1、材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革初探【摘要】文章從分析材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的 問(wèn)題， 接合筆者關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，論述了高等院校材料學(xué)專 業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)改革的必要性，并且關(guān)于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的改 革進(jìn)行了探討?！娟P(guān)鍵詞】材料學(xué);材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)改革材料是人類生存和進(jìn)展的基礎(chǔ)?？v觀人類利用材料的歷史, 能夠清楚地看到，每一種重要材料的發(fā)覺(jué)和利用,都會(huì)把人類支配和改 造自然的能力提高到一個(gè)新的水平，給社會(huì)生產(chǎn)力和人類生活帶來(lái)龐 大的轉(zhuǎn)變，把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推動(dòng)一步。能夠說(shuō)沒(méi)有半 導(dǎo)體材料的開(kāi)發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)，便不可能有目前的運(yùn)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信 息技術(shù)革命;沒(méi)有現(xiàn)代

2、的髙溫高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料，便沒(méi)有今天的宇航科技; 沒(méi)有低損耗的光導(dǎo)纖維，便不會(huì)出現(xiàn)光纖維的長(zhǎng)距離傳輸，也無(wú)當(dāng)前的 光通信可言。髙等院校深刻感受到材料關(guān)于社會(huì)影響的方方面面，深刻 熟悉到現(xiàn)代社會(huì)關(guān)于材料學(xué)方面人材的需求。我國(guó)各大髙校紛紛設(shè)立了材料學(xué)院，并且成立健全了材料學(xué)方面各類孕育課程。材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ) 課。經(jīng)過(guò)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域 的大體理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),以利于學(xué)生學(xué)習(xí)材料學(xué)專業(yè)的后續(xù) 課程。本論文經(jīng)過(guò)度材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性，并且結(jié) 合本人教學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)迸程中的體會(huì),初步探討了如何提髙材料科 學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)效果,并且關(guān)于教學(xué)

3、內(nèi)容，教學(xué)方式等方面的改革進(jìn)行了探 討。1 材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性隨著現(xiàn)代社會(huì)關(guān)于材料學(xué)人材的大量需求，材料學(xué)專業(yè)已慢慢成為全國(guó)各大髙校重要的組成部份，但由于專業(yè)的性質(zhì)，材料學(xué)專業(yè)也是髙校中最難學(xué)習(xí)的專業(yè)之一。要成為一個(gè)材料學(xué)專業(yè)合格的本科畢 業(yè)生，既要具有化學(xué)方面的基礎(chǔ)，又要物理方面的基礎(chǔ),還要掌握材料化學(xué)，材料物理等材料專業(yè)的知識(shí)。但由于學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)刻是有 限的，這就造成材料學(xué)專業(yè)課程設(shè)置時(shí)，存在“課時(shí)緊，任務(wù)重”的問(wèn) 題。以材料科學(xué)基礎(chǔ)為例，材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)講課時(shí)刻一般很多于12()學(xué)時(shí)，而縱觀全國(guó)各大髙校材料學(xué)專業(yè)，材料科學(xué)基礎(chǔ)一般為 54學(xué)時(shí),各別為72學(xué)時(shí)

4、，且大多沒(méi)有實(shí)驗(yàn)這并且非意味著材料學(xué)專業(yè)關(guān)于 材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求低，而是由于材料學(xué)專業(yè)課程多、學(xué)時(shí)緊等原因致使的無(wú)奈之舉。材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)時(shí)少造成學(xué)生關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)的知識(shí)掌握浮淺，很難真正體會(huì)材料科學(xué)墓礎(chǔ)的本質(zhì),同時(shí)也影響了后續(xù)材 料學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。另外，不設(shè)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的動(dòng)手能力得 不到鍛煉，在進(jìn)行后續(xù)課程時(shí)沒(méi)有任何基礎(chǔ)，從而影響了其它材料學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行?？傊?，材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)存在的諸多短處已嚴(yán)峻地影響了材料學(xué)專業(yè)學(xué)生的正常學(xué)習(xí)，因此，材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革勢(shì)在必行。2.材料科學(xué)基礎(chǔ)的課程內(nèi)容和特點(diǎn)材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門(mén)古老又新興的課程,它是一門(mén)理論性強(qiáng),內(nèi)豐碩

5、，掌握起來(lái)有相當(dāng)難度的課程。同時(shí),它也是一門(mén)重視實(shí)驗(yàn)，能夠孕育學(xué)生動(dòng)手能力的課程。具體來(lái)講,材料科學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容分為 三大模塊:第一模塊為晶體結(jié)構(gòu)和缺陷,囊括各類晶體的空間結(jié)構(gòu)、可 能出現(xiàn)的各類缺陷及25% 35%;第二模塊為原于及分于45% 55%;第三模塊15% 25%。分析各模塊的主要內(nèi)容，能夠提煉出材料科學(xué)基礎(chǔ)主要囊括晶體 的結(jié)構(gòu)及表示方式。卩-93材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程改革研究教學(xué)內(nèi)容改革依照材料科學(xué)基礎(chǔ)的主要內(nèi)容和課程特點(diǎn)，接合材料學(xué)專業(yè) 關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求，咱們關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容主要進(jìn)行了如 下改革：“精簡(jiǎn)內(nèi)容，把握重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)相關(guān)?！辈牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)上百年 的進(jìn)展，

6、內(nèi)容已經(jīng)54 學(xué)時(shí)或72 學(xué)時(shí)來(lái)順利完成全數(shù)教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)直是不可能 的，因此，精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容是材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)必需進(jìn)行的環(huán)節(jié)。針關(guān)于材 料學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和材料學(xué)專業(yè)情形，咱們關(guān)于這三大模塊進(jìn)行了 以下改革:第一,精簡(jiǎn)第三模塊的內(nèi)容，使5%,15%的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從而使學(xué)生掌握大體的實(shí)驗(yàn)操作;第二, 把握第一模塊的內(nèi)容，第一模塊為材料科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和大體理論, 是材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，這部份的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)X 40%;最后,強(qiáng) 調(diào)第二模塊中與材料學(xué)專業(yè)相關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容，占總學(xué)時(shí)的40%o 第二模塊的內(nèi)容超級(jí)繁多,咱們經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)原于和分于的運(yùn)動(dòng)規(guī) 律、材料的形變及再結(jié)晶規(guī)律，使學(xué)生能熟練掌握與材料學(xué)專

7、業(yè)有關(guān) 的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)材料學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教學(xué)方式改革材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門(mén)看似簡(jiǎn)單,但掌握起來(lái)卻有相當(dāng)難度的課程。在教學(xué)進(jìn)程中必需盡快讓學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式,跟上上課節(jié)拍學(xué)生才能有效地掌握這門(mén)課程。這就要求在教學(xué)進(jìn)程 中必需改革傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式。在教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)過(guò)借鑒前人的經(jīng) 驗(yàn)和總結(jié)自己的教學(xué)進(jìn)程中的教訓(xùn)，在教學(xué)方式上主要做了以下改 革:經(jīng)過(guò)現(xiàn)實(shí)的例子,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣。針關(guān)于材料 是科技的基礎(chǔ)這特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)材料的沖破實(shí)現(xiàn)國(guó)家的科技進(jìn)展的例于，增加學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣。同時(shí),介紹材料 科學(xué)基礎(chǔ)與材料學(xué) 專業(yè)其他課程的關(guān)系，使學(xué)生了解材料科學(xué)基礎(chǔ)關(guān)于

8、其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要 性，引發(fā)學(xué)生關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的高度重視。比如講到晶體結(jié)構(gòu)和 由于攙雜引發(fā)的缺陷內(nèi)容時(shí)能夠介紹當(dāng)前高科技領(lǐng)域的進(jìn)展大體都 是 經(jīng)過(guò)攙雜引發(fā)材料能帶發(fā)生轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，鼓勵(lì)同窗們盡力學(xué)習(xí)好這 門(mén)大部份髙科技所需要的基礎(chǔ)知識(shí)，為未來(lái)祖國(guó)的進(jìn)展作出自己的奉獻(xiàn);同時(shí)介紹材 料學(xué)專業(yè)方面的一切專業(yè)課或多或少的與這們課有關(guān)聯(lián)的特點(diǎn),使學(xué)生了解 材料科學(xué)基礎(chǔ)關(guān)于其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。以晶 體結(jié)構(gòu)為主線，導(dǎo)致學(xué)生深刻理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的原理。為了 讓學(xué)生更好地掌握晶體的結(jié)構(gòu)缺陷和性質(zhì)的關(guān)系，如必需使學(xué)生真正 理解什么是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)是什次樣于。經(jīng)過(guò)講義目錄，幫忙學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)，

9、比較，歸納。材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容瑣碎繁多,在學(xué)習(xí)進(jìn)程中，必需即時(shí)總結(jié)，比較和歸納，才能將材料科學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容形成整體,不致前面學(xué)的專門(mén)快就忘記，影響后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)進(jìn)程中，針關(guān)于學(xué)生在長(zhǎng)期學(xué)習(xí)進(jìn)程中不看目錄的缺陷，咱們強(qiáng)調(diào)了目 錄的作用。比如學(xué)習(xí)完一章后導(dǎo)致學(xué)生依照目錄回憶本章主要內(nèi)象本章囊括幾節(jié)，每節(jié)主要講了什次主要內(nèi)容,其中重點(diǎn)是什次等。然后導(dǎo)致學(xué)生比較這一章與前面幾章的聯(lián)系和區(qū)別。最后，分析學(xué)過(guò)的內(nèi)容,總結(jié)和歸納出要掌握的主要內(nèi)容。（4）慢慢導(dǎo)致，孕育學(xué)生自學(xué)。大學(xué)教學(xué)的一個(gè)很重要的任務(wù)就是教會(huì)學(xué)生自學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)材料科 學(xué)基礎(chǔ)的進(jìn)程中關(guān)于于晶體的結(jié)構(gòu)和三元相圖，掌握起來(lái)具有較大難度,需

10、要老師講 解，但關(guān)于于原子結(jié)構(gòu)和鍵合相關(guān)于簡(jiǎn)單，能夠經(jīng)過(guò)在老師導(dǎo)致 下，學(xué)生自學(xué)的方式掌握。這既節(jié)約了學(xué)習(xí)時(shí)刻，又有效地鍛煉了學(xué)生 的自學(xué)能力。經(jīng)過(guò)做凝固和晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)使學(xué)生關(guān)于書(shū)本上學(xué)的凝固原理和晶體結(jié)構(gòu)缺陷 有更深切的了解，如讓同窗門(mén)把鐵碳合金熔 化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠， 研究是凝固原理關(guān)于其結(jié)構(gòu)的影響然 后把凝固后的鋼錠用XRO(X射線衍射)， 研究其晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷,同時(shí)把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相，找 出成份中的馬氏體等晶 相組織，與書(shū)上的相圖關(guān)于比加深關(guān)于書(shū)本上知識(shí)的理解考試方式改革課程成績(jī)的考核是課程的重要內(nèi)容，考核方式關(guān)于教學(xué)效果有專門(mén)大的指導(dǎo)作用。針關(guān)于材料科

11、學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)和主要內(nèi)容，咱們將材料科學(xué)基礎(chǔ)的考試方式分為三塊,一是傳統(tǒng)的閉卷考試占總成績(jī)的60%,二是平時(shí)成績(jī)主如果作業(yè)完成情形和每章主要內(nèi)容總結(jié)等，占20%,三是實(shí)驗(yàn)情形，在學(xué)生的實(shí)際操作中，考察學(xué)生的動(dòng)手能力,和經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)考察學(xué)生關(guān)于講義內(nèi)容的理20%o 其中在閉卷考試中，咱 們強(qiáng)調(diào)了講義的大體知識(shí)，同時(shí)，有考察學(xué)生關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)和本質(zhì)的理解情形。4 結(jié)論經(jīng)過(guò)以上教學(xué)改革探索,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興 趣,加深了學(xué)生關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)這門(mén)課的理解，為后續(xù)的材料學(xué)專業(yè)的 課程學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 張莉芹“材料科學(xué)基礎(chǔ)”多媒體教學(xué)淺析卩中國(guó)冶金教育,20()&5:58-59.2 張建新.材料科學(xué)基礎(chǔ)本科教學(xué)的改革與實(shí)踐卩科技信息,2009,21:114-115.王小槐，張照軍材料科學(xué)基礎(chǔ)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索卩實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2004,23(1):62-64.杜雙明.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量保證系統(tǒng)卩技術(shù)與 創(chuàng)新管理,20()&29(6):649-651.付猛，沈榕論材料科學(xué)基礎(chǔ)課程建設(shè)的大體原則(.時(shí)期教育,2008,10:44-45.王