應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下《材料科學基礎(chǔ)》教學改革探究

1、應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下材料科學基礎(chǔ)教學改革探究應(yīng)用型人才培育模式下材料科學基礎(chǔ)教學改革探究9324202120-0072-02 一、概述2021年教育部啟動“卓越工程師教育培育打算，這對于培育優(yōu)秀的應(yīng)用型本科人才起到了十分重要的示范和引導作用，同時也對我國應(yīng)用型本科人才的培育提出了新的要求及挑戰(zhàn)。應(yīng)用型本科人才是指具有本科學歷層次，擁有基本理論學問且能夠?qū)⒊墒斓募夹g(shù)和理論應(yīng)用于實際生產(chǎn)和生活的專業(yè)人才。1一方面，應(yīng)用型本科教育旨在完成由理論到實踐的轉(zhuǎn)化，著重于理論如何應(yīng)用到實踐中去;另一方面，應(yīng)用型本科教育強調(diào)應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力的培育。潘懋元先生指出，要落實應(yīng)用型人才培育，必需要落實人才培育旳

2、具體問題，而首當其沖是課程建設(shè)問題。2在人才培育的過程當中課程建設(shè)是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。材料科學基礎(chǔ)課程為學生建立起材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、加工及使用性能間的互相聯(lián)系，為學生們進一步深入討論探究材料科學或更有效地在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用材料科學學問提供基礎(chǔ)?？梢哉f，該課程的體系建設(shè)、教學設(shè)計以及教學效果等，對材料類專業(yè)學生后續(xù)專業(yè)課程的學習起到至關(guān)重要的作用。該課程的教學體系構(gòu)建對材料類專業(yè)的人才培育至關(guān)重要。本文主要從應(yīng)用型本科人才培育模式入手，以同濟大學浙江學院為例探討如何對材料科學基礎(chǔ)的課程教學設(shè)計、課程教學手段、課程評價等環(huán)節(jié)進行合理改革。二、課程教學內(nèi)容改革要構(gòu)建適用于應(yīng)用型人才培育的課程教學體系，

3、首先要確立的就是合理的課程教學內(nèi)容。我校的材料科學與工程專業(yè)以培育在材料科學方面具備較寬的基礎(chǔ)理論學問，同時還能夠把握必要的材料工程應(yīng)用技術(shù)和基本技能的應(yīng)用型人才為目標。我校的材料科學基礎(chǔ)的前身是無機材料物理化學，課程內(nèi)容上主要以無機非金屬材料為主，課程整體的理論體系還是比較單一，與后續(xù)的一些專業(yè)課程不能做到很好的連接。因此，教學內(nèi)容改革以多元化、有用化為方向，建立完好、連貫的學問體系。材料科學的核心內(nèi)容是對材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用以及制備工藝之間互相關(guān)系的討論。材料科學基礎(chǔ)課程內(nèi)容體系應(yīng)當能夠真正地做到將各種材料有機結(jié)合起來，建立更為寬廣的基礎(chǔ)學問體系。依據(jù)我校材料科學與工程專業(yè)的人才培

4、育目標，將課程內(nèi)容調(diào)整為如下幾個章節(jié)：第一章晶體學基礎(chǔ)，第二章材料的結(jié)構(gòu)，第三章晶體缺陷，第四章擴大，第五章相圖，第六章相變，第七章材料外表與界面，第八章材料的變形、回復與再結(jié)晶。調(diào)整后的課程內(nèi)容將金屬材料、無機非金屬材料以及有機高分子材料三大體系結(jié)合，各個章節(jié)將三種材料的通性與特性進行統(tǒng)一對比分析，讓學生能夠建立起大材料的概念。除此之外，為了幸免與后續(xù)課程有所重復，可以在課程內(nèi)容上詳略得當，比方在材料的性能方面，由于后續(xù)學生會繼續(xù)學習材料性能學這門課程，所以在本門課程中可以簡略介紹讓學生建立起基本概念即可。三、課程教學方法及手段改革材料科學基礎(chǔ)課程內(nèi)容上具有“三少一多的特點，即：原理、規(guī)律多

5、，課程內(nèi)容學問點多，概念、定義多，而理論計算少。3教學中發(fā)覺普遍存在學生對基本原理理解困難，從課程的基礎(chǔ)理論開始就產(chǎn)生厭學心情，影響了學生對課程學習的興趣。對此，提出以下改良教學方法的舉措。1.改革教學方式，引入“翻轉(zhuǎn)課堂。為了能夠提高學生的學習興趣并且加強學生對基礎(chǔ)理論及概念的理解，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“注入式教學，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。教學過程中，除了向?qū)W生講授清晰基本學問點外，還應(yīng)在適當?shù)慕虒W環(huán)節(jié)上設(shè)計問題，將問題與基本理論相結(jié)合，引發(fā)學生的主動思索，從而進一步加強其對學問點的消化汲取。引入“翻轉(zhuǎn)課堂模式，加強學生課堂商量環(huán)節(jié)，教師從課程學習過程中的主講者角色逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習過程中的引導者。例

6、如，在晶體結(jié)構(gòu)缺陷部分具體內(nèi)容講授前先提出問題如，為何在純鐵中加入少量的碳元素所形成的鋼要比純鐵堅硬許多，然后進入到具體理論學問的講解，讓學生帶著問題進行課下思索及自學，最終在課堂商量環(huán)節(jié)提出自己對問題的解答及看法。通過這樣的方式，使學生的學習目標更加明確，獲得理論聯(lián)系實際、分析問題、解決問題的能力。2.多媒體教學與板書教學動靜結(jié)合。由于材料科學基礎(chǔ)課程的很多基礎(chǔ)理論及概念都是從材料內(nèi)部的微觀組成出發(fā)，比較抽象、不夠直觀。為了將抽象概念具體化，在教學過程中應(yīng)充分發(fā)揮多媒體的幫助作用，通過引入三維結(jié)構(gòu)模型以及動態(tài)模擬畫面的形式對一些抽象的或語言難以精確描述的基本理論、基本概念、基本結(jié)構(gòu)等進行直觀

7、的演示。既能提高學生課堂上的留意力，又能加深學生對學問點的認識與理解，同時也大大地提高了課堂效率。然而，在多媒體全面普及并且在教學過程中占主導位置的現(xiàn)代教學中，我們肯定不能忽視板書的作用。對于講解一些需要學生強化記憶的重要原理理論，一味單純地使用多媒體則會造成學生記憶效果較差。通過板書的形式進行講解，可以將學生的留意力集中到板書文字上到達強化記憶的目的。另外，書寫板書的過程可以給學生充分的時間對重要學問進行理解。3.充分利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，建立網(wǎng)絡(luò)學習平臺。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的飛速進展，帶給人們生活、工作和學習等方面翻天覆地的轉(zhuǎn)變，也為教育將來的變革之路提供了新的動力和路徑。我們的現(xiàn)代課

8、堂教學應(yīng)當合理地利用智能手機以及互聯(lián)網(wǎng)，引導學生們利用這些智能設(shè)備完成課上及課下的學習?？梢栽诮虒W過程中應(yīng)用一些課堂互開工具，例如，雨課堂、微助教、課堂派、UMU和班級優(yōu)化大師等能有效地調(diào)動學生學習主動性、調(diào)整課堂氣氛的工具，在增加學生參加度的同時還能很好地提高課堂效率。材料科學基礎(chǔ)理論學問體系龐雜，課程的學時有限，應(yīng)用課堂互開工具可以完成課前預習+實時課堂+課后考卷全程教學活動的數(shù)據(jù)采集，以全周期、全程的量化數(shù)據(jù)幫助教師推斷分析學生學習狀況，以便調(diào)整教學進度和教學節(jié)奏，大大提高了課堂效率。四、建立多元化的考核評價體系課程往往就是以期末一紙試卷定成果，但是這樣通常不能反映出學生平常的學習狀態(tài)。

9、另外，考核內(nèi)容往往局限于教材范圍的基本學問點，教師通常按學問點布題，試題內(nèi)容通常忽視工程實際，不能充分反映學生對理論學問的把握和理解程度。針對目前材料科學基礎(chǔ)課程考核中所存在的問題，我們建立了多元化的課程考核評價體系。綜合考慮課程的性質(zhì)、內(nèi)容、學習要求等，考核評價體系中包含三部分內(nèi)容，第一部分平常成果30%，第二部分課外拓展成果30%，第三部分期末測試40%。1平常成果包括平?？记?%、平常作業(yè)5%以及課堂表現(xiàn)20%，平常作業(yè)主要是指學生完成課前預習、書面作業(yè)狀況。課堂表現(xiàn)成果綜合反映學生課堂學習狀態(tài)以及對所學學問消化汲取狀況，包括課堂回答下列問題表現(xiàn)、課堂商量表現(xiàn)以及課堂練習狀況。2課外拓展部分主要促進學生將所學基本理論學問與實際生產(chǎn)相結(jié)合，結(jié)合課堂上所講授的學問點，提出工程實際中可能遇到的一些問題，以課題的形式下發(fā)給學生，讓學生結(jié)合自己所學理論學問并通過課后查找相關(guān)資料的方式提出解決問題的思路，最終完成一份報告。3關(guān)于期末考試的題目設(shè)置方面，題目類型應(yīng)當更加多樣化，適當加入工程實際案例分析題，轉(zhuǎn)變學生死記硬背的考試模式，