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篇1

【關(guān)鍵詞】 材料學(xué);材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)改革

材料是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)?？v觀人類利用材料的歷史,可以清楚地看到,每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)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)力和人類生活帶來巨大的變化,把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步。可以說沒有半導(dǎo)體材料的開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn),便不可能有目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)革命;沒有現(xiàn)代的高溫高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料,便沒有今天的宇航科技;沒有低損耗的光導(dǎo)纖維,便不會(huì)出現(xiàn)光纖維的長距離傳輸,也無當(dāng)前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料對(duì)社會(huì)影響的方方面面,深刻認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)方面人才的需求。

我國各大高校紛紛設(shè)立了材料學(xué)院,并建立健全了材料學(xué)方面各類培養(yǎng)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。通過材料科學(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)域的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能,以利于學(xué)生學(xué)習(xí)材料學(xué)專業(yè)的后續(xù)課程。[1-6]本論文通過分析材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題,闡明了材料學(xué)專業(yè)進(jìn)行材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性,并結(jié)合本人講授材料科學(xué)基礎(chǔ)過程中的體會(huì),初步探討了如何提高材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)效果,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法等方面的改革進(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)對(duì)材料學(xué)人才的大量需求,材料學(xué)專業(yè)已逐步成為全國各大高校重要的組成部分,但由于專業(yè)的性質(zhì),材料學(xué)專業(yè)也是高校中最難學(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,既要具備化學(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)間是有限的,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)授課時(shí)間一般不少于120學(xué)時(shí),而縱觀全國各大高校材料學(xué)專業(yè),材料科學(xué)基礎(chǔ)通常為54學(xué)時(shí),個(gè)別為72學(xué)時(shí),且大多沒有實(shí)驗(yàn)。這并不意味著材料學(xué)專業(yè)對(duì)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?qū)е碌臒o奈之舉。材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)時(shí)少造成學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的知識(shí)掌握膚淺,很難真正體會(huì)材料科學(xué)基礎(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)存在的諸多弊端已嚴(yán)重地影響了材料學(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)是一門古老又新興的課程,它是一門理論性強(qiáng),內(nèi)容豐富,掌握起來有相當(dāng)難度的課程。同時(shí),它也是一門重視實(shí)驗(yàn),能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程。具體來講,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,包括各種晶體的空間結(jié)構(gòu)、可能出現(xiàn)的各種缺陷及缺陷的表示法。本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的25%～35%;第二模塊為原子及分子運(yùn)動(dòng)、材料的變形和再結(jié)晶,本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的45%～55%;第三模塊為單元及多元相圖,包括晶體的凝固和相圖的關(guān)系、相圖的分析等,本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的15%～25%。分析各模塊的主要內(nèi)容,可以提煉出材料科學(xué)基礎(chǔ)主要包括晶體的結(jié)構(gòu)及表示方法。[7-9]

3.材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程改革研究

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)材料科學(xué)基礎(chǔ)的主要內(nèi)容和課程特點(diǎn),結(jié)合材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求,我們對(duì)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)過上百年的發(fā)展,內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)豐富,而且還在不斷更新。如此龐大的內(nèi)容僅僅通過短短的54學(xué)時(shí)或者72學(xué)時(shí)來順利完成全部教學(xué)內(nèi)容幾乎是不可能的,因此,精簡教學(xué)內(nèi)容是材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)。針對(duì)材\料學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求,并考慮到材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)沒有實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況,我們對(duì)這三大模塊進(jìn)行了以下改革:首先,精簡第三模塊的內(nèi)容,使其僅占總學(xué)時(shí)的5%,同時(shí)在第三模塊中加入15%的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從而使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作;其次,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)和基本理論,是材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重點(diǎn),這部分的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生初步了解材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時(shí)在第一模塊增加材料科學(xué)基礎(chǔ)的x衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學(xué)習(xí),這部分內(nèi)容達(dá)到總學(xué)時(shí)的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%。第二模塊的內(nèi)容非常繁多,我們通過學(xué)習(xí)原子和分子的運(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)。

3.2 教學(xué)方法改革

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門看似簡單,但掌握起來卻有相當(dāng)難度的課程。在教學(xué)過程中必須盡快讓學(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)奏,學(xué)生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學(xué)過程中必須改革傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法。在教學(xué)實(shí)踐中通過借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)自己的教學(xué)過程中的教訓(xùn),在教學(xué)方法上主要做了以下改革:(1)通過現(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。針對(duì)材料是科技的基礎(chǔ)這特點(diǎn),通過材料的突破實(shí)現(xiàn)國家的科技發(fā)展的例子,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)對(duì)其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,引起學(xué)生對(duì)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)和由于摻雜引起的缺陷內(nèi)容時(shí),可以介紹當(dāng)前高科技領(lǐng)域的發(fā)展基本都是通過摻雜引起材料能帶發(fā)生變化的特點(diǎn),激勵(lì)同學(xué)們努力學(xué)習(xí)好這門大部分高科技所需要的基礎(chǔ)知識(shí),為將來祖國的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn);同時(shí)介紹材料學(xué)專業(yè)方面的所有專業(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)對(duì)其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。(2)以晶體結(jié)構(gòu)為主線,引導(dǎo)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,如必須使學(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)是什么樣子。(3)通過課本目錄,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié),比較,歸納。材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容瑣碎繁多,在學(xué)習(xí)過程中,必須及時(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)的很快就忘記,影響后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中,針對(duì)學(xué)生在長期學(xué)習(xí)過程中不看目錄的缺點(diǎn),我們強(qiáng)調(diào)了目錄的作用。比如學(xué)習(xí)完一章后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)目錄回憶本章主要內(nèi)容,象本章包括幾節(jié),每節(jié)主要講了什么主要內(nèi)容,其中重點(diǎn)是什么等。然后引導(dǎo)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)過的內(nèi)容,總結(jié)和歸納出要掌握的主要內(nèi)容。(4)逐步引導(dǎo),培養(yǎng)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)的過程中對(duì)于晶體的結(jié)構(gòu)和三元相圖,掌握起來具有較大難度,需要老師講解,但對(duì)于原子結(jié)構(gòu)和鍵合相對(duì)簡單,可以通過在老師引導(dǎo)下,學(xué)生自學(xué)的方式掌握。這既節(jié)約了學(xué)習(xí)時(shí)間,又有效地鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力。(5)通過做凝固和晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)書本上學(xué)的凝固原理和晶體結(jié)構(gòu)缺陷有更深入的了解,如讓同學(xué)門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠,研究是凝固原理對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響,然后把凝固后的鋼錠用xrd(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,找出成分中的馬氏體等晶相組織,與書上的相圖對(duì)比,加深對(duì)書本上知識(shí)的理解。

3.3 考試方式改革

課程成績的考核是課程的重要內(nèi)容,考核方式對(duì)教學(xué)效果有很大的指導(dǎo)作用。針對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)和主要內(nèi)容,我們將材料科學(xué)基礎(chǔ)的考試方式分為三塊,一是傳統(tǒng)的閉卷考試,占總成績的60%,二是平時(shí)成績,主要是作業(yè)完成情況和每章主要內(nèi)容總結(jié)等,占20%,三是實(shí)驗(yàn)情況,在學(xué)生的實(shí)際操作中,考察學(xué)生的動(dòng)手能力,以及通過實(shí)驗(yàn)考察學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中,我們強(qiáng)調(diào)了課本的基本知識(shí),同時(shí),有相當(dāng)數(shù)量的綜合題主要考察學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容的綜合應(yīng)用情況,而概念題則考察學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)的理解情況。

4.結(jié)論

通過以上教學(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)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)這門課的理解,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)

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7 胡賡祥,蔡珣.材料科學(xué)基礎(chǔ)[m].上海:上海交通大學(xué)出版社,2002.

篇2

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)與工程專業(yè) 新創(chuàng)新型人才 培養(yǎng)模式

【中圖分類號(hào)】G647【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1006-9682(2010)06-0031-02

一、引 言

現(xiàn)階段我國高等教育從“知識(shí)傳授”向“能力培養(yǎng)”轉(zhuǎn)變,從“精英教育”向“大眾教育”轉(zhuǎn)型,單一的學(xué)科發(fā)展很難培養(yǎng)出社會(huì)適應(yīng)性好、厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才。[1]材料科學(xué)與工程專業(yè)作為我校的優(yōu)勢學(xué)科,擔(dān)負(fù)著服務(wù)西部地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重任。探索如何培養(yǎng)適應(yīng)服務(wù)西部、面向全國的厚基礎(chǔ)、寬口徑材料類人才是學(xué)校人才培養(yǎng)方面的重點(diǎn)研究課題。

過去在材料類專業(yè)人才培養(yǎng)中,按工種(行業(yè))分割專業(yè)的單一培養(yǎng)模式已很難適應(yīng)當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展及畢業(yè)學(xué)生就業(yè)模式發(fā)生的變化。[2]國家通過四次專業(yè)大調(diào)整、四次材料學(xué)科專業(yè)目錄調(diào)整和修訂,在學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展上已從單一的材料物理;材料化學(xué);金屬、非金屬材料;高分子材料領(lǐng)域向交叉融合的方向發(fā)展,較大程度的拓寬了專業(yè)知識(shí)面。[3]隨著材料科學(xué)與工程專業(yè)規(guī)范、專業(yè)目錄的制定,學(xué)科知識(shí)體系趨向多學(xué)科、交叉融合發(fā)展,新材料的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)與材料的應(yīng)用管理之間的有機(jī)聯(lián)系正成為發(fā)展的主要趨勢,這些變化將導(dǎo)致材料類專業(yè)教學(xué)體系、教育手段、教學(xué)方法與內(nèi)容等諸多因素發(fā)生變革,勢必導(dǎo)致專業(yè)教育模式的重大轉(zhuǎn)變。

近年來,依托材料工程領(lǐng)域國家級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè),我校材料科學(xué)與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式的探索上取得了很大的發(fā)展。建立了以材料的結(jié)構(gòu)與成分、合成與加工、服役行為和性能四個(gè)基本要素為核心的知識(shí)體系,以材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個(gè)專業(yè)方向培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)置等方面突出“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的辦學(xué)特色,體現(xiàn)了各學(xué)科間的相互融合和支撐,有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

二、我校材料科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展歷程

我院材料科學(xué)與工程專業(yè)最早可追溯到1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業(yè),即為后來的“水泥”專業(yè)前身,1979年撤銷。1970年增設(shè)了西北地區(qū)唯一一家“耐火材料”專業(yè),1993年,經(jīng)原國家教委批準(zhǔn),又增設(shè)了“無機(jī)非金屬材料”專業(yè)。1999年國家專業(yè)大調(diào)整,將“硅酸鹽工程”專業(yè)和“無機(jī)非金屬材料”專業(yè)合并為“無機(jī)非金屬材料工程”專業(yè)。學(xué)院為了較大程度地?cái)U(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,結(jié)合我院本專業(yè)發(fā)展歷程,當(dāng)時(shí)的“無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)”按一二年級(jí)統(tǒng)一培養(yǎng),三年級(jí)分為“水泥、無機(jī)即耐火材料、建材”三個(gè)模塊培養(yǎng),這就成為當(dāng)前新創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的前身。2002年“無機(jī)非金屬材料工程”專業(yè)調(diào)整,將其提升為“材料科學(xué)與工程”專業(yè)一級(jí)學(xué)科招生。三、新創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

1.培養(yǎng)模式的確定

全國200多所普通高校都設(shè)有材料科學(xué)與工程專業(yè),其主要教育模式有三類:①基地班/試點(diǎn)班模式;②一、二年級(jí)統(tǒng)一開課,不分專業(yè),三、四年級(jí)按二級(jí)學(xué)科分專業(yè)進(jìn)行教學(xué);③按照一級(jí)學(xué)科招生,按二級(jí)或三級(jí)學(xué)科進(jìn)行培養(yǎng)。

結(jié)合我校辦學(xué)實(shí)際,以及我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)改革,從2002年開始我校材料科學(xué)與工程專業(yè)按材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科招生,以原有無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)為背景,下設(shè)的材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用自主設(shè)立辦學(xué)方向,這是獨(dú)立于前三種教育模式之外的,具有我校特色的辦學(xué)模式。這一培養(yǎng)模式的建立對(duì)其它開設(shè)有材料類專業(yè)的本科院校具有一定的參考和示范作用。

2.培養(yǎng)目標(biāo)的定位

依據(jù)材料“四要素”,堅(jiān)持“以無機(jī)非金屬材料為主,向金屬材料滲透,與土木建筑學(xué)科交叉融合”為特色的辦學(xué)思想,在本科培養(yǎng)方案及課程設(shè)置制定中,將一級(jí)學(xué)科分為三個(gè)專業(yè)方向培養(yǎng):即材料科學(xué)、材料工程與材料應(yīng)用。

材料科學(xué)方向重點(diǎn)培養(yǎng)具有從事材料性質(zhì)研究和新材料研發(fā)方面知識(shí)的高級(jí)專門人才;材料工程方向重點(diǎn)培養(yǎng)掌握各種材料工業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)、工藝過程和系統(tǒng)控制等方面知識(shí)的高級(jí)專門人才;材料應(yīng)用方向重點(diǎn)培養(yǎng)具有材料的應(yīng)用推廣、流通中的材料管理、性能檢測、商務(wù)活動(dòng)等能力的高級(jí)專業(yè)人才。

3.培養(yǎng)方案的修訂

學(xué)校在2004版、2008版培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,圍繞教學(xué)改革的主導(dǎo)思想,結(jié)合社會(huì)人才市場的需要,按照材料科學(xué)與工程專業(yè)3個(gè)方向具體培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研討與修訂,我校材料科學(xué)與工程專業(yè)2009版培養(yǎng)計(jì)劃更加突出三個(gè)辦學(xué)方向各自的辦學(xué)特色。

(1)材料科學(xué)方向以高溫陶瓷材料為背景,注重材料性能及結(jié)構(gòu)表征研究、新材料研發(fā),兼顧材料工藝設(shè)計(jì)與開發(fā),以高溫陶瓷材料和冶金工程專業(yè)的交叉融合為特色。

(2)材料工程方向以無機(jī)非金屬材料為背景,注重與材料的規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)相關(guān)的理論及技術(shù),以生態(tài)建筑材料新工藝、新設(shè)備開發(fā)為特色。

(3)材料應(yīng)用方向以建筑材料為背景,注重建筑材料在土木工程中的應(yīng)用,相關(guān)理論和技術(shù)以及土建施工過程中建筑材料的物流和管理,以建筑材料與土木工程及工程管理專業(yè)交叉融合為特色。

4.課程設(shè)置體系的構(gòu)建

結(jié)合學(xué)校學(xué)分制改革,材料科學(xué)與工程專業(yè)2009版培養(yǎng)方案對(duì)原有培養(yǎng)方案總學(xué)分進(jìn)行了壓縮,課程設(shè)置由必修課、選修課(公選課、限選課、任選課)、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)3部分組成,其中適當(dāng)壓縮必修課(尤其是專業(yè)必修課),增加了專業(yè)類選修課,提高了實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重,更加注重?cái)U(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。2009版培養(yǎng)計(jì)劃中必修課、選修課、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)三者比例為53∶22∶25。

課程體系設(shè)置在充分滿足三個(gè)培養(yǎng)方向所需的共同理論與實(shí)踐基礎(chǔ)的同時(shí),還按照三個(gè)方向各自的特點(diǎn)處理好各個(gè)方向之間的交叉、滲透和融合。三個(gè)方向具有相同的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,如:數(shù)理化、制圖、英語以及材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料研究方法等公共基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課;在專業(yè)課模塊中,開設(shè)具有各自特色的專業(yè)方向課和專業(yè)方向選修課,在滿足學(xué)生興趣的同時(shí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。

為了規(guī)范課程內(nèi)容及知識(shí)體系,學(xué)校以材料科學(xué)與工程專業(yè)規(guī)范為依據(jù),結(jié)合材料四要素,確定了知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)三個(gè)層次的知識(shí)體系。由知識(shí)點(diǎn)的任意組合來確定教學(xué)大綱,使課程體系更具體,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置、教學(xué)大綱的規(guī)范化,克服了任意設(shè)課、課程名稱與教學(xué)內(nèi)容不符等弊端。

5.教學(xué)手段、方法的改進(jìn)

隨著現(xiàn)代化教學(xué)手段不斷成熟,多媒體課件、各類專業(yè)課程網(wǎng)站逐漸走進(jìn)課堂,多媒體動(dòng)畫將繁雜的公式、實(shí)驗(yàn)等以動(dòng)態(tài)化的形式向?qū)W生講授。通過近幾年的努力,我院《材料工程基礎(chǔ)》、《土木工程材料》已獲評(píng)省級(jí)精品課程,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料物理性能》獲評(píng)校級(jí)精品課程。并在原有“材料與標(biāo)本陳列館”的基礎(chǔ)上,結(jié)合先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字技術(shù),建設(shè)“材料與礦物數(shù)字博物館”網(wǎng)站,提高材料類相關(guān)學(xué)科及課程的教學(xué)質(zhì)量。在雙語教學(xué)方面,2007年開始在專業(yè)選修課部分增加雙語內(nèi)容,為了讓學(xué)生更快的了解材料學(xué)科的前沿發(fā)展,學(xué)校在2009版培養(yǎng)方案中將雙語課程提升為專業(yè)必修課,極大地促進(jìn)了雙語教學(xué)的開展。

6.創(chuàng)新平臺(tái)的搭建

近年來,學(xué)校利用多年來在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域所積累的雄厚的科研實(shí)力和完備的科研設(shè)施條件,不斷為本科教學(xué)搭建平臺(tái)。以“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的培養(yǎng)模式,科研帶動(dòng)教學(xué),加強(qiáng)本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)院依托“省部共建西部建筑科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”;“國家級(jí)材料工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)”;8個(gè)國家級(jí)、省部級(jí)以上工程中心;10個(gè)校企工程中心和12個(gè)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè),聽取來自科研、生產(chǎn)一線的校外專家意見,著力實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)的發(fā)展需求緊密結(jié)合,解決好青年教師和學(xué)生實(shí)踐能力不強(qiáng)的問題,提高師資總體水平,改進(jìn)實(shí)習(xí)基地及實(shí)驗(yàn)室條件。確保既有“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的培養(yǎng)方向,又具有培養(yǎng)知識(shí)面寬、基礎(chǔ)雄厚、綜合實(shí)力、實(shí)踐能力較強(qiáng)的復(fù)合型、創(chuàng)新型材料類本科專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、結(jié)束語

1.我校材料科學(xué)與工程專業(yè)本科按照材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個(gè)專業(yè)方向培養(yǎng),從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)置等方面突出“科工貿(mào)并舉,理工管滲透”的辦學(xué)特色,體現(xiàn)了各學(xué)科間的相互融合和支撐,有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

2.我校材料科學(xué)與工程專業(yè)按照材料的四要素確定了合理的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)體系,并按照學(xué)科發(fā)展不斷完善培養(yǎng)方案、規(guī)范課程教學(xué),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.學(xué)校通過創(chuàng)新平臺(tái)的搭建,使教學(xué)內(nèi)容及實(shí)踐環(huán)節(jié)更貼近社會(huì)發(fā)展的需要,按照“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的培養(yǎng)模式,以科研帶動(dòng)教學(xué),同時(shí)促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的提高,有助于培養(yǎng)知識(shí)面寬、基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力較強(qiáng)的創(chuàng)新型材料類專業(yè)本科人才。

參考文獻(xiàn)

1 張勝利、張小絨.厚基礎(chǔ)寬口徑培養(yǎng)高素質(zhì)人才――關(guān)于高校本科教育培養(yǎng)模式的思考.中國林業(yè)教育,2007(4):11～14

篇3

關(guān)鍵詞：航空航天材料;專業(yè)英語;教學(xué);改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）40-0092-02

航空航天材料是指飛行器及其動(dòng)力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一，也是材料科學(xué)中富有開拓性的一個(gè)分支。飛行器及其裝置的設(shè)計(jì)，不斷地向材料工程提出新的課題，推動(dòng)了航空航天材料科學(xué)的進(jìn)步。各種先進(jìn)材料的出現(xiàn)也為飛行器及其裝置的設(shè)計(jì)提供更多的可設(shè)計(jì)性，極大地促進(jìn)了航空航天技術(shù)的發(fā)展。因此，先進(jìn)航空航天材料的開發(fā)、研究與應(yīng)用反映了一個(gè)國家的工業(yè)水平與航空航天技術(shù)，關(guān)系到一個(gè)國家的綜合實(shí)力與國際影響力。因此，各國都把先進(jìn)材料的研究和開發(fā)放在重要地位。盡管我國近年來在航空航天材料的研發(fā)方面取得了巨大進(jìn)展，但仍然與發(fā)達(dá)國家存在較大的差距。因此，需要不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。而國外相關(guān)資料都是英文出版，這就需要航空航天材料方向的學(xué)生具有較高的材料科學(xué)與工程專業(yè)英語的聽、說、讀、寫能力，以完成獲取專業(yè)所需信息等任務(wù)。

材料科學(xué)與工程專業(yè)英語是一門語言應(yīng)用與材料專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合的課程。它不但涉及英語科技文體的語法特征和材料專業(yè)技術(shù)文獻(xiàn)的語言特點(diǎn)，而且涉及一定的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容及科技信息交流。課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的聽、說、寫、譯能力，使學(xué)生能夠熟練應(yīng)用英語交流、獲取知識(shí)。同時(shí)促進(jìn)學(xué)生掌握良好的語言學(xué)習(xí)方法，提高文化素養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和航空航天技術(shù)進(jìn)步的需要。課程的教學(xué)目標(biāo)是：掌握一定量的與材料科學(xué)與工程專業(yè)有關(guān)的常用單詞和常用詞組，并掌握一定的構(gòu)詞法知識(shí)，具有識(shí)別生詞的能力，能順利閱讀專業(yè)相關(guān)的英文原版教科書、參考書及專業(yè)論文。但現(xiàn)行的教學(xué)模式在教學(xué)管理與培養(yǎng)方式中存在許多問題亟待解決，目前也沒有針對(duì)航空航天方向的材料科學(xué)與工程專業(yè)英語教材。因此，迫切需要完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方式，改編教材，以全面提高材料科學(xué)與工程專業(yè)英語的教學(xué)質(zhì)量。

一、改編現(xiàn)有專業(yè)教材，擴(kuò)展學(xué)生專業(yè)視野

瀏覽現(xiàn)有大部分的《材料科學(xué)與工程專業(yè)英語》教材可發(fā)現(xiàn)，內(nèi)容基本是《材料科學(xué)概論》或《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的英文版本的改編，實(shí)際是英文版的專業(yè)教材，不具專業(yè)英語教材特點(diǎn)。而且教材內(nèi)容的更新速度慢，與國際上材料科學(xué)的快速發(fā)展不相適應(yīng)，學(xué)生閱讀起來單調(diào)、枯燥。因此，在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上，急需編寫新版實(shí)用性教材。新版教材需兼顧英語的語法特點(diǎn)和材料專業(yè)技術(shù)知識(shí)，既強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)又涵蓋國際研究前沿趨勢。

從提高學(xué)生的聽、說、讀、寫及翻譯的綜合能力著手，按照從難到易的教材內(nèi)容順序，突出航空航天行業(yè)背景及新技術(shù)特點(diǎn)，完成《材料科學(xué)與工程專業(yè)外語》教材的設(shè)計(jì)與撰寫。從教材章節(jié)編排上，按照先介紹語言知識(shí)后介紹材料專業(yè)的順序布局。可以在開始的章節(jié)介紹科技英語的構(gòu)詞、語法的特點(diǎn)以及專業(yè)學(xué)術(shù)文章的撰寫規(guī)則。隨后的幾個(gè)章節(jié)，簡單介紹材料的基礎(chǔ)理論知識(shí)，學(xué)生可以結(jié)合以前學(xué)習(xí)的材料專業(yè)知識(shí)進(jìn)行這部分的學(xué)習(xí)。目的是給學(xué)生介紹英文專業(yè)詞匯，讓學(xué)生逐漸熟悉專業(yè)英語的閱讀。隨后，在材料學(xué)的專業(yè)知識(shí)內(nèi)容上，結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)課程，著重介紹和航空航天技術(shù)緊密相關(guān)的材料研究內(nèi)容，例如飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、高溫材料、隱身材料、非晶材料、太陽能材料等。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高學(xué)生閱讀和理解專業(yè)文獻(xiàn)資料的能力，提高學(xué)生從專業(yè)文獻(xiàn)中獲取重要信息和跟蹤學(xué)術(shù)研究前沿的能力，教材還可以向?qū)W生介紹利用互聯(lián)網(wǎng)站和相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)站獲取最新專業(yè)文獻(xiàn)的方法。并且，從材料專業(yè)高質(zhì)量的國際期刊上精心選取一些難度適中的綜述性和研究型的論文作為課堂教學(xué)內(nèi)容。由于這些論文內(nèi)容新穎且緊密跟蹤本領(lǐng)域的研究前沿，學(xué)生也易于接受。這樣，既提高了教學(xué)效果，也使學(xué)生對(duì)專業(yè)英語的重要性有了更深地認(rèn)識(shí)和理解。

二、豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，夯實(shí)學(xué)生基本功

調(diào)研各高校材料專業(yè)的本科生教學(xué)計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)專業(yè)英語課程設(shè)置在第七至第八學(xué)期，大四學(xué)生對(duì)英語學(xué)習(xí)逐漸變得陌生，如果直接面對(duì)專業(yè)英語的學(xué)習(xí)，勢必會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。因此，教師除了教授教材的內(nèi)容外，可以適當(dāng)拓展相關(guān)內(nèi)容的英語學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

從知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)置上，可以根據(jù)學(xué)生畢業(yè)后學(xué)習(xí)、就業(yè)及工作的實(shí)際需要，突出對(duì)學(xué)生專業(yè)英語實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。為了突出實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)及常用交流，可按照先讀后寫，先聽后說的思路，來對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)英語實(shí)際應(yīng)用能力的訓(xùn)練。通過由學(xué)習(xí)模仿到實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)模式，重點(diǎn)培養(yǎng)撰寫英文摘要、寫推薦信、求職信、會(huì)議常用發(fā)言以及模擬求職對(duì)話等能力。除此而外，還可以就學(xué)生即將面臨的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫，展開介紹和講評(píng)?！皩W(xué)以致用”，而實(shí)際應(yīng)用是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。學(xué)生一旦體會(huì)到能從專業(yè)外語的學(xué)習(xí)中獲益，便會(huì)提高學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)專業(yè)英語的教學(xué)。

為了增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性，在實(shí)際教學(xué)過程中增加一些與課文內(nèi)容相關(guān)的最新外文視頻。材料科學(xué)與工程是一個(gè)大專業(yè)，其中又有金屬材料、高分子材料及陶瓷材料等二級(jí)專業(yè)，因此除了完成教材的教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)分門別類地介紹材料的最新的實(shí)際應(yīng)用。介紹時(shí)，可以從互聯(lián)網(wǎng)上搜索最新的文字資料，也可以搜索最新的視頻資料，其中視頻資料更生動(dòng)，因此受到學(xué)生們的歡迎。比如在講解金屬材料和復(fù)合材料時(shí)，可以給學(xué)生播放波音、空客等制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)身結(jié)構(gòu)的最新技術(shù)視頻。還可以通過播放如太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及3D打印技術(shù)等視頻，加深學(xué)生對(duì)陶瓷材料、功能材料及復(fù)合材料在新能源及新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用認(rèn)識(shí)。因此，通過利用多媒體技術(shù)的視頻資料，不但可以提高學(xué)生的英語聽力，擴(kuò)充學(xué)生的詞匯量，還可以使學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中了解相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用前沿，深化在學(xué)生對(duì)航空航天材料科學(xué)與工程的認(rèn)識(shí)。

三、改革課堂教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

材料專業(yè)英語是一種正規(guī)的書面體，專業(yè)詞匯多詞形復(fù)雜、句子長，且與專業(yè)知識(shí)結(jié)合緊密，相對(duì)于基礎(chǔ)英語來說，缺少文學(xué)作品中的韻律、節(jié)奏感，讀起來抽象、枯燥，造成教師講授、學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高。如果采用傳統(tǒng)的專業(yè)課程的講課為主的教學(xué)方法，勢必不能有良好的教學(xué)效果。因此，應(yīng)該結(jié)合英語課堂教學(xué)和專業(yè)課的教學(xué)特點(diǎn)，采取多元化的教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)。

可以采取英語課堂的教學(xué)，讓學(xué)生隨堂朗讀教材內(nèi)容，學(xué)生在讀的過程中，既熟悉了教材內(nèi)容，又對(duì)英語的“說”有提高。隨后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，討論分析教材內(nèi)容，或者也可以提出一個(gè)小話題，學(xué)生可進(jìn)行問題的分析并提出解決方案。這樣，既提高了學(xué)生的英語口語技能，也加強(qiáng)了學(xué)生分析專業(yè)問題的能力。課后布置適量的課后翻譯作業(yè)，可以是對(duì)教材內(nèi)容的翻譯也可以是對(duì)課堂增補(bǔ)內(nèi)容的翻譯，通過英漢互譯的環(huán)節(jié)，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。在課程結(jié)束前，還可以穿插學(xué)生就自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)方向，做一個(gè)簡短的英文講座，既可以對(duì)課堂教學(xué)效果進(jìn)行測試，也可以提高同學(xué)們的口頭表達(dá)能力，增加同學(xué)們英語交流的信心。

在進(jìn)行課堂教學(xué)的時(shí)候，如前所述，可以圍繞課堂教學(xué)時(shí)的內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為學(xué)生補(bǔ)充國際上航空航天材料的最新研究成果和先進(jìn)的應(yīng)用實(shí)例，可以是文字資料也可以是視頻文件的學(xué)習(xí)。進(jìn)行文字資料的學(xué)習(xí)時(shí)，可以采用先朗讀后分析、翻譯的方法，逐步分解。進(jìn)行視頻資料的學(xué)習(xí)時(shí)，教師應(yīng)提前將語音資料轉(zhuǎn)換成文本資料，課堂上可以進(jìn)行邊視聽邊進(jìn)行講解，讓學(xué)生在愉快的氛圍中進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)到良好的課堂效果。

四、結(jié)語

我國航空航天技術(shù)的發(fā)展對(duì)航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人員必須及時(shí)關(guān)注國際發(fā)展，密切和國外學(xué)術(shù)交流，才能保障材料領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，這就對(duì)科技人員的專業(yè)英語要求也不斷提高。因此，通過對(duì)航空航天材料專業(yè)英語教材、課堂教學(xué)內(nèi)容與方法的改革與優(yōu)化，來全面培養(yǎng)學(xué)生的讀、聽、說、寫、譯的綜合能力，增強(qiáng)學(xué)生的國際競爭力，為航空航天材料技術(shù)領(lǐng)域輸送優(yōu)秀人才。

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篇4

關(guān)鍵詞：裝飾藝術(shù)；精神藝術(shù)形式

中圖分類號(hào)：J525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-5312（2012）21-0184-01

一、裝飾藝術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及影響因素

（一）裝飾藝術(shù)發(fā)展

裝飾藝術(shù)的起源與人類文明的發(fā)展是一致的。在考古中發(fā)現(xiàn)的北京周口店人的遺址，出現(xiàn)的骨器、礫石，不僅帶有色彩的區(qū)分，同時(shí)在礫石中穿孔，專家推測即為猿人作為裝飾之用。追溯至今，現(xiàn)代裝飾開始接受國外科技的影響，從單純工藝美術(shù)范疇轉(zhuǎn)變?yōu)榕c高技術(shù)材料結(jié)合，出現(xiàn)了多種多樣的表現(xiàn)形式，如塑料材料、人造纖維等技術(shù)的使用。

（二）材料科學(xué)與裝飾藝術(shù)發(fā)展的關(guān)系

裝飾藝術(shù)的實(shí)用性與附屬性決定了裝飾藝術(shù)與材料具有不可分割的關(guān)系。這個(gè)特點(diǎn)也有別于其他學(xué)科的單一限制因素。遠(yuǎn)古時(shí)期，社會(huì)的不發(fā)達(dá)決定了生產(chǎn)力的有限，所以在裝飾材料上只能以打制石器、天然材料為主，用材單一。伴隨著人類文明的進(jìn)步，科技開始與藝術(shù)結(jié)合。中國國家大劇院頂棚的設(shè)計(jì)，采用了鈦金屬作為頂層飾材，解決了防腐，防變形等設(shè)計(jì)要求，是我國裝飾材料技術(shù)的重要進(jìn)步。因此可見，科學(xué)材料制約了裝飾藝術(shù)的發(fā)展，我們應(yīng)努力研究新材料，向符合可持續(xù)發(fā)展、和時(shí)代進(jìn)步的方向前進(jìn)。

二、裝飾材料的發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)裝飾藝術(shù)的影響

傳統(tǒng)的裝飾藝術(shù)材料與同時(shí)代科技發(fā)展水平是一致的。如陶器、青銅器、蠟染、剪紙的使用等?，F(xiàn)代的裝飾藝術(shù)則強(qiáng)調(diào)簡約、個(gè)性的表達(dá)，重視回歸自然材料，以可持續(xù)發(fā)展為原則，注重環(huán)保性、安全性和節(jié)能性裝飾材料的開發(fā)和使用。

（一）新型裝飾材料的發(fā)展以及在裝飾上的應(yīng)用

隨著材料科學(xué)日新月異的發(fā)展，裝飾材料也是應(yīng)用于人類生活的各方面之中。建筑裝飾材料的品種很多，本文以室內(nèi)裝飾材料為例，介紹了新型裝飾材料的實(shí)際運(yùn)用。

在室內(nèi)設(shè)計(jì)上，裝飾材料以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保為主。分為頂層裝飾材料，墻面裝飾材料和地面裝飾材料。頂面的裝飾材料，通常有輕質(zhì)板吊頂、玻璃吊頂、金屬板吊頂?shù)刃问剑?003年歐共體研究中心公布的科研成果——智能涂料，具備了預(yù)防和抵制空氣污染的作用，具有重要的環(huán)保意義；新型的內(nèi)墻面裝飾材料也層出不窮，如模具墻畫、鏡面墻貼、生態(tài)木墻板等，豐富了裝飾手法。最新的地面裝飾材料如軟石地板的發(fā)明，由高分子材料合成，具備可回收等環(huán)保綠色屬性，成為了大眾矚目的新型裝飾材料。除此之外，人造水晶作為裝飾材料環(huán)保、美觀，因此得到室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)的廣泛使用。

（二）室內(nèi)裝飾材料的化學(xué)污染及防治

我們一方面要看到科技材料的進(jìn)步為裝飾藝術(shù)提供的優(yōu)勢，同時(shí)也要看到裝飾材料造成的污染問題。從室內(nèi)裝飾材料分析，室內(nèi)裝飾的油漆類材料和石材污染是主要污染源。油漆類材料，如墻面涂料、人造板材等幾乎都含有甲醛和苯類成分，天然石材中也具有放射性危害，這類化學(xué)物質(zhì)是較高毒性的物質(zhì)。因此在防治中要通過研發(fā)最新科技材料，逐步取代現(xiàn)代裝飾材料中的污染元素，慢慢走向全民綠色。

三、科學(xué)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一

關(guān)于科學(xué)與藝術(shù)是對(duì)立與統(tǒng)一的爭論一直存在。一種觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)與藝術(shù)是完全一致的，最終目標(biāo)都是要揭示真理。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為藝術(shù)與科學(xué)是截然對(duì)立的，科學(xué)的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致機(jī)器和技術(shù)的統(tǒng)治。這兩種觀點(diǎn)都是時(shí)展形成的片面認(rèn)識(shí)。首先，科技的發(fā)展改變了藝術(shù)的面貌，如古希臘時(shí)期畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出的“黃金分割”理論，將數(shù)學(xué)中的比例運(yùn)用到藝術(shù)中的各方面如繪畫、建筑、音樂等領(lǐng)域。除了將科技材料運(yùn)用到藝術(shù)領(lǐng)域之中，更重要的是讓我們開始以科學(xué)的思維方式進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)造，不僅在實(shí)用藝術(shù)中，純藝術(shù)與科技材料也是緊密聯(lián)系著的。同樣，藝術(shù)的主體性也影響了科技的發(fā)展，將生硬的流水線作業(yè)變成了具有科技含量的作品。當(dāng)然，事物的兩面性蘊(yùn)含了必然存在的局限性，如科技的發(fā)展造成了藝術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化，以及科技污染的存在使生態(tài)環(huán)境遭受到破壞等。作為藝術(shù)系統(tǒng)的重要組成部分，科學(xué)技術(shù)的地位舉足輕重。

四、總結(jié)與展望

裝飾藝術(shù)不論是作為傳統(tǒng)的工藝美術(shù)，還是獨(dú)立的精神藝術(shù)形式，材料技術(shù)在其中一直占有著很大的比重。隨著電腦設(shè)計(jì)的普及，裝飾藝術(shù)開始通過電腦軟件進(jìn)行輸出，這是科技與藝術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的方式革命。材料科學(xué)的發(fā)展需要一個(gè)由弱到強(qiáng)的過程。從室內(nèi)設(shè)計(jì)角度而言，裝飾材料的運(yùn)用貫穿在全部設(shè)計(jì)過程之中，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的普及，我們可以看見在材料領(lǐng)域的綠色之風(fēng)襲來。因此我們要以藝術(shù)與科學(xué)的統(tǒng)一性為主旨，創(chuàng)造符合生態(tài)發(fā)展的裝飾材料為裝飾藝術(shù)的發(fā)展提供更廣闊的空間。

篇5

（西安理工大學(xué)，陜西 西安 710048）

摘 要：如何使得卓越工程師獲得較強(qiáng)的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力，是“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施的重要目標(biāo)，而專業(yè)課教學(xué)改革則是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的基礎(chǔ)。文章以西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)為試點(diǎn)，對(duì)專業(yè)課教學(xué)改革進(jìn)行了探索與實(shí)踐，分析了材料科學(xué)與工程專業(yè)課教學(xué)現(xiàn)狀和問題，并提出了“貫穿工程實(shí)例、強(qiáng)化主干結(jié)構(gòu)、理論素質(zhì)并重、注重創(chuàng)新實(shí)踐”的專業(yè)課程教學(xué)模式，旨在探索出卓有成效的材料工程師培養(yǎng)途徑。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；材料科學(xué)與工程；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2015）07-0052-03

收稿日期：2014-11-27

作者簡介：湯玉斐（1982—），男，陜西西安人，西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程系副主任，副教授，博士，主要從事材料學(xué)和高等教育管理研究。

基金項(xiàng)目：2014年國家級(jí)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目“材料科學(xué)與工程”；西安理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新能源材料與應(yīng)用試題庫建設(shè)”（xqj1301）

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措[1]。西安理工大學(xué)是一所以工為主的西部地方高校，是首批進(jìn)入教育部卓越計(jì)劃的高校之一，2010年來對(duì)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的專業(yè)（材料科學(xué)與工程、自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、水利水電工程、印刷工程）進(jìn)行了系統(tǒng)的探索和實(shí)踐，取得了一些經(jīng)驗(yàn)。材料科學(xué)與工程專業(yè)為國家級(jí)特色專業(yè)、陜西省名牌專業(yè)和重點(diǎn)學(xué)科、原機(jī)械工業(yè)部重點(diǎn)學(xué)科，具有悠久的辦學(xué)歷史和優(yōu)良的教學(xué)傳統(tǒng)，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和本專業(yè)“重工程實(shí)踐，重應(yīng)用培養(yǎng)”的傳統(tǒng)特色，致力于培養(yǎng)面向基層、基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的工程應(yīng)用型專業(yè)人才，服務(wù)西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)的需求，輻射全國新材料、裝備制造等行業(yè)的發(fā)展。本文以西安理工大學(xué)材料卓越工程師的培養(yǎng)為試點(diǎn)，針對(duì)如何獲得較強(qiáng)的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力，在材料類專業(yè)課程教學(xué)改革方面進(jìn)行了積極探索與實(shí)踐。

一、材料類專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）重理論輕實(shí)踐的教學(xué)理念

在我國傳統(tǒng)教育理念下，應(yīng)試教育的風(fēng)氣仍然濃厚[2]，特別是在專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中，使得學(xué)生的全部精力都傾注于課程考試或者撰寫實(shí)踐報(bào)告，以取得學(xué)歷作為接受高等教育的目標(biāo)，這些都阻礙了學(xué)生獲取知識(shí)的主動(dòng)性以及創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。同時(shí)，專業(yè)課任課教師在高?，F(xiàn)有人才培養(yǎng)的價(jià)值追求以及考核聘任標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)下，過于強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶，忽略了對(duì)其工程實(shí)踐技能和創(chuàng)新意識(shí)的訓(xùn)練。

（二）與實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié)的教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)課課堂教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生產(chǎn)要求脫節(jié)，部分知識(shí)點(diǎn)嚴(yán)重落后，同時(shí)教學(xué)過程中過于注重學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，而不是具體的應(yīng)用和實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)課又大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏針對(duì)工程問題的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性內(nèi)容，隨后的實(shí)習(xí)階段學(xué)生在企業(yè)的時(shí)間較短，感性參觀多于動(dòng)手實(shí)踐。此外，畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊或來自于基礎(chǔ)研究課題，導(dǎo)致材料工程師培養(yǎng)易于成為“材料研究生”培養(yǎng)。

（三）單一的教學(xué)方法與考核方式

目前專業(yè)課基本是在教室通過黑板或多媒體課件進(jìn)行知識(shí)灌輸，缺乏與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系，教學(xué)過程中列舉的實(shí)例也不能貫穿整個(gè)課程體系，使得多門專業(yè)課程獨(dú)自為戰(zhàn)不能有機(jī)結(jié)合，課程的考核常采用期末一次性試卷考試，使得與生產(chǎn)密切相關(guān)的專業(yè)課最終淪為基礎(chǔ)理論課，無法發(fā)揮培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的作用。而且，試卷多以填空、判斷、問答、計(jì)算等為主[3]，很少涉及應(yīng)用系統(tǒng)知識(shí)來解決實(shí)際問題，所以只能考查到知識(shí)點(diǎn)的記憶和特定假設(shè)條件下知識(shí)的熟悉度，這都與卓越材料工程師的要求相差甚遠(yuǎn)。

（四）缺乏個(gè)性化的人才培養(yǎng)模式

由于教育產(chǎn)業(yè)化的作用，導(dǎo)致人才培養(yǎng)模式單一，在教學(xué)大綱和課程安排的限制下缺乏彈性，難以出現(xiàn)杰出的創(chuàng)新型人才[4]，雖然高校通過多種競賽激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，但是純校園式的科技活動(dòng)容易使得學(xué)生將比賽成績化，過分追求獎(jiǎng)項(xiàng)而忽略了競賽過程中創(chuàng)新實(shí)踐能力的鍛煉。

二、開展“貫穿工程實(shí)例、強(qiáng)化主干結(jié)構(gòu)”的課堂教學(xué)改革

隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展以及對(duì)工程人才素質(zhì)的高要求，靜態(tài)的課堂教學(xué)無法直接滿足企業(yè)對(duì)于材料工程師的要求，我們針對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的要求，對(duì)學(xué)生加強(qiáng)工程實(shí)踐教育，工程意識(shí)培養(yǎng)，提高工程實(shí)踐能力和知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，引入最先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)，積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是卓越工程師班教學(xué)改革中最核心的部分。

（一）強(qiáng)化主干課程，更新教學(xué)內(nèi)容

基于上述指導(dǎo)思想，通過走訪與材料專業(yè)相關(guān)企業(yè)的專家、校友、教師和部分在校學(xué)生，邀請(qǐng)企業(yè)專家、校友、教師座談等形式，對(duì)材料卓越班的課程體系和教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行修訂。具體方案為：首先，強(qiáng)化材料科學(xué)的主干課程，特別強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，大幅度提高專業(yè)課程的實(shí)踐學(xué)時(shí)比例。新課程體系直面工程，在強(qiáng)化理論教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，針對(duì)工程教育的特點(diǎn)，提高專業(yè)知識(shí)點(diǎn)講授學(xué)時(shí)與工程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)時(shí)的比例。其次，新課程體系對(duì)現(xiàn)有課程進(jìn)行了有機(jī)的融合和精簡，避免了知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)講授和關(guān)聯(lián)知識(shí)間的孤立講授，特別整合和削減部分選修課，以適應(yīng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及適應(yīng)新材料發(fā)展的趨勢。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容大量增加相關(guān)專業(yè)技術(shù)進(jìn)展，更新或重構(gòu)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)以適應(yīng)快速的技術(shù)發(fā)展。

（二）實(shí)施典型工程產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)模式

卓越材料工程師班進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)后，采用小班教學(xué)、單獨(dú)授課的模式，實(shí)行理論與實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)相結(jié)合，開展典型工程產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)模式。在教學(xué)過程中，雖然要系統(tǒng)學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程的基本理論、基本方法及相關(guān)的基本實(shí)驗(yàn)技能，了解材料科學(xué)與工程與技術(shù)的發(fā)展趨勢，但是具體以工程實(shí)例為對(duì)象進(jìn)行講授，工程實(shí)例貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中。例如，在金屬材料的相關(guān)專業(yè)課中，以典型的軸承、齒輪、鋼件等產(chǎn)品為實(shí)例，從各零件的選材、金屬的熔煉、成型、設(shè)計(jì)加工、熱處理、性能測試和表面處理等六大部分貫穿了第3學(xué)年14門專業(yè)課程（圖1所示），任課教師通過教學(xué)法研究或集體討論備課將產(chǎn)品涉及的知識(shí)按照制備工藝主線有機(jī)結(jié)合，通過產(chǎn)品的制造過程驅(qū)動(dòng)學(xué)生去掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，特別注重啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提高解決問題的能力。該模式還強(qiáng)調(diào)講課與實(shí)踐同步，將課堂教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)同步在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行驗(yàn)證，然后在第4學(xué)年前往本專業(yè)的實(shí)踐基地西北軸承股份有限公司進(jìn)行企業(yè)實(shí)踐，在實(shí)際車間對(duì)該典型產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，掌握分析和解決工程問題的工具和手段，達(dá)到生產(chǎn)實(shí)踐以及專業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（三）采用注重實(shí)踐能力的考核方式

考核是教學(xué)的重要部分，通過考核可以判定學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，達(dá)到反饋教學(xué)效果并對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行調(diào)控的目的[5]。目前有關(guān)考核方式的改革呈多元化趨勢，其方法包括課程作業(yè)、課堂表現(xiàn)、課程報(bào)告等多目標(biāo)綜合評(píng)定，形式又大都以開卷、閉卷、多試卷交叉等，來滿足差異化專業(yè)課程的要求。本專業(yè)在此基礎(chǔ)上，重視對(duì)學(xué)生能力的考核，推行全程化的評(píng)價(jià)方法。首先，在課堂教學(xué)過程中在實(shí)踐性較強(qiáng)的章節(jié)采用小工程案例設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)等方式，學(xué)生組隊(duì)分工完成設(shè)計(jì)并進(jìn)行答辯考核，該部分占總成績的40%—60%。例如在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的教學(xué)過程中，在金屬的結(jié)晶、鐵碳合金相圖、金屬的塑性變形等章節(jié)設(shè)計(jì)3次工藝設(shè)計(jì)，要求卓越班學(xué)生每5人為一組分工合作完成設(shè)計(jì)報(bào)告，并隨堂進(jìn)行答辯，成績占總評(píng)的45%。此外，降低了期末試卷考試的比重，同時(shí)結(jié)合行業(yè)的要求，以工程實(shí)例的方式命題，取消選擇、填空、名詞解釋等記憶類題型，增加判斷、計(jì)算、論述以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)等，使得考核重點(diǎn)以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、解決實(shí)際工程問題能力為主，讓考試更好地服務(wù)于卓越工程師工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（四）創(chuàng)新實(shí)踐型教師隊(duì)伍建設(shè)

創(chuàng)新實(shí)踐型教師隊(duì)伍的建設(shè)是卓越材料工程師培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，近年來專業(yè)教研室聘請(qǐng)了6名企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員作為卓越工程師班的兼職教師，協(xié)助完成日常教學(xué)、講座以及實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)還要求具有博士學(xué)位的青年教師必須前往大型國企、工程訓(xùn)練中心、實(shí)驗(yàn)中心等鍛煉3—6個(gè)月，以提高工程實(shí)踐能力。例如，新進(jìn)教師在培養(yǎng)環(huán)節(jié)必須前往東方電氣集團(tuán)、吳江工業(yè)園企業(yè)等進(jìn)行工程實(shí)踐鍛煉，這些舉措使得卓越班專業(yè)教師隊(duì)伍日趨合理，為培養(yǎng)高質(zhì)量卓越材料工程師奠定了基礎(chǔ)。

三、構(gòu)建創(chuàng)新意識(shí)及工程能力培養(yǎng)的實(shí)踐平臺(tái)

材料科學(xué)與工程專業(yè)卓越工程師實(shí)踐體系構(gòu)建時(shí)強(qiáng)調(diào)理論與素質(zhì)并重，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在原有實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，針對(duì)如何提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，從實(shí)踐時(shí)間、實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐方式上進(jìn)行改革，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)的企業(yè)環(huán)境中進(jìn)行理論與實(shí)際的結(jié)合訓(xùn)練，同時(shí)注重團(tuán)隊(duì)合作解決問題模式的培養(yǎng)。與此同時(shí)，培養(yǎng)過程中還穿行專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)、開放性課題實(shí)驗(yàn)以及大學(xué)生科技活動(dòng)等創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

卓越材料工程師實(shí)踐教學(xué)體系如圖2所示，其中第1階段在材料卓越班學(xué)生入校后即進(jìn)行專業(yè)認(rèn)識(shí)教育，主要安排參觀材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和分析測試中心，初步了解專業(yè)內(nèi)涵，培養(yǎng)專業(yè)興趣，樹立卓越工程師的目標(biāo)；第2階段首先在西安理工大學(xué)國家級(jí)工程訓(xùn)練中心進(jìn)行基礎(chǔ)工程訓(xùn)練，培養(yǎng)基本的車、銑、刨、鍛、磨各類材料工程師的基本功。隨后進(jìn)入2+4+16+18模式的企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)與企業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng)，其中2周的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與大型國企（金堆城集團(tuán)、西安遠(yuǎn)東公司、西安西電集團(tuán)、陜鼓集團(tuán)、西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司等）合作建立訓(xùn)練基地，以短期實(shí)習(xí)等方式與目前材料工程的發(fā)展緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐教育的目的；4周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)在西北軸承股份有限公司建立了實(shí)踐訓(xùn)練基地，學(xué)生進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，直接參與產(chǎn)品的生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出解決方案，連通企業(yè)技術(shù)人員一起解決實(shí)際問題，從而積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；16周的校企聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)踐時(shí)，與大型國企構(gòu)建完善的工程實(shí)踐平臺(tái)，結(jié)合專業(yè)課的學(xué)習(xí)，每人配備1名企業(yè)導(dǎo)師，使卓越班學(xué)生能夠借助該平臺(tái)，在機(jī)械設(shè)計(jì)、熱處理、表面強(qiáng)化、粉末冶金、分析檢測等方面全面訓(xùn)練，培養(yǎng)與提升創(chuàng)新意識(shí)和工程問題解決能力；最后18周的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)在前面實(shí)踐的基礎(chǔ)上，選取企業(yè)目前面臨的工程問題深入研究并提出解決方案。

（一）創(chuàng)新企業(yè)參與的實(shí)踐教學(xué)體系

為推進(jìn)卓越計(jì)劃，本專業(yè)在構(gòu)建、改革培養(yǎng)計(jì)劃、課程體系、培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱及內(nèi)容方面均有企業(yè)專家的深度參與，包括長春一汽集團(tuán)、二汽集團(tuán)、東方電氣、濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)，西北軸承股份集團(tuán)、陜鼓集團(tuán)、西安福萊特?zé)崽幚砉镜?，同時(shí)，企業(yè)每年會(huì)派遣2—3名經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師來校為卓越班學(xué)生教學(xué)，內(nèi)容涉及與企業(yè)密切相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，此外，第4學(xué)年實(shí)踐環(huán)節(jié)中企業(yè)會(huì)為每名卓越班學(xué)生配備1位企業(yè)導(dǎo)師，類似于師徒的傳幫帶模式，形成高校和行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。

（二）開展以創(chuàng)新意識(shí)為導(dǎo)向的科技活動(dòng)

鼓勵(lì)卓越工程師班學(xué)生積極參加各類課外學(xué)術(shù)競賽活動(dòng)，通過競賽項(xiàng)目的啟發(fā)式專業(yè)教學(xué)，提高解決工程或?qū)嶋H問題的能力。每年教研室積極幫助學(xué)生聯(lián)系指導(dǎo)教師制定參賽課題，動(dòng)員專業(yè)課教師開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)學(xué)生參加各類科技競賽，著重培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，取得了較好的效果。僅2011級(jí)卓越材料工程師班29人中就有3人獲得國家大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽三等獎(jiǎng)，5人入選國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，5人入選陜西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，7人獲得省級(jí)挑戰(zhàn)杯科技競賽一等獎(jiǎng)，70人次獲得各類課外學(xué)術(shù)活動(dòng)及其他獎(jiǎng)勵(lì)。

（三）開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)自主實(shí)踐創(chuàng)新

增加材料卓越班學(xué)生參與科研實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，為學(xué)生資助開展和積極參與創(chuàng)新實(shí)踐提供條件。材料系積極與學(xué)院協(xié)調(diào)采取措施，加大公共及專業(yè)實(shí)驗(yàn)室向卓越班本科生開放的力度，鼓勵(lì)教師吸納卓越班學(xué)生參與科研項(xiàng)目、解決企業(yè)難題等，引導(dǎo)學(xué)生在科研實(shí)踐中加強(qiáng)動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。特別是先進(jìn)陶瓷材料實(shí)驗(yàn)室開放了陶瓷材料成型創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)，方案具體為：學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣組合成小組，自行設(shè)計(jì)一些常見陶瓷材料并能制備出樣品，即提出使用材料的性能要求，設(shè)計(jì)配方，進(jìn)行基本的樣品制造（粉體混料、成型、加工和燒結(jié)等），最后做出一個(gè)樣品（產(chǎn)品），實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供了“學(xué)中做，做中研，研中創(chuàng)”的基本條件和環(huán)境。目前，通過該實(shí)驗(yàn)卓越班學(xué)生已有9人申請(qǐng)了中國專利，4人在國家級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文。

西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃在實(shí)施完全學(xué)分制以及校企聯(lián)合培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，積極開展專業(yè)課課堂教學(xué)改革與實(shí)踐教學(xué)體系創(chuàng)新，以典型工程產(chǎn)品或?qū)嵗灤┱麄€(gè)專業(yè)課教學(xué)體系，突出工程性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的教學(xué)思路。不僅可以為實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新應(yīng)用型卓越材料工程師的培養(yǎng)目標(biāo)提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量，還可以為其他工科專業(yè)卓越工程師專業(yè)課教學(xué)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞: 材料科學(xué)與工程原理雙語教學(xué)有效實(shí)施

教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來是國家教育發(fā)展的必然要求。進(jìn)入新世紀(jì),國際化對(duì)我國高等教育的影響越來越突出,在中國加入WTO的新形勢下,國際化已經(jīng)成為高校辦學(xué)水平的重要體現(xiàn)。在高校大力推行雙語教學(xué),是培養(yǎng)優(yōu)秀的、具有國際競爭力人才的需要。為了以高質(zhì)量的高等教育迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn),教育部頒布了《關(guān)于加強(qiáng)高等院校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,明確提出了“本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件進(jìn)行公共課和專業(yè)課的雙語教學(xué)。對(duì)高新技術(shù)領(lǐng)域的生物技術(shù)、信息技術(shù)等專業(yè),更要先行一步,力爭三年內(nèi),外語教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5%―10%”[1]。

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是所有科技進(jìn)步的核心,是高新技術(shù)發(fā)展和社會(huì)現(xiàn)代化的先導(dǎo),是當(dāng)代文明的三大支柱之一。因此,在材料科學(xué)與工程專業(yè)開展相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程的雙語教學(xué)很有必要性。

一、雙語教學(xué)的內(nèi)涵

1.“雙語”的定義

雙語的英文是“Bilingual”,意思是“Two Languages”(兩種語言),是指在某個(gè)國家或某個(gè)地區(qū)有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)民族同時(shí)存在,并存在兩種或兩種以上文化歷史背景的條件下,可能或必須運(yùn)用兩種語言進(jìn)行交流的情景。這兩種語言中,通常有一種是母語或本族語,另一種語言則是后天習(xí)得的第二種語言或者是外國語。而英國著名的朗曼出版社出版的《朗曼應(yīng)用語言學(xué)詞典》所給的“雙語”定義是:A person who knows and uses two languages. (一個(gè)能運(yùn)用兩種語言的人。)即在他的日常生活中能將一門外語和本族語基本等同地運(yùn)用于聽、說、讀、寫,當(dāng)然他的母語語言知識(shí)和能力通常是大于第二語言的。舉例來說, 他/她可能:

A) 使用一種語言來讀和寫;而用另一種語言來聽、說。

B) 在不同的場合下使用不同的語言,如在家使用一種語言,在工作單位使用另一種語言。

C) 在不同的交際需要下使用不同的語言,如在談?wù)搶W(xué)校生活時(shí)使用一種語言,而用另一種語言談?wù)搨€(gè)人感情。

2.“雙語教學(xué)”的定義

所謂雙語教學(xué)(Bilingual Education),是指以母語和一門外語兩種語言作為教學(xué)用語的教學(xué)模式。在各國各地區(qū)因母語不同而有所區(qū)別,在我國雙語教學(xué)的具體定位是漢語和英語,并在此基礎(chǔ)上兼顧其他語種?？梢跃唧w地理解為:在教學(xué)中使用母語的同時(shí),還不同情況、不同程度地使用另一種通用外語作為教學(xué)媒介語進(jìn)行的教學(xué)。以用英語為例,包括用英語教材、用英語板書、用英語布置作業(yè)、用英語命題考試及用英語口授等形式。雙語教學(xué)現(xiàn)已成為教育國際化的標(biāo)志之一,越來越引起各國教育工作者的重視。簡言之,“雙語”和“雙語教學(xué)”的界定是將學(xué)生的外語或第二語言,通過教學(xué)和環(huán)境,經(jīng)過若干階段的訓(xùn)練,使之能代替或接近母語的表達(dá)水平。例如:加拿大魁北克省,同時(shí)使用法語和英語,并以法語為其官方語言。更通俗地打個(gè)比喻,某個(gè)同胞既可以在家里用藏語和家人交流,又可以用漢語在工作單位與同事交流。

3.雙語教學(xué)的模式

雙語教學(xué)的模式包括以下三種類型:(1)沉浸式雙語教學(xué)。此類型要求用外語進(jìn)行教學(xué),母語不用于教學(xué)中,使學(xué)生完全沉浸于弱勢語言中;(2)過渡式雙語教學(xué)。此類型要求剛進(jìn)學(xué)校時(shí),部分或全部科目使用母語教學(xué),但過一段時(shí)間后,則全部科目使用外語教學(xué)。其最終目的仍然是向沉浸式過渡;(3)保留式雙語教學(xué)。此類型要求學(xué)生在剛進(jìn)校時(shí)使用母語教學(xué),以后逐步部分科目使用外語教學(xué),部分科目仍用母語教學(xué)[2]。由于語言環(huán)境的限制,目前國內(nèi)大多數(shù)院校采取保留式雙語教學(xué)。

4.人們對(duì)雙語及雙語教學(xué)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)

人們對(duì)“雙語”的認(rèn)識(shí)往往存在一定的誤區(qū),包括以下幾個(gè)方面:

(1)將雙語簡單地理解為“加強(qiáng)英語”?！半p語”班就是英語強(qiáng)化班或“尖子班”。

(2)將雙語理解為“計(jì)算機(jī)語言”+“英語”。

(3)將雙語理解為“漢語”+“英語”。

(4)將雙語理解為二門外國語,如“英語”+“日語”。

(5)將雙語理解為在課外活動(dòng)中加入英語興趣小組。

顯然這些對(duì)“雙語”望文生義的理解是片面的、不科學(xué)的,甚至是錯(cuò)誤的。它抽去了“雙語”和“雙語教學(xué)”的內(nèi)核,脫離了“以人為本”、推進(jìn)素質(zhì)教育的根本目的。在中國,雙語教學(xué)是指除漢語外,用一門外語作為課堂主要用語進(jìn)行學(xué)科教學(xué),目前絕大部分是用英語。它要求用正確流利的英語進(jìn)行知識(shí)的講解,但不絕對(duì)排除漢語,避免由于語言滯后造成學(xué)生的思維障礙;教師應(yīng)利用非語言行為,直觀、形象地提示和幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容,以降低學(xué)生在英語理解上的難度。

二、“材料科學(xué)與工程原理”的雙語教學(xué)

“材料科學(xué)與工程原理”是材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,我校于2004年對(duì)之進(jìn)行了雙語教學(xué)的實(shí)踐。“材料科學(xué)與工程原理”作為材料類理工科專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課,可使學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程建立整體與全貌的認(rèn)識(shí),了解現(xiàn)有材料的分類、特性、應(yīng)用范圍及其與相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)系,把握高技術(shù)新型先進(jìn)材料發(fā)展趨勢。結(jié)合該課程的幾年雙語教學(xué)實(shí)踐,下面筆者就如何更有效地實(shí)施雙語教學(xué)進(jìn)行探討。

1.雙語教學(xué)改革與專業(yè)課教學(xué)改革相結(jié)合

通過雙語教學(xué)能夠培養(yǎng)在不同語言環(huán)境下,運(yùn)用母語和外語交流的專業(yè)人才。比如在講解材料學(xué)定義、性能、應(yīng)用時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)的英語來講解,中間穿插漢語講解。雙語教學(xué)的改革必須以正確認(rèn)識(shí)英語與專業(yè)課的關(guān)系為前提。用英語講授專業(yè)課,不僅是學(xué)習(xí)相關(guān)的英文詞匯,更重要的是掌握語言所表達(dá)的內(nèi)容,兩者不能脫節(jié)。

采用雙語教學(xué)方法,所占用的課時(shí)比從前多,如何用最少的時(shí)間傳授最多的知識(shí),是我們關(guān)注的問題。由于該專業(yè)概述課程內(nèi)容較多,為了保證講課的質(zhì)量,我們將一些課程進(jìn)行了整合和壓縮。

2.英語教學(xué)改革與自學(xué)相結(jié)合

雙語教學(xué)不但能為學(xué)生今后直接閱讀外文資料打下良好基礎(chǔ),而且是利用信息技術(shù)獲取知識(shí)、駕馭知識(shí)的手段。材料專業(yè)人才只有始終堅(jiān)持知識(shí)追求,及時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu),不斷拓寬知識(shí)視野,才能立足學(xué)科前沿。我們通過組織提綱,鼓勵(lì)學(xué)生自己上網(wǎng)查詢相關(guān)文獻(xiàn),試寫綜述。學(xué)生在小組充分討論的基礎(chǔ)上,撰寫英文作業(yè)與論文。

3.合理設(shè)計(jì)與組織教學(xué)方案

在開展雙語教學(xué)時(shí),由于口授課程是以英語為主,漢語為輔,還要解釋一些生詞和難句,為了不影響教學(xué)進(jìn)度,在授課前教師應(yīng)“吃透”整本英語原版教材的內(nèi)容和語言難點(diǎn),充分做好備課工作。首先要確定授課的重點(diǎn)方向:一是傳授專業(yè)知識(shí);二是解釋難以理解的語言表達(dá)方式。這是因?yàn)橛⒄Z語言的表達(dá)方式與漢語的思維表達(dá)方式在很多方面大不相同,容易造成理解上的困難,而這正是在英語學(xué)習(xí)方面需要認(rèn)知或習(xí)得之處。當(dāng)然,鑒于大學(xué)三年級(jí)學(xué)生英語語法、結(jié)構(gòu)已接觸多年,專業(yè)課的教師在授課時(shí)主要任務(wù)還應(yīng)是疏通理解,幫助學(xué)生盡快汲取文中的信息,而不是流連于語法結(jié)構(gòu)講解。另一方面,教師在備課方案中,可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、教材內(nèi)容要求和實(shí)際應(yīng)用狀況,計(jì)劃一些討論題和某種課堂講座方式,這樣可以充分地利用學(xué)生想表達(dá)自己觀點(diǎn)的欲望,啟動(dòng)其學(xué)能,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性,釋放其學(xué)習(xí)潛力,這有助于學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)時(shí),自然地習(xí)得英語。筆者認(rèn)為,組織采用同一學(xué)科專業(yè)原版英語教材的教師一起討論教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也很必要,教師們可以從同一層次的學(xué)生水平上,從不同的角度討論如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,制定出符合本校學(xué)生具體狀況的詳細(xì)合理的教學(xué)方案。

4.采用與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)手段

在雙語教學(xué)中,高?？山M織上同類課程的雙語教學(xué)任教教師設(shè)計(jì)制作多媒體教學(xué)課件,教學(xué)課件可以選擇采用全英語或兼有中文和英文的兩種方式,這有利于學(xué)生的復(fù)習(xí)和自學(xué)。采用多媒體教室上課,可節(jié)省板書所花費(fèi)的時(shí)間,從而可改善教學(xué)進(jìn)度。多媒體課件可集聲音、動(dòng)畫、文字、圖像為一體,因此在講課時(shí),生動(dòng)活潑、引人入勝,可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,達(dá)到事半功倍的效果[3]。但教師僅憑多媒體的手段,無法及時(shí)得到學(xué)生的反饋,無法了解學(xué)生的理解程度及需要表達(dá)的要求。多媒體的教學(xué)只是教師授課的一個(gè)重要輔助手段,它能激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣,但在整體課堂組織教學(xué)中,難點(diǎn)疏通、提問、回答、答疑甚至討論之類的面對(duì)面師生間的交流,仍是幫助學(xué)生理解和汲取知識(shí)、提高技能的重要環(huán)節(jié)。多媒體的手段只有結(jié)合這些傳統(tǒng)性的環(huán)節(jié),課堂教與學(xué)才可能成功進(jìn)行。單純的外語課或?qū)I(yè)課教學(xué)是如此,雙語性的專業(yè)課教學(xué)也是如此。

5.提供充實(shí)的教學(xué)資源

雙語教學(xué)非常強(qiáng)調(diào)教學(xué)資源的保障,外文原版教材是雙語教學(xué)的一個(gè)必要條件,它可以使教師和學(xué)生接觸到“原汁原味”的英語,但作為課堂教學(xué)的有力補(bǔ)充――教學(xué)參考用書的作用同樣不可忽視。往往有些院校各專業(yè)中文參考資源較豐富,但外文專業(yè)參考資料卻極為匱乏,造成教師備課時(shí)要將中文資料譯成外語,再用外語授課,學(xué)生課余不能接觸到更多的原文資料,課上和課下脫節(jié),從而無法進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的雙語教學(xué)。這個(gè)問題亟待解決。目前,很多院校都與國外有著定期或不定期的學(xué)術(shù)交流,或與國外院校合作辦學(xué),這為教師帶來了進(jìn)修或考察的機(jī)會(huì),有助于提高教師的英語和專業(yè)水平,學(xué)術(shù)交流也為雙語教學(xué)引進(jìn)原版教材提供了有利條件。目前江蘇大學(xué)材料學(xué)院的材料科學(xué)與工程原理雙語教學(xué)課程都是由有1年以上的海外留學(xué)、進(jìn)修或工作經(jīng)歷的教師擔(dān)任。同時(shí)很多專業(yè)教師也在通過各種途徑提高自身英語水平。因此,雙語教學(xué)具有一定的師資基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

隨著市場、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)全球化腳步的逼近,我國教育也日趨向國際市場開放,我國許多有條件的學(xué)校,都在適量開展學(xué)科原版英文教材教學(xué),以適應(yīng)“全球化”人才的需求。材料科學(xué)與工程學(xué)科若能長期在教學(xué)中不斷提高雙語教學(xué)方法,發(fā)揮教師的積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生的熱情,就一定能提高整個(gè)學(xué)科的教學(xué)水平。這既有利于學(xué)生掌握本課程國外的最新動(dòng)態(tài),又有助于提高他們的英語運(yùn)用能力。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞: “材料科學(xué)基礎(chǔ)” 哲學(xué)概念 教學(xué)意義

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”是材料科學(xué)與工程學(xué)科的主干課程之一,國內(nèi)大多數(shù)院校都把該課程當(dāng)作研究生入學(xué)考試課程。

對(duì)于這樣一門專業(yè)性很強(qiáng)的課程,教學(xué)改革一般是積極吸收學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的新知識(shí)、新理論,使學(xué)生學(xué)到更加前沿的知識(shí)。我在此基礎(chǔ)上,另辟蹊徑,挖掘、提煉該課程中蘊(yùn)涵的豐富哲學(xué)知識(shí),從而使學(xué)生在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí),還感受到哲學(xué)思想與哲學(xué)方法的魅力,將自然科學(xué)范疇的材料專業(yè)知識(shí)與人文科學(xué)范疇的哲學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來。

一、哲學(xué)教學(xué)的困惑

從知識(shí)學(xué)習(xí)的角度講,本科生需要更加高深的專業(yè)知識(shí)和更為寬廣的學(xué)術(shù)視野。因此,本科教學(xué)的一般思路是加深、加寬專業(yè)知識(shí)。加深知識(shí)靠更為高深的專業(yè)理論,而拓寬知識(shí)則必須吸收最新的科技成果。

如果站在高于知識(shí)的思想與方法的角度上,則僅限于專業(yè)知識(shí)范疇是不夠的,還必須讓學(xué)生具備一定的哲學(xué)思想,掌握一定的哲學(xué)方法,從而應(yīng)對(duì)專業(yè)以外的事物。因?yàn)樵诋?dāng)今社會(huì),純粹專業(yè)內(nèi)部的事物是極少的,科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐往往涉及其他學(xué)科的知識(shí),往往需要處理人際事物。因此,從最高層面的哲學(xué)入手,來強(qiáng)化學(xué)生的素質(zhì)非常必要。

然而,當(dāng)我們把教育的視野延伸到哲學(xué)的高度時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)令人困惑的難題,即哲學(xué)的巨大作用與這種作用很難實(shí)現(xiàn)之間的矛盾。也就是說,雖然哲學(xué)是人類知識(shí)形態(tài)的極致,但由于哲學(xué)非常抽象,因此教學(xué)難度非常大。不難看出,理工科中的哲學(xué)教學(xué),既有巨大需求,又難以操作。

應(yīng)該指出,目前理工科開設(shè)的“科學(xué)技術(shù)哲學(xué)”選修課程,是這方面的一種積極嘗試,該課程對(duì)于學(xué)生的哲學(xué)素養(yǎng)的提高確實(shí)起到了一定的作用。盡管如此,無論是從學(xué)時(shí)數(shù)還是從教學(xué)效果看,僅僅一門課程還難以起到太大的作用。同時(shí),理工科學(xué)生趨于定型的學(xué)習(xí)習(xí)慣,也制約了該課程功效的發(fā)揮。例如,有些學(xué)生對(duì)于“科學(xué)技術(shù)哲學(xué)”不感興趣,有些則難以適應(yīng)這類文科課程的教學(xué)方法。

凡此種種,都說明理工科哲學(xué)教學(xué)中所面臨的窘境。因此,要想突破這種狀況,我們就必須轉(zhuǎn)變觀念,另辟蹊徑,從而找到一條更加適合理工科的哲學(xué)教學(xué)之道。

二、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”哲學(xué)概念的提煉

課程的教學(xué)基礎(chǔ)是知識(shí)的生成,沒有知識(shí)課程就無法生存。但是,要想在理工科專業(yè)課中實(shí)施哲學(xué)教學(xué),僅僅有專業(yè)知識(shí)是不夠的,還必須把這些專業(yè)知識(shí)背后的哲學(xué)概念、方法提煉出來。下面以實(shí)例的方式展示理工科課程中哲學(xué)知識(shí)的提煉過程與結(jié)果,歸納提煉的方法。

1.牛頓第二定律的哲學(xué)意義。

牛頓第二定律本不屬于“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程范疇。之所以拿它作為例子,是因?yàn)樵摱墒亲匀豢茖W(xué)的經(jīng)典,所以人人都能夠理解。而直接選用“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程中的例子,由于專業(yè)性很強(qiáng),讀者不易理解。

牛頓第二定律為f=ma,換一種表述形式就是a=f/m。根據(jù)語義流源理論,可以把屬于物理學(xué)的專有概念轉(zhuǎn)化為哲學(xué)表述。例如,f是外力,這是一種物理表述,但根據(jù)語義流源,外力退化為外界作用;m是質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量,它也可以表述為事物的內(nèi)在屬性,因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)說到底還是一種事物,而質(zhì)量是用來描述質(zhì)點(diǎn)屬性的;a是質(zhì)點(diǎn)加速度,它退化為事物的行為;“二”退化為關(guān)聯(lián),因?yàn)椤岸辈贿^是關(guān)系(關(guān)聯(lián))的一種特殊形式。

在完成了上述轉(zhuǎn)換之后,牛頓第二定律就有了哲學(xué)意味,其新的表述為:事物的行為既與其內(nèi)在屬性有關(guān),又與外界對(duì)于該事物的作用有關(guān)[1]。不難看出,這是一個(gè)典型的哲學(xué)規(guī)律,潘懋元先生提出的高等教育內(nèi)外部關(guān)系規(guī)律,恰好是這一哲學(xué)規(guī)律在教育中的體現(xiàn)。換言之,自然科學(xué)的牛頓第二定律與教育學(xué)的高等教育內(nèi)外部關(guān)系規(guī)律,具有哲學(xué)意義的統(tǒng)一性。

2.“材料科學(xué)基礎(chǔ)”中的哲學(xué)概念。

牛頓第二定律的哲學(xué)抽象不僅展示了一條哲學(xué)規(guī)律,而且展示了抽象過程的一般方法。按照這一方法,就可以處理“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程中的相關(guān)知識(shí),以使它們上升到哲學(xué)的高度。同時(shí),由于基本的提煉方法在牛頓第二定律中已經(jīng)展示,因此在下面的例子中更多地介紹過程與結(jié)果,以避免過多的專業(yè)介紹帶來理解困難。

(1)晶體缺陷

它是材料學(xué)科中一個(gè)極為重要的概念,表示晶體中不但存在缺陷,而且缺陷有可能以平衡的方式存在。

從哲學(xué)的角度看,缺陷無非是一種新的物質(zhì)存在方式。換言之,缺陷造成了物質(zhì)存在的多樣性,而多樣性概念就屬于哲學(xué)范疇了。因此,材料缺陷的哲學(xué)抽象就是:事物以多樣性的方式存在,優(yōu)于單一的存在方式。這個(gè)規(guī)律在自然界與社會(huì)領(lǐng)域都是顛撲不破的真理。

(2)凝固(相變)過程

在材料的凝固過程中,形核理論至關(guān)重要。該理論的基本預(yù)設(shè)是,在原來的液相中產(chǎn)生具有固相結(jié)構(gòu)的小核心,且它們隨機(jī)出現(xiàn)、時(shí)聚時(shí)散。一旦過冷度足夠大,這些小核心就能長大,直至完全凝固。

從哲學(xué)的角度看,凝固形核現(xiàn)象是舊事物中存在新事物的范例。存在于舊事物中的新事物盡管是不穩(wěn)定的,但它包含了新事物的“基因”,且一旦環(huán)境條件適合,這些“弱小稚嫩”的新事物就能由小到大、由弱變強(qiáng),直至完全取代舊事物。

(3)界面平衡偏析

這個(gè)材料概念可以用來展示哲學(xué)認(rèn)識(shí)論的一般程序,也就是邏輯學(xué)中的屬+種差理論。一般來說,一個(gè)新概念總是由幾個(gè)舊概念組合而成。在組成新概念的舊概念中,必有一個(gè)是基本的,而其他是從屬的。例如,知識(shí)經(jīng)濟(jì)概念中,經(jīng)濟(jì)是基本的,而知識(shí)是從屬的。邏輯學(xué)把這種處于基礎(chǔ)地位的概念稱為屬,從屬概念稱為種差[2]。

以界面平衡偏析為例,最基本的屬就是偏析這一概念,而平衡是從屬概念。因此,平衡偏析概念的根本意義由偏析決定,它意味著成分的(空間)差異,平衡偏析無非是說這種成分差異處于熱力學(xué)穩(wěn)定的狀態(tài),因此稱為平衡。當(dāng)我們建立了平衡偏析概念之后,它就成了新的起點(diǎn),即新的屬,而相對(duì)于這個(gè)屬,界面就是種差。因此,界面平衡偏析就是:與界面有關(guān)的平衡偏析。換言之,界面平衡偏析=界面(種差)+平衡偏析(屬)。

不難看出,盡管界面平衡偏析概念本身沒有演繹出什么哲學(xué)意味的東西,但對(duì)于它的認(rèn)識(shí)卻能從方法的角度上升到邏輯學(xué)的層次,從而具有哲學(xué)意義的普遍性。

(4)規(guī)則溶液自由能表達(dá)式

在二元合金固溶體的自由能表達(dá)式中,學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)并不在表達(dá)式的數(shù)學(xué)形式。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),他們產(chǎn)生模糊認(rèn)識(shí)的根源在于:該表達(dá)式說的是誰。

按著德國哲學(xué)家弗雷格的指稱理論[3],一個(gè)事物的認(rèn)識(shí)與三個(gè)要素密不可分,即事物的名稱、事物的內(nèi)涵和事物的所指,其中名稱與內(nèi)涵很容易理解,而事物的所指(這是一個(gè)哲學(xué)專有名詞)是需要進(jìn)一步說明的。按理說,認(rèn)識(shí)過程涉及所指應(yīng)該是常識(shí),如黃山,它有名稱(就是黃山),有內(nèi)涵(如險(xiǎn)峻、秀美等),還有就是作為物質(zhì)存在的那些花崗巖構(gòu)成的山巒。因此,所指就是指向物質(zhì)存在的,因此理解起來似乎并不難。但是,當(dāng)某個(gè)所需認(rèn)識(shí)的對(duì)象以抽象的、看不見的方式存在時(shí),所指就不像黃山那么清晰了。在初學(xué)的過程中,所指往往被學(xué)生忽略,甚至是遺忘,而只記住三要素中的名稱與內(nèi)涵。這種所指認(rèn)識(shí)的缺失會(huì)帶來嚴(yán)重的問題,如把對(duì)象搞混。不難看出,弗雷格的指稱理論有助于強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)識(shí)對(duì)象意識(shí),而這種意識(shí)的強(qiáng)化在面對(duì)數(shù)學(xué)公式具有特殊的價(jià)值。

(5)相變定義

根據(jù)馮端院士的定義[4],“相變”指:“在外界條件發(fā)生變化的過程中物相于某一特定條件下發(fā)生突變?！钡?相變的定義也可以簡化為:凡是結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的過程都是相變。不難看出,與馮端院士的定義相比,新的相變定義粗略了很多。

如何看待這種由于簡化而帶來的粗略,是一個(gè)超越材料專業(yè)的問題,而知識(shí)范疇的超越本身就具有哲學(xué)的意味。顯然,這里涉及思想方法的問題,對(duì)于不同思想方法的認(rèn)識(shí)與把握,恰恰是學(xué)生應(yīng)該努力的新方面。這個(gè)問題的重心不在于孰是孰非的細(xì)節(jié)探討,而在于認(rèn)識(shí)效率等更高的層次范疇。換言之,細(xì)節(jié)的是非判斷轉(zhuǎn)向了效率考量,這種價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生思維訓(xùn)練具有重要作用。

三、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”哲學(xué)概念的教學(xué)意義

從上面的論述看出,在材料專業(yè)知識(shí)中提煉具有哲學(xué)意味的概念與方法并非難事,其中的關(guān)鍵是思想觀念的轉(zhuǎn)換,具體就是從單純專業(yè)視野拓展到更為寬廣的哲學(xué)領(lǐng)域。站在哲學(xué)的高度重新看待“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué),它有了新的意義和價(jià)值。

1.豐富了教學(xué)內(nèi)容,深化了專業(yè)知識(shí)。

到目前為止,理工科專業(yè)課改革的思路重點(diǎn)在更新教學(xué)內(nèi)容,具體方法是積極吸收新專業(yè)知識(shí),反映學(xué)科的新發(fā)展。不難看出,這種改革的視野仍然局限在專業(yè)、學(xué)科的范疇之內(nèi)。

因此,本文給出的哲學(xué)概念提煉的思路,是一種新的嘗試。按著這樣的思路,教學(xué)內(nèi)容同樣得以豐富。同時(shí),還可以深化課程的內(nèi)容,如上面列舉的弗雷格指稱理論,屬種+差的認(rèn)識(shí)理論,都具有很高的認(rèn)知難度,這些哲學(xué)概念的學(xué)習(xí)會(huì)極大地深化課程內(nèi)容。

2.建立了理解的新維度。

就本科生學(xué)習(xí)而言,理解的重要性遠(yuǎn)大于高中生。從某種意義上講,理解是本科生學(xué)習(xí)的生命,而高中生的學(xué)習(xí)還帶有相當(dāng)成分的記憶因素。因此,深化理解就成了本科生學(xué)習(xí)的當(dāng)務(wù)之急。

但是,深入剖析理解概念會(huì)發(fā)現(xiàn),理工科學(xué)生的理解視野是不夠?qū)拸V的,他們的理解維度主要集中在以下幾個(gè)方面。首先是事實(shí)和自然科學(xué)定律,這是理解不可或缺的維度;其次是簡單邏輯,因?yàn)槔斫獾倪^程往往是邏輯推理過程;最后就是數(shù)理方法,因?yàn)槔砉た浦写罅康闹R(shí)是建筑在數(shù)理基礎(chǔ)上的。但是,僅僅把理解的視野向這些方面展開是不夠的,因?yàn)檫@些維度的綜合也不具備超越的功能和開拓創(chuàng)新的意味。因此,有必要把理解的維度進(jìn)一步向哲學(xué)、方法論的層次展開,以便提高學(xué)生的理解水平,進(jìn)而提高他們的思維能力。

3.開拓了通識(shí)教育的新視野。

在本科教學(xué)中,通識(shí)教育盡管非常重要,但它的實(shí)際操作卻一直令人困擾。其中的重要問題是不同門類的知識(shí)各行其是,結(jié)果是多而不通。本文提出的理工科知識(shí)的哲學(xué)提煉與教學(xué),為解決這一問題的提供了新的思路,因?yàn)橥ㄗR(shí)教育的終極價(jià)值在于一個(gè)“通”字,即融會(huì)貫通。但由于不同學(xué)科之間的天然差異,因此直接貫通是不可能的。但是,如果使不同學(xué)科的知識(shí)都升華為哲學(xué)概念,則在哲學(xué)層面就能實(shí)現(xiàn)貫通。

參考文獻(xiàn):

[1]吳鏘.從博雅教育、通識(shí)教育到人文素質(zhì)教育.南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2004,1.

[2]中國人民大學(xué)哲學(xué)系.邏輯學(xué).中國人民大學(xué)出版社,1996:27.

篇8

關(guān)鍵詞：無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)；啟發(fā)式教學(xué)；建構(gòu)主義理論

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）35-0198-03

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)是學(xué)習(xí)者在一定的情境之下，根據(jù)情境中的線索調(diào)動(dòng)頭腦中事先準(zhǔn)備好的多方面，多層次的先前經(jīng)驗(yàn)，通過主動(dòng)積極思考，對(duì)新信息進(jìn)行解答并賦予它們具有學(xué)習(xí)者自身特色的意義，然后以此為原材料，形成自己的知識(shí)構(gòu)架。教育的問題，其本質(zhì)是促進(jìn)學(xué)生思考，形成新的知識(shí)體系。因而，作為教育主體的老師，其角色也要發(fā)生重大變化，由原先的知識(shí)傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)樗枷氲膫鞑フ?。其主要的使命，是以所要傳播的知識(shí)為媒介，教會(huì)學(xué)生去思考，并得出具有自身特點(diǎn)的結(jié)論，從而形成具有特色的知識(shí)的結(jié)構(gòu)。教育的目標(biāo)不再是向?qū)W生“移植”單純標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系，而是要讓學(xué)生建立在標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系基礎(chǔ)上的開放的思維體系。在這樣一種體系中，學(xué)生具有系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，但又對(duì)所獲得的知識(shí)具有深度的思考甚至質(zhì)疑。相比單純的標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系，在標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系基礎(chǔ)上開放的思維體系在當(dāng)今的社會(huì)中，顯得更為重要。而如何建立一個(gè)思維體系，以問題為中心的教學(xué)法則為我們提供了一個(gè)很好的思路。在幾年的無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)中，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)以建構(gòu)主義為指導(dǎo)，開展以問題為中心的無機(jī)材料課程教學(xué)實(shí)踐。本文將對(duì)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)部分的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勼w會(huì)，和同行進(jìn)行交流，以期提高教學(xué)水平。

一、問題體系的梳理是以問題為中心的教學(xué)的關(guān)鍵

愛因斯坦指出：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或?qū)嶒?yàn)上的技能而已。而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！憋@然，問題是認(rèn)識(shí)的起點(diǎn)，是興趣的表征，是創(chuàng)新的開始。在學(xué)習(xí)過程中，也是區(qū)分主動(dòng)學(xué)習(xí)和被動(dòng)學(xué)習(xí)的標(biāo)志。開篇伊始，需要回答的第一個(gè)問題是：什么是無機(jī)材料動(dòng)力學(xué)？根據(jù)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)教材的精神，筆者的理解是無機(jī)材料制造過程中材料組成原子移動(dòng)的科學(xué)。以此為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)常規(guī)的思路，就可以提出進(jìn)一步的問題：原子移動(dòng)的方式是什么？原子移動(dòng)的動(dòng)力是什么？原子移動(dòng)的阻力是什么？（促進(jìn)）原子移動(dòng)的目標(biāo)是什么？如何提高過程的時(shí)間效率？從本質(zhì)上來講，無機(jī)材料動(dòng)力學(xué)所解決的問題就是這五大問題。以下根據(jù)這五大線索對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行梳理：通過“原子移動(dòng)的方式是什么？”這一問題，可以解決課程中關(guān)于原子移動(dòng)的基本概念：擴(kuò)散、粘（塑）性流動(dòng)等，溶解沉淀、蒸發(fā)凝聚。其中前二個(gè)概念為較高層次的概念，擴(kuò)散為介質(zhì)中單個(gè)粒子的移動(dòng)，而流動(dòng)則是粒子群體移動(dòng)。而溶解沉淀則是一處的固體（晶體）溶解于液體（熔體），在液體（熔體）中擴(kuò)散，然后在另一處的固體表面沉積。蒸發(fā)凝聚則是固體蒸發(fā)，擴(kuò)散或流動(dòng)，然后又凝結(jié)的過程。以這樣一個(gè)線索，就很容易將無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)過程中的各章內(nèi)容―擴(kuò)散、固相反應(yīng)、相變和燒結(jié)中的原子移動(dòng)概念很好地進(jìn)行梳理。對(duì)“原子移動(dòng)的動(dòng)力是什么？”這一問題的回答，也可以貫穿無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的全部內(nèi)容。從本質(zhì)上來說，原子移動(dòng)的動(dòng)力就在于其起始位和目標(biāo)位的化學(xué)位差異。而化學(xué)位的差異可以由濃度（活度）差異、凹凸面差異和顆粒大小差異、體系中不同組分之間的相容性差異、以及溫度差異和壓力差異所影響和決定。由于不同部位的化學(xué)位差異的存在，在一定條件下，體系的不同部位的化學(xué)位將趨向于均衡。就如處于不同高度的液體在連通的情況下要處于同一平面一樣，由化學(xué)位所表示的“位能”也將在一定條件下趨向于均衡到同一位能值，從而導(dǎo)致粒子的移動(dòng)。這樣，利用化學(xué)位的差異以及體系不同部位化學(xué)位在一定（動(dòng)力學(xué)）條件下趨于均衡化的原理，就可以很好解釋正擴(kuò)散、逆擴(kuò)散、蒸發(fā)-凝聚、溶解-沉淀以及燒結(jié)過程中的晶體長大和二次再結(jié)晶、熱壓燒結(jié)的流動(dòng)機(jī)理等各種知識(shí)。對(duì)“原子移動(dòng)的阻力是什么？”這個(gè)問題的回答，可以很方便地理解液固相變和液液相變的機(jī)理問題。均一體系形成的新的界面所產(chǎn)生的附加能量，成為液固相變過程成核-生長過程的過冷問題。對(duì)原子移動(dòng)的阻力這個(gè)問題另一個(gè)角度的涉及無機(jī)材料的制備問題，在溫度較低時(shí)，原子的運(yùn)動(dòng)受到環(huán)境（由化學(xué)鍵力形成的制約）的制約原子難以移動(dòng)，只有在溫度升高時(shí)，環(huán)境的制約相對(duì)減小，原子才得以移動(dòng)。無論擴(kuò)散還是流動(dòng)的原子遷移模式，無不受這個(gè)規(guī)律所影響。對(duì)于“原子移動(dòng)的結(jié)果和目標(biāo)是什么？”的回答，與無機(jī)材料課程中談到的燒結(jié)問題密切相關(guān)，由此可延伸出收縮、氣孔率、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的相結(jié)構(gòu)以及材料的最終性能等。就如我們?cè)谔幚砣粘Ｉ顔栴}所必須考慮的一樣，過程的時(shí)間效率非常重要，具體體現(xiàn)為速率和效率。圍繞速率，動(dòng)力學(xué)就有一系列數(shù)學(xué)表達(dá)式，如Fick第一、第二定律、楊德方程、金斯特林格方程、相變中成核生長速度、晶體長大速度以及燒結(jié)過程中的頸部尺度和時(shí)間的關(guān)系、氣孔率和時(shí)間的關(guān)系等。而為了提高效率，陶瓷制造之所以要用粉體為原料、制造微晶玻璃為何要用晶核劑等問題也得到在這個(gè)角度的答案。通過將上述五個(gè)基本問題進(jìn)行解答和梳理和擴(kuò)展，可以涵蓋無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容。在教學(xué)中，在尊重原教材的前提下，利用建構(gòu)主義思想，以學(xué)生已有的生活經(jīng)歷、基礎(chǔ)知識(shí)，以辯證法和認(rèn)識(shí)論為指導(dǎo)，通過構(gòu)思新的問題，可提高學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生思考，取得較好教學(xué)效果。

二、生活知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)是構(gòu)建知識(shí)構(gòu)架的初級(jí)原材料

就無機(jī)材料而言，由于其普通而傳統(tǒng)的特性，無論是水泥、玻璃還是陶瓷，大學(xué)生們?cè)谏钪卸家呀?jīng)形成不同程度的接觸并形成一定程度的認(rèn)識(shí)。另外大學(xué)的基礎(chǔ)課程如物理化學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等也為無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的教學(xué)奠定了一定的基礎(chǔ)。也就是說，對(duì)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)體系而言，學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程之前，就已經(jīng)有了一個(gè)原始的、初步的知識(shí)體系，但這個(gè)知識(shí)體系可能是模糊的、若隱若顯的。具體體現(xiàn)在一些問題上知其然，而不知其所以然。在一些在專業(yè)人士看來，非常具有系統(tǒng)性和連貫性的知識(shí)，在學(xué)生那里是離散的，缺乏有機(jī)聯(lián)系的。因而，如何在這樣一種模糊的、離散的知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)明確的、牽一發(fā)而動(dòng)全身的知識(shí)體系或稱為網(wǎng)絡(luò)，恐怕是任課教師的一個(gè)主要任務(wù)。在學(xué)生已經(jīng)有的知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，以問題為出發(fā)點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，引導(dǎo)學(xué)生得出自己的結(jié)論，可能是完成本項(xiàng)任務(wù)一個(gè)可行的方法。下面舉兩個(gè)例子加以說明。其一為破碎瓷器的斷面，大學(xué)生中，很少有人沒有過打破碗的經(jīng)歷。部分好奇心很強(qiáng)的學(xué)生可能也觀察過陶瓷的斷面，盡管模糊，但對(duì)斷面的形貌肯定有一定的概念。通過老師提醒，對(duì)破瓷斷面很容易形成如下的知識(shí)：粗糙的、不吸水、很硬。在這樣一個(gè)基本概念的基礎(chǔ)上，我們就很容易提出如下一系列問題：為什么是粗糙的？為什么不吸水？為什么飯碗的表面不粗糙。為什么泥菩薩不能過河而古代貿(mào)易中沉船中的陶瓷幾百年后仍然完好？通過這樣一些設(shè)問，啟發(fā)學(xué)生思考，通過講解，就較為容易地能把擴(kuò)散、流動(dòng)、燒結(jié)的內(nèi)容揉合到一起，使學(xué)生的專業(yè)知識(shí)得到升華，形成自己的知識(shí)體系。其二是液固相變的問題。學(xué)生們已經(jīng)在先學(xué)課程的物理化學(xué)中得到如下的知識(shí)，平衡狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是體系的自由能（焓）ΔG≤0。從這個(gè)角度，很容易引導(dǎo)學(xué)生接受這樣的概念：相變自發(fā)進(jìn)行的必要條件也是ΔG≤0。以這樣一個(gè)基本的規(guī)律，就可以引導(dǎo)學(xué)生提出如下問題：為什么是小于等于0？等于0意味著什么？小于0意味著什么？以學(xué)生已經(jīng)根深蒂固的基礎(chǔ)知識(shí)――水在0℃結(jié)冰為基礎(chǔ)，就很容易引導(dǎo)學(xué)生形成這樣的知識(shí)：ΔG=0，就是指0℃時(shí)冰水混合物的自由焓差。在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，學(xué)生自然就會(huì)想到ΔG

三、辯證法是學(xué)生梳理知識(shí)體系和形成開放性思維的思想武器

無論我們是否意識(shí)到，在日常生活中，大家都有利用辯證法思考的經(jīng)歷。諸如“站在對(duì)方的立場上考慮一下”“設(shè)身處地地想一想”“換個(gè)角度思考一下”，都有辯證思維的影子。大學(xué)生們?cè)谡軐W(xué)中對(duì)辯證唯物主義的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，更有利于他們以辯證法為思想武器，促進(jìn)自身知識(shí)的構(gòu)建，并使知識(shí)體系具有更加開放的特性。以對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律為例，如前所述，在考慮顆粒移動(dòng)的促進(jìn)作用的同時(shí)，對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律就可以引導(dǎo)學(xué)生去思考什么因素可以阻止粒子的移動(dòng)，使學(xué)生形成新的思考。課程中很多具有極值的曲線，如晶體生長速度和過冷度的關(guān)系等，就可以很好地利用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律加以解釋。舉一反三，很多問題學(xué)生就可以很好地理解、掌握和延伸。在學(xué)生掌握了利用這一思維方法的基礎(chǔ)上，再傳授給學(xué)生在二分法（非此即彼）基礎(chǔ)上的多元體系復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)，也就是說一果多因或一因多果的認(rèn)識(shí)。使學(xué)生課程知識(shí)有一個(gè)很好的梳理，對(duì)課程體系有更好的把握。質(zhì)量互變和否定之否定規(guī)律同樣也可在教學(xué)中得到很好的應(yīng)用。同樣，以辯證法的思維模式，也可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多教科書上沒有涉及的內(nèi)容。如在成核-生長的液固相變的描述中，書中只告訴我們由于在純粹的液相體系中形成新的固相，界面能需要用液相變?yōu)楣滔喾懦龅臐摕嵫a(bǔ)償，因而，需要成核。但并未解決成核后在過冷狀態(tài)下液相變?yōu)楣滔嗪蠓懦龅臐摕釋?duì)體系溫度的影響。諸如此類，利用辯證法的思想工具，還可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多問題。有些問題，可能是能夠得到答案的，有些問題，可能本身就是現(xiàn)有科學(xué)體系沒有解決的。因而，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生所構(gòu)建的新的知識(shí)體系是并不完美的，是尚存懸疑的，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步深入探索。相比自我封閉的知識(shí)體系而言，這樣一個(gè)體系無疑是具有活力的。

以問題為中心，可很好地對(duì)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行梳理，關(guān)聯(lián)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)各部分知識(shí)，形成以問題為中心的網(wǎng)絡(luò)體系。以學(xué)生原有的生活常識(shí)和先修課程，可引導(dǎo)學(xué)生通過思考和重組，建構(gòu)自己的知識(shí)體系。以辯證法為指導(dǎo)，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放性的思維，引導(dǎo)學(xué)生不斷創(chuàng)新，探索未知，提高自身的創(chuàng)造素養(yǎng)，則對(duì)其未來發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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專業(yè)學(xué)術(shù)之路

孫益民教授是恢復(fù)高考制度后首屆大學(xué)生，就讀于安徽師范大學(xué)化學(xué)系，畢業(yè)后的第一份工作是在母校的化學(xué)系物理化學(xué)教研室從事《物理化學(xué)》等專業(yè)課的教學(xué)工作，第二年起擔(dān)任了化學(xué)系的實(shí)驗(yàn)室主任一職。

孫益民教授兢兢業(yè)業(yè)，教學(xué)和科研工作兩手抓，兩方面都作出了突出成績。由于精湛的專業(yè)技術(shù)和深厚的學(xué)術(shù)功底，1987年國家教委將他派往到四川外國語學(xué)院學(xué)習(xí)，隨后前往瑞典皇家工學(xué)院物理化學(xué)系學(xué)習(xí)，從事計(jì)算機(jī)在物理化學(xué)、物理化學(xué)分析、化學(xué)工程教學(xué)與研究應(yīng)用的課題研究。在瑞典學(xué)習(xí)期間，進(jìn)行了包括紅外、紫外可見光譜、質(zhì)譜、核磁共振、X射線、化學(xué)分析電子能譜等多項(xiàng)內(nèi)容在內(nèi)的波譜學(xué)及波譜儀器的使用維修理論和技術(shù)研究工作，均取得了優(yōu)異的成績。

回國之后的孫益民教授返回母校工作，擔(dān)任化學(xué)系物理化學(xué)教研室的講師、副教授，從事多門課程的教學(xué)事務(wù)，同時(shí)還承擔(dān)了學(xué)校的多個(gè)科研項(xiàng)目，與此同時(shí)，他也沒有停下自己在科研道路上不斷求索進(jìn)取的腳步。自1994年起他在北京科技大學(xué)物理化學(xué)系攻讀工學(xué)博士學(xué)位，研究方向是“稀土金屬鹵化物相圖計(jì)算與模式識(shí)別評(píng)估”，在此期間參與了兩項(xiàng)國家重點(diǎn)自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目，其中“冶金物理化學(xué)若干前沿問題探討”為重大項(xiàng)目，同時(shí)還在“無鉛焊料研究”課題項(xiàng)目中擔(dān)任了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算焊料的表面張力研究工作。

1996年至1998年，孫益民再次出國深造，就讀于加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院，主要攻讀方向?yàn)椴牧蠠崃W(xué)研究。1998年10月份返回北京科技大學(xué)，就讀于冶金學(xué)院，1999年6月份以優(yōu)異成績通過了博士論文答辯，之后回到安徽師范大學(xué)，歷任有機(jī)化學(xué)研究所所長、化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院科研副院長、教授、博導(dǎo)等專業(yè)技術(shù)職務(wù)。

回首孫教授的求學(xué)歷程，扎實(shí)的學(xué)術(shù)功底和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神為他今時(shí)今日取得的成就奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

用心培育人才

孫益民教授在國內(nèi)外的權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了數(shù)十篇各類學(xué)術(shù)論文，在材料科學(xué)、物理化學(xué)、稀有金屬有機(jī)化合物物理性質(zhì)研究、超臨界流體提取技術(shù)系統(tǒng)研究等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域均有不凡的建樹，但是談及自己，他對(duì)自己的身份定位始終有著“大學(xué)教授”這一項(xiàng)，教書育人、為國家培養(yǎng)科技人才既是夢想，也是他從未曾偏離的堅(jiān)持。

早在上世紀(jì)80年代大學(xué)畢業(yè)初期，那個(gè)時(shí)代的大學(xué)生是時(shí)代的驕傲、社會(huì)各行業(yè)都緊缺的人才，孫教授就已經(jīng)選擇了留校任教，從事緊張繁重的科研實(shí)驗(yàn)工作的同時(shí)還擔(dān)任了化學(xué)系“物理化學(xué)”和“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等課程的教學(xué)工作。

在瑞典皇家工學(xué)院學(xué)成歸國之后，回到安徽師范大學(xué)的孫益民作為科研中堅(jiān)力量承擔(dān)起多個(gè)縱向和橫向研究項(xiàng)目，同時(shí)他依然沒有放松教學(xué)工作，擔(dān)任了“化工儀表自動(dòng)化”、“分析儀器使用及維修”，用英文開設(shè)“物理化學(xué)”等多門課程的教學(xué)工作。

雖然因?yàn)槔^續(xù)求學(xué)的原因，孫益民有五年時(shí)間分別在北京科技大學(xué)和加拿大蒙特利爾大學(xué)度過，取得博士學(xué)位回到安徽師范大學(xué)后的他研究工作更加繁忙、研究任務(wù)也更重，但是教學(xué)工作始終在他的工作當(dāng)中占了相當(dāng)?shù)谋戎亍Ｋ麍?jiān)持在教學(xué)的第一線培養(yǎng)青年一代的科技工作者，在化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院先后擔(dān)任研究生導(dǎo)師和博士生導(dǎo)師，多年來，已經(jīng)為祖國培養(yǎng)出了多位在化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)W有所長的青年人才。

研究碩果累累

孫益民教授的研究方向包括了材料熱力學(xué)的優(yōu)化與計(jì)算、天然產(chǎn)物提取的物理化學(xué)機(jī)制研究、金屬有機(jī)化合物物理性質(zhì)計(jì)算的應(yīng)用研究、多組分共存物系濃度同時(shí)測定計(jì)算應(yīng)用研究、相圖模式識(shí)別構(gòu)筑、新型結(jié)構(gòu)材料改性研究、微波法制備納米材料、熔鹽化學(xué)與技術(shù)、中藥現(xiàn)代化研究、農(nóng)作物脫農(nóng)殘研究、醫(yī)用復(fù)合材料研究、生物質(zhì)殺菌劑研究、超臨界流體提取有效成分群工藝系統(tǒng)研究、活性炭綠色生產(chǎn)工藝、重金屬同時(shí)檢測及脫除、農(nóng)藥殘留快速同時(shí)測定、大米脫農(nóng)殘研究等多個(gè)領(lǐng)域的項(xiàng)目，2010年提出室溫（常溫）瀝青概念，為節(jié)能減排二氧化碳做出貢獻(xiàn)。

研究項(xiàng)目當(dāng)中，其中有國家自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目和安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目，不少已經(jīng)獲得了發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠?，其中的醫(yī)用復(fù)合材料已經(jīng)開始了有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

累累的研究碩果為孫益民教授贏得了榮譽(yù)，先后獲得北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，中國高?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)以及安徽省教育廳優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)等多個(gè)科研和教學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)。

工業(yè)技術(shù)優(yōu)化

孫益民教授集三十年從事高等教育經(jīng)驗(yàn)，二十多年的科研經(jīng)歷以及十多年的工業(yè)實(shí)踐，在數(shù)據(jù)采掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、非線性科學(xué)、材料計(jì)算設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的探究，以及在化學(xué)化工領(lǐng)域、工業(yè)技術(shù)等方面積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，在21世紀(jì)初自主研發(fā)了多因素多水平多目標(biāo)可視化分析m³VA方法?？梢暂^為有效地解決實(shí)驗(yàn)科學(xué)和工業(yè)技術(shù)優(yōu)化的“多因素多水平多目標(biāo)問題(m³)”這一世界性難題。2005年起被聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)及社會(huì)理事會(huì)聘為諮商專家，諮商領(lǐng)域?yàn)椴牧峡茖W(xué)、天然產(chǎn)物科學(xué)、物理化學(xué)、計(jì)算化學(xué)。

M3VA方法在多個(gè)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域方面得到了成功應(yīng)用，確實(shí)解決了很多困擾各類企業(yè)的技術(shù)難題。如常溫瀝青、瀝青混料研究、高分子材料改性研究、中醫(yī)骨傷外固定材料、大米脫農(nóng)殘、超臨界二氧化碳提取植物有效成分群系統(tǒng)研究、化工工藝優(yōu)化、多元物質(zhì)混合焓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型研究、重金屬同時(shí)測定研究等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中的問題。孫益民教授多次出訪美國、加拿大，2011年1月又隨安徽省新能源團(tuán)去德國進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)交流。在國內(nèi)，孫益民教授一直堅(jiān)持免費(fèi)為企業(yè)提供工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)。

目前列入推廣的工業(yè)化技術(shù)有：I²S-MH (中藥-保健品原料工業(yè)信息化系統(tǒng))；TOMDO(新材料設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù))；TOSMAS(一步法瀝青混料技術(shù))；I²S-C (化工工藝優(yōu)化技術(shù))；ACIP(活性炭精深加工產(chǎn)業(yè)化)；I²P-1 (高分子材料改性系統(tǒng)技術(shù))。

篇10

關(guān)鍵詞：固體物理；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)改革；教學(xué)方法；雙語教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）21-0072-02

自20世紀(jì)50年代以來，以固體物理的能帶理論為基礎(chǔ)，固體物理學(xué)得到了飛速發(fā)展?？茖W(xué)家在磁學(xué)半導(dǎo)體、超導(dǎo)、激光等現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域獲得了重大進(jìn)展，相關(guān)研究成果已經(jīng)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際生產(chǎn)力，并帶動(dòng)了相關(guān)信息科學(xué)技術(shù)群的高速發(fā)展。在20世紀(jì)50年代末，“固體物理”被采納為我國物理專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，是在物理專業(yè)課程設(shè)置上最為顯著的一項(xiàng)改革。[1]

固體物理學(xué)通過研究固體的結(jié)構(gòu)，及組成固體的粒子之間相互作用與運(yùn)動(dòng)規(guī)律來闡明其性能和用途。固體物理學(xué)涉及的內(nèi)容包括固體中的原子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合規(guī)律、固體電子運(yùn)動(dòng)方程及能帶結(jié)構(gòu)、金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制、半導(dǎo)體的基本原理、超導(dǎo)性的基本規(guī)律等，因此，“固體物理”已成為物理學(xué)科和材料學(xué)科的專業(yè)主干課之一。中國石油大學(xué)（華東）為教育部直屬的行業(yè)特色鮮明的工科重點(diǎn)大學(xué)，目前“固體物理”課程已在材料物理、材料科學(xué)與工程、光信息科學(xué)與技術(shù)三個(gè)專業(yè)開設(shè)，并擬在應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)開設(shè)。

本文從中國石油大學(xué)（華東）（以下簡稱“我?！保┠壳暗墓腆w物理本科教學(xué)實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)不同專業(yè)對(duì)固體物理知識(shí)需求的不同，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，并結(jié)合現(xiàn)代多媒體技術(shù)對(duì)教學(xué)手段和方法提出合理改革措施并在授課過程中進(jìn)行了實(shí)踐。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐―― “一個(gè)平臺(tái)，三個(gè)知識(shí)模塊”教學(xué)模式的建立

“固體物理”課程內(nèi)容豐富，體系龐大，涉及到“普通物理”“理論力學(xué)”“量子力學(xué)”“熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理”等多門課程，而目前國內(nèi)各個(gè)高校“固體物理”課程的授課學(xué)時(shí)受到了總學(xué)時(shí)的限制。因此如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)把固體物理的精髓講授給學(xué)生，需要針對(duì)學(xué)生的不同專業(yè)特點(diǎn)和對(duì)固體物理的要求來精選授課內(nèi)容。

我校有三個(gè)專業(yè)開設(shè)“固體物理”課程，分別為材料物理專業(yè)（64學(xué)時(shí)專業(yè)必修課）、材料科學(xué)與工程專業(yè)（32學(xué)時(shí)專業(yè)限選課）、光信息科學(xué)與技術(shù)（32學(xué)時(shí)專業(yè)限選課）。由于各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)及對(duì)固體物理的要求不同，因此在授課過程中授課內(nèi)容必定有所差異。

我校材料物理專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后一部分在企事業(yè)單位從事材料分析與檢測或材料制備工作，一部分繼續(xù)讀研深造。學(xué)生在大學(xué)前兩年的學(xué)習(xí)中已系統(tǒng)學(xué)過“普通物理”“量子力學(xué)”“熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理”等課程，物理背景明顯，物理知識(shí)扎實(shí)，并且在以后的學(xué)習(xí)和工作中對(duì)固體物理要求較高。根據(jù)這一實(shí)際情況，筆者選用山東大學(xué)出版的物理基地班教材，在對(duì)材料物理專業(yè)講授時(shí)主要包含以下六部分內(nèi)容：一是晶體的結(jié)構(gòu)，在這部分中主要講授固體物理的基本概念，如晶體的共性、堆積模型、布拉菲點(diǎn)陣等內(nèi)容；二是晶體的結(jié)合類型，主要從晶體結(jié)合的物理本質(zhì)出發(fā)闡述導(dǎo)致不同結(jié)合類型的原因；三是晶格振動(dòng)與晶體熱學(xué)性質(zhì)，在該部分中主要有簡單到復(fù)雜的講解一維晶格振動(dòng)、三位晶格振動(dòng)及晶格振動(dòng)的熱容理論；四是晶體的缺陷，主要講晶體缺陷的基本量類型、性質(zhì)及缺陷的擴(kuò)散和缺陷的統(tǒng)計(jì)；五是晶體中的電子能帶理論，主要講布洛赫波、一維晶格中近自由電子的近似、能帶理論等，并由此講解導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體形成的本質(zhì)和差異；六是自由電子論和電子的輸運(yùn)性質(zhì)，主要講電子氣的費(fèi)米統(tǒng)計(jì)，利用費(fèi)米統(tǒng)計(jì)理論和能帶理論對(duì)金屬的電導(dǎo)、熱導(dǎo)等電子輸運(yùn)特性進(jìn)行系統(tǒng)分析。該六部分內(nèi)容基本包含了晶體物理學(xué)的主要內(nèi)容，就后期學(xué)生深造所需的表面物理、非晶態(tài)物理等很少涉及。該內(nèi)容已在材料物理專業(yè)2004～2008級(jí)5屆學(xué)生中講授過，學(xué)生反映良好。

針對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)“固體物理”課程，其為32學(xué)時(shí)專業(yè)限選課?？紤]到該專業(yè)學(xué)生沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過“理論物理”“熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理”“量子力學(xué)”等課程，物理背景相對(duì)較弱，但在先修課程中已學(xué)過“材料科學(xué)基礎(chǔ)”“材料工程基礎(chǔ)”“材料力學(xué)性能”等課程，因此筆者在講授“固體物理”課程時(shí)從學(xué)生實(shí)際知識(shí)背景和學(xué)時(shí)要求出發(fā)，弱化課程涉及到的具體理論推導(dǎo)，強(qiáng)化模型思想對(duì)部分推導(dǎo)直接得到結(jié)論。從學(xué)生本身知識(shí)背景考慮，在課程教授時(shí)主要講解以下三部分內(nèi)容：一是晶體的結(jié)合類型，該部分內(nèi)容與材料物理專業(yè)一致；二是晶格振動(dòng)與晶體熱學(xué)性質(zhì)，在該部分中筆者弱化理論推導(dǎo)，而是通過近似的思想給出熱容的愛因斯坦模型和德拜模型；三是晶體中的電子能帶理論，講解內(nèi)容與材料物理專業(yè)一致，但在授課過程中涉及到量子力學(xué)的內(nèi)容直接給出結(jié)論而略掉具體推導(dǎo)過程。與材料物理專業(yè)相比，材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的授課內(nèi)容和授課學(xué)時(shí)均有所減少。比如對(duì)于晶體結(jié)構(gòu)和晶體的缺陷等內(nèi)容直接略掉，這是由于學(xué)生在先修課程材料科學(xué)基礎(chǔ)中已經(jīng)講解過，這樣就避免了不同學(xué)院在授課過程中的內(nèi)容交叉。對(duì)于想繼續(xù)考研深造的學(xué)生，筆者一般建議跟隨材料物理專業(yè)學(xué)生上64學(xué)時(shí)課程。該部分內(nèi)容在2002～2008級(jí)7屆學(xué)生中講授過，學(xué)生反應(yīng)較好。

光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)隸屬中國石油大學(xué)（華東）理學(xué)院，該專業(yè)學(xué)生的物理知識(shí)較材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生教深，其專業(yè)就業(yè)領(lǐng)域?yàn)楣怆娮赢a(chǎn)品與技術(shù)領(lǐng)域。光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)32學(xué)時(shí)“固體物理”專業(yè)限選課。與材料科學(xué)與工程專業(yè)相比，開設(shè)課程學(xué)時(shí)雖然相同，但學(xué)生的專業(yè)知識(shí)背景和對(duì)固體物理的要求并不相同。該課程主要教授以下內(nèi)容：一是晶體的結(jié)構(gòu)，該部分內(nèi)容與材料物理專業(yè)一致；二是晶體的結(jié)合，主要講晶體結(jié)合的物理本質(zhì)，并因此而導(dǎo)致的不同晶體結(jié)合類型，應(yīng)力和應(yīng)變的內(nèi)容因涉及到矩陣推導(dǎo)而去掉；三是晶格振動(dòng)與晶體熱學(xué)性質(zhì)，該部分內(nèi)容與材料專業(yè)大概一致，但弱化具體推導(dǎo)，比如晶格振動(dòng)的長波近似等內(nèi)容，直接給出結(jié)論；四是晶體的缺陷，主要講晶體缺陷的基本量類型、性質(zhì)，而缺陷的擴(kuò)散和缺陷的統(tǒng)計(jì)只做定性分析。與材料物理專業(yè)相比，受到客觀原因限制，光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的授課深度有所降低，授課內(nèi)容和授課學(xué)時(shí)均有所減少。該部分內(nèi)容已在光信息科學(xué)與技術(shù)2006～2011級(jí)6屆學(xué)生中講授過，學(xué)生反應(yīng)良好。

通過對(duì)課程內(nèi)容的認(rèn)真分析，并針對(duì)我校三個(gè)不同專業(yè)的課程特點(diǎn)及對(duì)固體物理的需求，筆者在多年實(shí)踐的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了“固體物理”教學(xué)“一個(gè)平臺(tái)，三個(gè)知識(shí)模塊”的教學(xué)模式，為其他相似課程的建設(shè)提供了一定的借鑒意義。

二、教學(xué)方法和手段的改革與實(shí)踐

“固體物理”課在授課過程中涉及到較多的理論推導(dǎo)，一般采用傳統(tǒng)的板書授課形式。板書授課可以保證學(xué)生與教師思維的同步，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。但板書在課堂教學(xué)過程中會(huì)占用相當(dāng)?shù)恼n堂時(shí)間，降低課堂學(xué)習(xí)效率和信息量，且長時(shí)間板書會(huì)導(dǎo)致學(xué)生課堂注意力下降，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的積極性降低。從課程特點(diǎn)來看，某些教學(xué)內(nèi)容單靠板書學(xué)生理解難度較大，比如晶體周期性結(jié)構(gòu)、密堆積模型的六角密排和立方密排、倒格矢、倒格空間等。傳統(tǒng)的課堂板書教學(xué)方式在“固體物理”教學(xué)時(shí)遇到了極大的困難。鑒于此，傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法需要改革。

自20世紀(jì)90年代以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體技術(shù)已成為“固體物理”教學(xué)現(xiàn)代化教學(xué)手段的重要組成部分。在“固體物理”教學(xué)過程中晶格振動(dòng)、固體、能帶理論、電子輸運(yùn)等內(nèi)容，要用到量子理論、理論力學(xué)、熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理等知識(shí)，且要用到高度抽象的波矢空間，該部分知識(shí)點(diǎn)一直是教師上課的重點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)可以把圖片、文本、聲音、視頻等諸多要素集成在一起來改變教學(xué)信息的包裝形式，直觀地用動(dòng)態(tài)的畫面解釋晶體的微觀及宏觀結(jié)構(gòu)和有關(guān)的物理規(guī)律，從而提高教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)力和增強(qiáng)教學(xué)過程中的直觀感染力。而且可以方便現(xiàn)在常用“固體物理”教學(xué)模式設(shè)計(jì)，提高現(xiàn)有教學(xué)模式的教學(xué)效率和質(zhì)量，以達(dá)到優(yōu)化固體物理教學(xué)的目的。[2]如在講到晶體的密堆積模型時(shí)，學(xué)生對(duì)六角密排和立方密排感到難以理解，筆者利用3DS MAX動(dòng)畫制作軟件及MS、CASTEP等計(jì)算軟件的繪圖功能制作了晶體結(jié)構(gòu)的三維圖像及視頻，從而充分向?qū)W生展示其堆積方式及堆積過程，學(xué)生反映良好，收到了較好的教學(xué)效果。

多媒體技術(shù)授課方式同傳統(tǒng)的板書教學(xué)相比有其自身的先進(jìn)性，如教師提前制作多媒體課件可節(jié)省大量的板書時(shí)間，可提高課堂效率、增加課堂教學(xué)內(nèi)容的信息量；多媒體課件的直觀性、新穎性特點(diǎn)，可提高學(xué)生的課堂興趣。但“固體物理”課程理論性很強(qiáng)，如果課堂教學(xué)完全依賴多媒體課件會(huì)導(dǎo)致學(xué)生忽略課程內(nèi)容學(xué)習(xí)，而把注意力轉(zhuǎn)移到課件本身上去；多媒體課件可節(jié)省課堂板書時(shí)間，增加課堂內(nèi)容的信息量，但同時(shí)導(dǎo)致課堂進(jìn)度緊湊，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中思維緊張，沒有充分的時(shí)間對(duì)知識(shí)點(diǎn)深入理解和吸收。因此，通過多年的教學(xué)實(shí)踐，在教學(xué)過程中筆者采用了課堂“板書教學(xué)+多媒體教學(xué)”相結(jié)合的教學(xué)模式。如在講解晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，筆者通過板書提示類型，但具體結(jié)構(gòu)通過多媒體課件展示；對(duì)于晶體熱容的模型、能帶理論等內(nèi)容，通過多媒體課件給出主要推導(dǎo)步驟，但具體推導(dǎo)過程利用板書進(jìn)行，從而增加學(xué)生的理解時(shí)間等。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，筆者對(duì)課堂板書教學(xué)+多媒體課件教學(xué)的比例進(jìn)行了探討，但得出的結(jié)論是：由于專業(yè)的不同和面對(duì)學(xué)生的不同，其比例關(guān)系不能一概而論，教師仍為課堂教學(xué)的主導(dǎo)，應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的實(shí)際情況來調(diào)整其比例關(guān)系，充分發(fā)揮板書和多媒體課件的優(yōu)勢，達(dá)到最佳教學(xué)效果。

三、網(wǎng)絡(luò)資源及“課堂教學(xué)+網(wǎng)絡(luò)自學(xué)”立體化教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

在多年的“固體物理”教學(xué)實(shí)踐過程中，由于專業(yè)課的性質(zhì)，課堂教學(xué)具有難以重復(fù)性，因此學(xué)生課堂聽課的效果很大程度上決定了學(xué)生掌握知識(shí)的程度。借助中國石油大學(xué)（華東）“固體物理”校級(jí)精品課培育項(xiàng)目的進(jìn)行，筆者嘗試進(jìn)行網(wǎng)站建設(shè)，制定了“固體物理”教學(xué)資料的上網(wǎng)計(jì)劃。目前“固體物理”課程已具備教材、教學(xué)大綱、教案、講稿、試題庫等教學(xué)輔助資料。網(wǎng)站一旦運(yùn)行，即可形成“課堂教學(xué)+網(wǎng)上自學(xué)”的立體化教學(xué)模式，從而擺脫學(xué)生僅依賴課堂學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式。

四、結(jié)束語

隨著21世紀(jì)固體物理學(xué)科的發(fā)展及現(xiàn)代化技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)高等教育提出了巨大挑戰(zhàn)，“固體物理”教學(xué)的改革勢在必行。通過多年教學(xué)實(shí)踐和研究，在我校的“固體物理”課程教學(xué)內(nèi)容中實(shí)現(xiàn)了“一個(gè)平臺(tái)+三個(gè)知識(shí)模塊”的教學(xué)模式，對(duì)“固體物理”的教學(xué)方法和手段的改革及新的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行了一些有意義的探索和實(shí)踐，并取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃昆，韓汝琦.固體物理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1997.