對于英語基礎(chǔ)不太好的學(xué)生。在每節(jié)課下課前，提前告知學(xué)生下次課的學(xué)習(xí)章節(jié)，并且提出相關(guān)的問題，讓學(xué)生課后預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí)會有更好的預(yù)習(xí)效果。同時注意設(shè)計不同難度的問題，提供不同英語基礎(chǔ)的學(xué)生回答，使學(xué)生都能參與。
另外，為了使學(xué)生理解英文課件內(nèi)容，編寫專業(yè)詞匯集發(fā)給學(xué)生，使其提前掌握每一課的專業(yè)詞匯，便于學(xué)生有更多的時間理解專業(yè)知識而不是查找單詞。
3.課件制作。根據(jù)學(xué)生的英語基礎(chǔ)，從方便學(xué)生理解出發(fā)，在多媒體課件制作時，對英文專業(yè)詞匯加以中文注解。為了幫助學(xué)生對重點難點知識的掌握，在多媒體課件中制作收集視頻、動畫、圖片等各種教學(xué)素材，增加課堂內(nèi)容的趣味性，提高教學(xué)效果。
在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，具有實際意義的科研課題或?qū)W術(shù)論文等，特別是教師科研工作中的收獲或遇到的問題，相比刻板的教材理論，更能夠吸引學(xué)生的課堂注意力。可見科研與教學(xué)是密不可分的，將科研引入課堂，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)強化學(xué)生對本專業(yè)的科研興趣和信心。在本課程中適時適量地給學(xué)生展示寫科研成果或論文不但可以提高課堂教學(xué)效果，而且開拓學(xué)生在材料領(lǐng)域的眼界，從而提升學(xué)生對本專業(yè)的興趣，為其今后在本專業(yè)中的工作或科研打下良好基礎(chǔ)。
4.作業(yè)與考核。由于全英文教材中沒有習(xí)題，所以課后作業(yè)題為教師自擬題目。主要針對的是課程的重點知識，題型多數(shù)為簡答題。為了督促學(xué)生的英語學(xué)習(xí)，要求采用英文答題。但是學(xué)生反應(yīng)太難，多數(shù)學(xué)生直接照搬教材相關(guān)文字，效果非常不好。后來簡化為可以用中文答題，大部分學(xué)生能把教材中文字翻譯為中文答題，但是也有少數(shù)學(xué)生將互聯(lián)網(wǎng)搜索的中文解答直接照搬。不過至少對大部分學(xué)生來說，中文答題能加深學(xué)生對知識的理解。
課程期末考試采取筆試閉卷，但是考試成績很不理想。經(jīng)過實踐反思后采取開卷考試，允許學(xué)生在考試時查閱參考書和英文字典，但是不允許使用手機等電子詞典。考試題型有填空題、名詞解釋、判斷題、簡答題、綜合題等。開卷后，學(xué)生的考試結(jié)果有所改善，但是學(xué)生的成績及格率還是偏低。將試卷的大部分題目改為中文撰寫，降低了試卷中的英文使用比例后，及格率提高許多。但是從學(xué)生掌握知識出發(fā)，為加強學(xué)生對所學(xué)知識的記憶理解，又將開卷考試改為了閉卷考試。經(jīng)過幾次考試改革后，學(xué)生考試成績分布良好，及格率達到正常范圍。
5.課時安排。本課程的總課時為32課時。采取雙語教學(xué)后，要兼顧專業(yè)知識和科技英語的學(xué)習(xí)，課時量明顯不夠。因為在雙語教學(xué)過程中，要求使用一定比例的英語授課，然而很多學(xué)生的英語基礎(chǔ)較差，某些重點難點句子，教師必須反復(fù)講解，這在很大程度上減慢了授課進度。這就產(chǎn)生了課時不夠的問題。為了使該課程獲得良好的教學(xué)質(zhì)量，必須修改教W計劃，增加總課時數(shù)到48課時，才能實現(xiàn)本課程采取雙語教學(xué)的最終目的。
6.教學(xué)方法。在教學(xué)實踐過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高的另一個原因是課程教學(xué)模式單一，授課方法單調(diào)。在教學(xué)過程中，采用英語教材時，注重對ppt課件或教材內(nèi)容的講解，主要采用逐字逐句翻譯的方式講解，沒有形象的描述和過多的專業(yè)闡述。這種授課方式枯燥單一，學(xué)生漸漸失去了學(xué)習(xí)和上課的積極性。解決方法之一在繼續(xù)使用英文課件的基礎(chǔ)上，更換教材為中文教材。方法之二是改變教學(xué)方法，以學(xué)生為課堂主體，加強師生互動。采用小組討論等其他方法充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，以達到提升教學(xué)效果的目的。
參考文獻：
[1]雷麗文，等.《材料概論》雙語課程教學(xué)模式的探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2011，（29）：47-48.
英文名稱：Geological Science and Technology Information
主管單位：中華人民共和國教育部
主辦單位：中國地質(zhì)大學(xué)
出版周期：雙月刊
出版地址：湖北省武漢市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1000-7849
國內(nèi)刊號：42-1240/P
郵發(fā)代號：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1982
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
【關(guān)鍵詞】生物材料學(xué) 教學(xué)改革 實驗教學(xué)
【基金項目】國家自然科學(xué)基金2項，項目號50904080和51274268
【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）08-0173-01
生物材料學(xué)是生命科學(xué)與材料科學(xué)交叉的邊緣學(xué)科，具有廣闊的前景，已成為國內(nèi)外研究的熱點[1]。生物材料是用于人體組織和器官的診斷、取代、修復(fù)或增進其功能的一類天然或人造材料高技術(shù)材料，它能執(zhí)行、增進或替換因疾病、損傷等失去的某種功能，其作用藥物不可替代。此外，天然生物材料的組成單元（蛋白、多糖、生物礦物）、分級結(jié)構(gòu)和組裝原理、細胞的調(diào)制生長、復(fù)合過程、細胞與材料作用的單細胞過程以及醫(yī)用材料的生物相容性等也是該課程的重要內(nèi)容[2]。當(dāng)前和未來的生物材料學(xué)將面臨更大的挑戰(zhàn)，需要把更復(fù)雜的生物學(xué)知識融合到改進生物材料的設(shè)計中。從這一背景來看，生物材料的多學(xué)科性質(zhì)是不可避免的。作為這個領(lǐng)域的教學(xué)工作者，我們面臨著特殊的挑戰(zhàn)，我們必須培養(yǎng)具有較寬知識面的學(xué)生，以滿足設(shè)計并實現(xiàn)采用新的生物醫(yī)療材料中需要處理的復(fù)雜問題。為了順應(yīng)當(dāng)前發(fā)展的需要，筆者結(jié)合教學(xué)實踐，針對非生物材料學(xué)專業(yè)本科教學(xué)中出現(xiàn)的問題，提出幾點建議，旨在提高教學(xué)效果和質(zhì)量。
一、緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，豐富教學(xué)內(nèi)容
生物材料學(xué)的迅猛發(fā)展要求我們不斷學(xué)習(xí)新的理論和實踐知識，更新教學(xué)內(nèi)容以拓寬學(xué)生的視野。隨著研究水平的提高，相應(yīng)的新生物材料、新標(biāo)準(zhǔn)、新要求及網(wǎng)絡(luò)資源都在不斷更新，很多教材中的概念、講解實例都已經(jīng)不再是當(dāng)前最普遍、最實用的了，因此很多學(xué)生在查閱文獻時發(fā)現(xiàn)課堂所學(xué)的內(nèi)容與最新研究有出入，從而產(chǎn)生了困惑和迷茫。如：新的生物材料在不斷更新，對生物材料功能提出的新的要求不斷出現(xiàn)，學(xué)科不斷發(fā)展等[3]，這就要求我們教師要緊跟本學(xué)科發(fā)展前沿，了解最新研究進展，及時更新并豐富教學(xué)內(nèi)容。
另外，在教學(xué)過程中要把握學(xué)生理論知識體系，把有限的學(xué)時用到新知識、新技術(shù)的教學(xué)中去，避免內(nèi)容重復(fù)。例如：本課程生物學(xué)基礎(chǔ)中涉及分子生物學(xué)的內(nèi)容可以簡單介紹，作為知識回顧，因為這部分內(nèi)容對于生物醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)生可能在前面學(xué)期剛剛學(xué)習(xí)過，還有比較深刻的印象。
二、改善教學(xué)策略
大學(xué)英語是高校的必修課，學(xué)生在學(xué)習(xí)生物材料學(xué)時已經(jīng)具備一定的聽說讀寫能力，但應(yīng)用能力相對較差，專業(yè)英語更是如此。生物材料學(xué)的大部分資源及資料均是英文版本，教師在教學(xué)過程中采用雙語教學(xué)，通過專業(yè)英語的滲透，不僅可以使學(xué)生更好更快地掌握本課程內(nèi)容，而且對學(xué)生英語水平的提高能起到很好的促進作用，同時也能提高學(xué)生專業(yè)英語的應(yīng)用能力。而且生物材料學(xué)雙語教學(xué)使該課程與國際接軌，課程體系等更趨于規(guī)范化，因此，生物材料學(xué)開展雙語教學(xué)是有必要的。我們必須借鑒其他學(xué)科的成功經(jīng)驗，通過各種途徑，逐步完善本課程的雙語教學(xué)改革。
“授之以魚，不如授之以漁”，高校教師更應(yīng)該以此為教學(xué)目標(biāo)，講課時多采用啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法，站在學(xué)生的角度自問自答，并留下思考題，督促學(xué)生查閱領(lǐng)域相關(guān)資料文獻，進一步理解和掌握基本概念和基本方法。如：在教學(xué)中，將學(xué)生分成幾個興趣小組，讓他們根據(jù)不同的內(nèi)容設(shè)計“小試驗”，使用生物材料學(xué)的不同方法予以解決，并在課堂上留出適當(dāng)時間，通過多媒體演示，讓學(xué)生介紹自己的實驗內(nèi)容及解決辦法，并進行討論、交流經(jīng)驗。通過這種方式，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力得到提高，同時也鍛煉了他們的團隊協(xié)作能力。
三、實驗教學(xué)改革
實驗教學(xué)相對于理論教學(xué)具有直觀性、驗證性、綜合性、啟發(fā)性和創(chuàng)新性的特點，是實現(xiàn)現(xiàn)代生物材料學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)的重要手段之一。生物材料學(xué)也是一門應(yīng)用性和實踐性很強的學(xué)科，僅靠理論知識的學(xué)習(xí)是遠遠不夠的，而大綱中安排的實驗學(xué)時有限，因此加大實驗教學(xué)的比重是很有必要的。生物材料學(xué)的實驗教學(xué)除了增加學(xué)時，為學(xué)生提供更多動手操作的機會外，更應(yīng)多開展設(shè)計型和綜合型實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及分析問題、解決問題的能力。如：以理論課上的興趣小組為單位，以學(xué)生設(shè)計的“小實驗”為內(nèi)容，充分利用實驗室條件予以解決；同時，為學(xué)生提供小命題，要求綜合運用生物材料學(xué)方法進行研究，以提高學(xué)生的思維和動手能力，改善教學(xué)效果；另外，鼓勵學(xué)生積極申報與生物材料學(xué)相關(guān)的大學(xué)生科研課題，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自己完成，進一步加強和鞏固學(xué)生對生物材料學(xué)知識的理解和綜合運用的能力。
實驗考核是檢驗教學(xué)效果的有效途徑，而且通常是由任課老師主要根據(jù)學(xué)生的實驗報告給予分數(shù)[4]。這種評價方式可能導(dǎo)致學(xué)生只注意實驗報告的書寫，而忽視了實驗技能的培養(yǎng)，也就不能客觀反映教學(xué)效果。為避免這種情況的發(fā)生，實驗考核可采用主要由實驗態(tài)度、實驗操作、實驗結(jié)果和實驗報告等幾部分組成的多指標(biāo)綜合考核方式。這種考核方式既突出了實驗考核重點，又可以全方位客觀評價學(xué)生的實踐表現(xiàn)和實踐技能，還可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性與參與實驗的積極性。
四、加強師資力量
生物材料學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，需要材料學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的共同發(fā)展來支撐。目前生物材料學(xué)的專業(yè)人才相對匱乏，懂生物的不懂材料，懂材料的不懂生物，教師多由生物學(xué)或材料學(xué)相關(guān)專業(yè)教師兼任，既懂生物又懂材料的師資力量比較薄弱。而教師教學(xué)水平的高低直接影響著教學(xué)效果，因此應(yīng)進行全方位、多層次地研究、解決。例如：為青年教師提供更多到名校學(xué)習(xí)和進修的機會，不斷提高自身的理論水平和業(yè)務(wù)能力；邀請相關(guān)專業(yè)的名師和專家開展專題講座，通過“送出去請進來”的方式提高師資力量。同時，加強本學(xué)科建設(shè)及與相關(guān)學(xué)科的協(xié)作，進一步提高教師的教學(xué)和科研水平。
五、結(jié)語
生物材料學(xué)是一門重要的且處于快速發(fā)展中的交叉學(xué)科，其發(fā)展與生命科學(xué)和材料學(xué)發(fā)展是相輔相成的。教學(xué)中，教師要緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，不斷更新理論知識，完善知識體系，提高業(yè)務(wù)水平；同時，注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，采用靈活多樣、切實有效地教學(xué)策略，進一步提高生物材料學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻：
[1] J. S. Temenoff，A. G. Mikos（美）著；王遠亮等譯. 生物材料：生物學(xué)與材料科學(xué)的交叉 [M].科學(xué)出版社， 2009.6.
[2]崔福齋. 生物材料學(xué) [M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2004. 9.
（上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院，中國 上海 201620）
【摘 要】《固體物理》是材料學(xué)科專業(yè)開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程。根據(jù)高等學(xué)校《固體物理》課程的特點以及材料類專業(yè)的學(xué)生對學(xué)習(xí)這門課程的需求不同，作者結(jié)合自身的教學(xué)心得和體會，分別從材料學(xué)專業(yè)《固體物理》課程教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式等方面進行探討。
關(guān)鍵詞 固體物理；教學(xué)改革；材料學(xué)
《固體物理》作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，受到了越來越多的重視[1-2]。作為連接基礎(chǔ)理論知識與實際應(yīng)用技術(shù)的橋梁，它已經(jīng)成為材料類專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程。但傳統(tǒng)的《固體物理學(xué)》中有很多晦澀難懂的專業(yè)術(shù)語，復(fù)雜的圖形與空間變換以及繁瑣的理論推導(dǎo)，故而學(xué)習(xí)難度較大。學(xué)生學(xué)習(xí)《固體物理》時需完成《高等數(shù)學(xué)》、《熱力學(xué)與統(tǒng)計物理》和《量子力學(xué)》等先修課程的學(xué)習(xí)。由于材料學(xué)科特點和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的不同，材料類專業(yè)的學(xué)生往往只學(xué)習(xí)一部分或者沒有學(xué)習(xí)這些先修課程，故而材料類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《固體物理》時凡是涉及到一些嚴(yán)密的理論推導(dǎo)過程就會感到十分難懂，造成部分學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。針對材料類專業(yè)《固體物理》教學(xué)過程中出現(xiàn)的教師教學(xué)難，學(xué)生畏學(xué)這一現(xiàn)狀，本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式等方面，對如何提高材料類專業(yè)《固體物理》的教學(xué)質(zhì)量和促進學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)方面提出了一些新的探討。
1 教學(xué)內(nèi)容改革
《固體物理》教科書通常由兩大部分組成：第一部分為基礎(chǔ)部分。主要包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合、晶體的振動與熱力學(xué)性質(zhì)、晶體的缺陷、能帶理論和金屬電子論等內(nèi)容；第二部分為專業(yè)化部分。主要包括半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、非晶固體和固體磁性等內(nèi)容。其中基礎(chǔ)部分是各理工科院校講授的核心內(nèi)容。對于材料類專業(yè)的學(xué)生來說，由于缺少《量子力學(xué)》與《熱力學(xué)與統(tǒng)計物理》方面的知識，系統(tǒng)學(xué)習(xí)《固體物理》有一定的困難，為了解決上述矛盾，我們在教學(xué)過程中對于《固體物理》內(nèi)容主要實行以下改革措施：
（1）有選擇性的講授。對于《固體物理》各章節(jié)的內(nèi)容講述要有詳有略，作到詳略得當(dāng)。對于重點內(nèi)容要精講，對于不太主要或者在其它課程中能學(xué)到的內(nèi)容可以略講或不講。例如：在講述晶體的結(jié)合這部分內(nèi)容時，材料類學(xué)生在學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》和《化學(xué)基礎(chǔ)課》過程中對于晶體的結(jié)合方式等內(nèi)容都進行過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，因此對這部分內(nèi)容可以略講。在講解晶體的缺陷這部分內(nèi)容時，學(xué)生在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中也學(xué)習(xí)過，對這部分內(nèi)容就可以略講或者不講。
（2）重思想輕推導(dǎo)。對于有些章節(jié)的內(nèi)容，不追求繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，更多的突出物理思想的傳達，對于某一個具體理論要重點講述它的建立過程與物理模型。物理模型盡量簡單，深入淺出，讓學(xué)生學(xué)會用《固體物理學(xué)》的方法去思考和處理問題。
（3）增加學(xué)科前沿內(nèi)容。合理的補充與固體物理學(xué)緊密相連的凝聚態(tài)物理學(xué)和材料學(xué)最新的學(xué)術(shù)成就與進展，鼓勵學(xué)生積極參與或參觀學(xué)院相關(guān)老師的科研實驗，多聽相關(guān)的學(xué)術(shù)報告，讓學(xué)生了解最新的學(xué)術(shù)動態(tài)，培養(yǎng)他們對科學(xué)研究的興趣，為部分學(xué)生將來的繼續(xù)深造和終身從事科學(xué)研究事業(yè)奠定基礎(chǔ)。
2 教學(xué)方式的創(chuàng)新
長期以來，我國的大部分的教師都是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即老師一個人在講臺上講，學(xué)生在下面聽。這種模式固然有可取之處，但是對于現(xiàn)代大學(xué)生來說，這種教學(xué)模式未免顯得有些過于單調(diào)。現(xiàn)代的大學(xué)生喜歡新鮮事物，喜歡主動“出擊”，所以作為一名現(xiàn)代的大學(xué)老師，對學(xué)生應(yīng)當(dāng)“投其所好”，改變一下固有的思維與教學(xué)模式，使學(xué)生樂于接受所學(xué)的新知識，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。我們采取具體做法是：
（1）啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)過程中，教師的主要作用在于引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生積極思考，尤其《固體物理》這類理論性較強的課程。如果學(xué)生僅僅限于在課堂上被“填鴨式”式的灌輸知識而不經(jīng)過嚴(yán)密的思考與推理，很難深刻理解和掌握所學(xué)的內(nèi)容。因此，就要求教師在授課過程中，適時的啟發(fā)學(xué)生去思考問題的來龍去脈，教會學(xué)生科學(xué)的思維方法，往往能達到事半功倍的效果[4]。
（2）案例教學(xué)。選取符合知識點應(yīng)用要求的、貼近生活與技術(shù)發(fā)展的、學(xué)生感興趣的案例，師生共同分析、討論，從而提高學(xué)生分析問題能力與知識應(yīng)用能力。比如課程體系講授到晶格常數(shù)時，引入聚苯乙烯微球人工微結(jié)構(gòu)概念和半導(dǎo)體超晶格概念，并要求學(xué)生就相關(guān)概念進行文獻分組調(diào)研，PPT制作，下次課程時間面向同學(xué)進行介紹。相比以前老師直接給學(xué)生舉例的教學(xué)方式，案例教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人、課堂的主角，課堂氣氛生動活潑。
（3）實踐教學(xué)。《固體物理》是一門與實踐密切聯(lián)系的課程，在《固體物理》教學(xué)中，強調(diào)理論與實際的聯(lián)系，這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自覺性和創(chuàng)造性，使學(xué)生感到所學(xué)知識的用處和價值，由此可培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的實踐能力。在《固體物理》的教學(xué)中，為了讓學(xué)生更深刻地理解所學(xué)知識，應(yīng)該適當(dāng)安排《固體物理》實驗。如講授晶體結(jié)構(gòu)時，可以安排學(xué)生作X射線衍射分析實驗。通過親自實驗，學(xué)生不但掌握了晶體的衍射理論知識，也可使學(xué)生體會到現(xiàn)代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通過安排《固體物理》實驗，不但使學(xué)生加深了對理論知識的理解，同時也大大提高了觀察能力、動手能力和分析問題的能力。
3 結(jié)語
總之，在材料類專業(yè)《固體物理》教學(xué)過程中，要充分認識到材料類專業(yè)學(xué)生與物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的不同，因材施教。此外，還要結(jié)合凝聚態(tài)物理與材料學(xué)發(fā)展的前沿和本校的科研工作，充分的利用現(xiàn)代化教學(xué)手段進行教學(xué)。實踐證明，上述文中所提到的教學(xué)改革方法能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與綜合素質(zhì)。但是，《固體物理》教學(xué)改革是一個龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)工程，課程改革的進行涉及到諸多方面，這就需要我們廣大教育工作者做更多地研究和探索，同時不斷提高自身的能力。要造就創(chuàng)新人才，除改變教育觀念，營造生動活潑的人文環(huán)境外，還要加強我們教師隊伍建設(shè)，提高他們培養(yǎng)創(chuàng)新人才的能力。
參考文獻
［1］馮端.固體物理學(xué)大辭典[M].北京:高等教育出版社,1995.
［2］黃昆,韓汝琦.固體物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1997.
［3］馮端,師昌緒,劉治國.材料科學(xué)導(dǎo)論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
