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材料科學概論的教學分析論文
日益成熟的材料工程技術正影響著我們生產、生活的方方面面。材料科學概論是材料科學與工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，該課程的主要任務是通過教學培養(yǎng)學生對材料科學的興趣，讓學生初步了解無機非金屬材料學科的科研工作簡況，為學習工藝知識等后續(xù)課程及從事無機材料工程研究工作打下基礎。而長期以來，我國高等教育被稱為“象牙塔式”的教育，與社會聯系少，人才培養(yǎng)與社會應用需求脫節(jié)。為此，教育部提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)。景德鎮(zhèn)陶瓷大學是第二批入選“卓越計劃”的高校，同期，該校在自己的優(yōu)勢專業(yè)———無機非金屬專業(yè)也開設了卓越班。本文正是以景德鎮(zhèn)陶瓷大學為例，對無機非金屬專業(yè)卓越班學生的材料科學概論課程進行了教學探索。
一、對工程實例進行講解，提高學生學習興趣
材料科學概論是材料科學與工程學科本科生的第一門專業(yè)基礎課，此時，學生沒有較好的材料學基礎。該課程理論性強，在授課中，教師教學方法單一，課堂枯燥無味，導致學生缺乏興趣，課堂參與度不高。影響學生學習興趣產生的因素有很多，學習目標和知識載體是重要的因素。筆者通過教學發(fā)現，當只講教材上的內容時，學生因為專業(yè)基礎不好，理解起來有難度，學習積極性不高，而在結合書本的知識、聯系身邊的相關例子進行講解時，學生學習興趣倍增，課堂效果大大改善。
(一) 以工程實例為載體串講知識點
概論類課程涉及面廣，在教學實踐中，學生往往會學了這一章就忘了那一章，很難對所學產生興趣。這就需要把相關的章節(jié)有機聯系起來，適時地進行對比講解，以加深學生理解，使學生思路更清晰。比如講到高分子材料這一內容時，筆者提出學校食堂的仿瓷碗、勺與瓷器的區(qū)別問題，很多學生對這個問題產生了興趣，提出自己的看法。有的學生說仿瓷就是瓷器，感覺很硬，有強度，敲起來也有聲音; 有的學生說仿瓷是模仿瓷器而不是瓷器，肯定有區(qū)別，但區(qū)別在哪說不清楚。在經過一番討論之后，筆者引導學生探討材料的組成、結構與性能三者之間的關系。按照組成成分來講，仿瓷屬于高分子材料，主要是有機物，而普通陶瓷屬于無機非金屬材料，主要是多晶體，所以在性能方面它們有所區(qū)別。仿瓷的餐具有一定塑性，比較抗摔，但不耐溫，而且，不合格的仿瓷產品是有有毒氣體揮發(fā)的。普通陶瓷雖然很脆，不抗摔，但由于多晶是其主要成分，因此它在耐高溫方面比仿瓷強得多，揮發(fā)可忽略不計。這樣就在講解無機非金屬這一重要章節(jié)的同時，完成了一次對已學知識的復習。而且，學生加深了組成、結構與性能三者相互關系的理解，提起了學習興趣。
(二) 工程實例讓學生對理論理解更為透徹
以工程實例結合書本的理論進行講解，能讓學生利用理論解釋材料的性能，提高學習興趣。在講到金屬延展性合金這一節(jié)時，正好有一位學生的眼鏡框是記憶金屬，彈性好，可180度彎曲不變形，遇外力扭轉可自動恢復形狀。筆者把這個學生的眼鏡框作為例子進行講解，學生便有了更直觀的認識，加深了對金屬延展性的認識。但有學生根據金屬的延展性對回彈現象進行了質疑。筆者這時結合合金在固態(tài)時其晶體結構隨溫度發(fā)生變化這個知識點，解釋了鏡框彎曲復原現象。這樣，由學生身邊常見的例子入手，引導學生對合金晶體結構隨溫度變化的知識點進行使用，大大加深了學生對這一知識點的理解。在這樣的教學中，學生學到的知識能用上，就不會感到枯燥，興趣自然就提高了。
二、加強互動教學，改革考核方式
提高學生興趣是教學任務，但提高學生興趣只是教學成功的其中一個因素。為了檢驗學生對所學知識的使用情況，教師需要與學生進行互動。另外，本課程的考核方式為結課時寫一篇小論文，而學生往往隨便找?guī)灼撐模瑢⑵淦礈惼饋恚绱诉_不到理想的考核效果。我們在平時教學中應多要求學生互動，并且把這項指標作為考核的重要的一項。
(一) 加強互動教學
“卓越班”的學生應該對工程知識有所了解，對企業(yè)的需求有所了解，這樣培養(yǎng)出來的學生才能更好地服務企業(yè)。在教授傳統(tǒng)陶瓷工藝流程這一知識點時，我們先按課堂教學要求講解了相關知識點，而后讓學生組成一個小組，把整個普通陶瓷生產工藝分成若干部分，比如原料、混料、成型、燒成等，然后由學生分別擔任一個部分的負責人，由這個負責人向其他學生講解相關的工藝。經過這樣一個角色扮演，大家都參與了互動，學生就對整個工藝流程有了更深刻的理解。課堂整個環(huán)境是假定在企業(yè)中，這種形式也契合我們“卓越計劃”的培養(yǎng)方式和要求。
(二) 改革考核方式
在考核方式上，我們加大對學生平時互動課堂表現的考查力度。同時，我們根據開放性的期末結題論文，給出最終成績。該考核方式不再是死記硬背的應試答題，而是給予學生真正的表現機會，這有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。在結題論文要求上，我們給學生劃定一個課堂講授內容的小范圍，比如在重點章節(jié)“無機非金屬材料”中，我們讓學生自主選取一種感興趣的無機非金屬材料來進行調研。同時，“卓越計劃”是為企業(yè)培養(yǎng)工程師，因此，我們要求選題要與企業(yè)的相關產品有關，要按照材料的“組成—成分—性能”的關系，簡要地進行工藝的生產調研和論述。讓我們欣喜的是，學生經過一個學期的課程學習，明白了結題論文的要求。我們選了幾篇較好的結題論文讓學生自己在課堂上進行介紹。一個學生以“氧化鋯材料”為題目，介紹了氧化鋯的結構、晶型種類和應用，并介紹了制備氧化鋯的工藝過程，同時查找到了相關生產企業(yè)。還有一個學生寫了氧化鋁材料，介紹了氧化鋁在寶石方面以及蘋果手機上面的應用。學生聽得津津有味，介紹的學生也充滿自信。學生在準備該類題目的過程中，提高了查閱能力，明確了努力方向，較好地完成了這門課的學習任務。
三、結束語
本文針對無機非金屬專業(yè)“卓越班”學生的特點，依據本課程教學大綱的要求，對材料科學概論課程的教學進行了探索。利用工程實例，激發(fā)學生的學習興趣，在此基礎上，以工程實例為載體，將理論加以運用，這樣可以加深學生對知識點的理解;加強互動教學，改革考核方式，可以調動學生主動性，鍛煉學生的動手能力。這些改革措施在教學實踐中取得了較好的效果。
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