淺談應(yīng)用型本科“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程建設(shè)與教改實(shí)踐_優(yōu)秀論文

1、 淺談應(yīng)用型本科“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程建設(shè)與教改實(shí)踐“【論文關(guān)鍵詞】課程建設(shè) 教學(xué)改革 材料科學(xué)基礎(chǔ)【論文摘要】本文根據(jù)上海工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的特點(diǎn),從課程體系與內(nèi)容,教學(xué)理念,教學(xué)方法及手段,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革,考核評(píng)價(jià)方式,師資隊(duì)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(diǎn)問題及教改實(shí)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(yàn)。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

2、科學(xué)與工程學(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(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)知識(shí)面和加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練等方面進(jìn)行課程改革。1 課程的性質(zhì)材料科學(xué)是一門揭示研究固體材料性質(zhì)規(guī)律、設(shè)計(jì)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)與性能之間的基本關(guān)系。研究表明,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)與材料的加工過程有密切的關(guān)系。因此,材料科學(xué)也需要研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(kuò)散過程、相變過程等。“材料科學(xué)基礎(chǔ)”是材料科學(xué)與工程學(xué)科的主干基礎(chǔ)課程和核心課程,是材料科學(xué)與工程學(xué)科人才的基本知識(shí)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(shí)

3、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(shí)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(jìn)制造業(yè)的需求,結(jié)合本校材料科學(xué)重點(diǎn)學(xué)科的發(fā)展方向,在進(jìn)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(jìn)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(shí)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(dòng)適應(yīng)上海經(jīng)濟(jì)、科技與社會(huì)的發(fā)展對(duì)材料學(xué)科專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力的要求,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合,在寬專業(yè)知識(shí)面上對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)的提高,培養(yǎng)既掌握材料科學(xué)與工程基本原理,又通曉材料制備與加工、組成與結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用等系統(tǒng)知識(shí)的寬專

4、業(yè)人才。作為材料學(xué)科最為基礎(chǔ)和重要的平臺(tái)課程,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”在學(xué)科知識(shí)構(gòu)建中起著“基石”的作用,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)中關(guān)于材料學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)深度和知識(shí)面的廣泛程度,并影響著后續(xù)課程的展開、實(shí)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(duì)課程教學(xué)目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、考核評(píng)估等方面進(jìn)行了教學(xué)改革的實(shí)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)與工程領(lǐng)域的基本理論基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他知識(shí)做準(zhǔn)備,同時(shí)也為部分學(xué)生進(jìn)一步深造做準(zhǔn)備,為此要根據(jù)不

5、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(yùn)用基礎(chǔ)理論分析和解決實(shí)際問題的思路和能力,掌握材料科學(xué)與工程學(xué)科的思維方法,為今后自學(xué)材料領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)打下良好的基礎(chǔ);最后,根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)材料科技進(jìn)展與人類文明及經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的認(rèn)知,能從價(jià)值工程的角度研發(fā)、選擇和應(yīng)用材料,從環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展角度評(píng)價(jià)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)合材料的共性與個(gè)性特點(diǎn),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),

6、位錯(cuò)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)與工程的基本原理出發(fā),以固體材料結(jié)構(gòu)為重點(diǎn),從微觀、宏觀、物質(zhì)內(nèi)部、表面與界面、靜態(tài)及動(dòng)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(kuò)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(jìn)展,使學(xué)生對(duì)材料組成與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系、材料結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系有系統(tǒng)的理解和掌握,為今后相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的寬專業(yè)口徑的理論知識(shí)基礎(chǔ)。2.3 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué)改革中,采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)與學(xué)院平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相結(jié)合的方式

7、,推進(jìn)課程實(shí)踐教學(xué)的全面提高。材料科學(xué)基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)分為兩個(gè)部分,一是課內(nèi)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)配置了16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,二是單列了一門“材料科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”課程,時(shí)間安排為連續(xù)的3周。針對(duì)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加大綜合性實(shí)驗(yàn)的比重,如金屬塑性變形與再結(jié)晶綜合實(shí)驗(yàn)、金相分析綜合實(shí)驗(yàn)等,編寫了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)以學(xué)生材料學(xué)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練為目標(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(qiáng)調(diào)對(duì)不同材料顯微結(jié)構(gòu)基本特征的掌握。材料科學(xué)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)課程的主要目的是通過一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)過程,包括明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)施實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,培

8、養(yǎng)學(xué)生材料科學(xué)與工程的基本素養(yǎng),提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和分析、解決問題的能力,進(jìn)一步鞏固對(duì)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、材料加工過程與材料結(jié)構(gòu)密切相關(guān)”的認(rèn)知。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容互為補(bǔ)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(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)室目前難以實(shí)現(xiàn)而對(duì)學(xué)生的學(xué)識(shí)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(gè)較為直觀的認(rèn)識(shí)。與此同時(shí),還對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn),授課力求重點(diǎn)突出、邏輯清晰,強(qiáng)調(diào)教學(xué)互動(dòng),提倡師生間平

9、等討論,倡導(dǎo)探索性和研究性的學(xué)習(xí)方法,達(dá)到理論融會(huì)貫通的目的。 “2.5 考核方式在課程建設(shè)過程中我們對(duì)課程的考核方式也進(jìn)行了深入的討論,大家認(rèn)為合理的考核評(píng)價(jià)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(jìn)傳統(tǒng)的閉卷考試形式,避免“一考定終身”的方法。對(duì)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(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小論文、隨堂考試和期末考試相結(jié)合的方式。重視對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)過程和階段學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià),將上課聽講與課堂交流、作業(yè)習(xí)題解答的獨(dú)特性及完成質(zhì)量列入考評(píng),鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí),鼓勵(lì)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(jì)一些隨堂考試卷,隨堂考試允許學(xué)生參考課

10、堂筆記和教材,但每個(gè)學(xué)生必須獨(dú)立完成試卷,重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力,檢驗(yàn)學(xué)生分析解決問題的能力。將實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為獨(dú)立考查的重要部分,注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力,檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)學(xué)生的動(dòng)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(jī)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(diǎn)考查學(xué)生的臨場(chǎng)應(yīng)變能力,對(duì)基本知識(shí)的掌握、熟練和提煉的程度。2.6 師資隊(duì)伍建設(shè)課程建設(shè)主要依靠教師推動(dòng)。近年來,我們以全面提高教師隊(duì)伍素質(zhì)為中心,以培養(yǎng)優(yōu)秀年輕骨干教師為重點(diǎn),在職教師再培訓(xùn)和引進(jìn)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)

11、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(duì)伍,取得了很大成效。教師隊(duì)伍的科研和工程實(shí)踐能力有了極大的提升,在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(jìn)了學(xué)生科研實(shí)踐能力的提高和材料工程意識(shí)的形成。教師團(tuán)隊(duì)通過公開課觀摩學(xué)習(xí),加強(qiáng)教學(xué)法研究,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(diǎn)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(jìn)行教學(xué)實(shí)踐,在課程目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容、實(shí)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(jìn)行了探索實(shí)踐并取得了一定的成績(jī)。課程建設(shè)下一步的工作重點(diǎn)將放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)上,以進(jìn)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(xiàng)永無止境的事業(yè),只有通過對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行更具體的探索和調(diào)查研究,不斷地實(shí)踐以總結(jié)其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),才能逐漸探索出一條適合于應(yīng)用型