時間：2023-03-20 16:13:50
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論文關(guān)鍵詞：跨專業(yè)；研究生；培養(yǎng)
隨著軍隊院校研究生招生制度的深化改革和招生規(guī)模的調(diào)整優(yōu)化，跨專業(yè)招收、培養(yǎng)研究生在一些學(xué)科與專業(yè)正日益顯現(xiàn)并會更加突出。近五年來，在筆者培養(yǎng)的材料科學(xué)與工程專業(yè)工程碩士、同等學(xué)歷碩士、全日制碩士中，跨專業(yè)研究生占到了70%左右。分析跨專業(yè)研究生特點，研究培養(yǎng)跨專業(yè)研究生的有效措施，保證培養(yǎng)質(zhì)量，提高培養(yǎng)水平顯得格外重要。
一、跨專業(yè)研究生的特點分析
1.生源和專業(yè)基礎(chǔ)分析
近年來解放軍軍械工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)科跨專業(yè)招收的研究生主要有三種情況。
（1）跨專業(yè)調(diào)劑。由于受多種政策和因素影響，考生生源不足，上線研究生不多，夠復(fù)試條件的研究生數(shù)量小于招生計劃數(shù)量，每年不得不從其他富裕專業(yè)（通常是機械類專業(yè)）調(diào)劑研究生。這部分研究生除了在本科階段學(xué)習(xí)過40～50學(xué)時的“工程材料”課程外，基本上沒接觸材料科學(xué)方面的課程和知識。
（2）跨專業(yè)報考。這部分學(xué)生對材料科學(xué)與工程學(xué)科具有濃厚的興趣，立志從事材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)習(xí)與研究。為了考取研究生，他們自學(xué)了大量的“材料科學(xué)”課程，特別是對研究生入學(xué)考試確定的初試專業(yè)課程和復(fù)試專業(yè)課程下功夫較大，準(zhǔn)備比較充分，成績也比較好，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，但他們畢竟沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過材料科學(xué)與工程專業(yè)課程，為了考取研究生，突擊學(xué)習(xí)痕跡明顯，死記硬背的東西較多，融會貫通、舉一反三、靈活應(yīng)用的能力偏弱。
（3）為躲避研究生入學(xué)考試課目“數(shù)學(xué)一”而跨專業(yè)報考。我院材料科學(xué)與工程學(xué)科確定的研究生入學(xué)考試數(shù)學(xué)課目為“數(shù)學(xué)二”而非“數(shù)學(xué)一”，部分考生由于數(shù)學(xué)功底較弱，擔(dān)心“數(shù)學(xué)一”難度大，考不出好成績，受社會現(xiàn)實的驅(qū)動選擇報考了本專業(yè)，由于目的和動機不同，這部分學(xué)生材料科學(xué)的基本理論、基本知識、基本技能也較弱。
總之，跨專業(yè)報考的研究生相對于本專業(yè)研究生而言，在專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握和基礎(chǔ)理論積累方面比較薄弱。
2.心理和優(yōu)劣勢分析
跨專業(yè)學(xué)習(xí)并不是一件簡單的事，一切從頭開始，這需要勇氣、動力和毅力?？鐚I(yè)研究生能夠和本專業(yè)研究生坐在一起，站在一個起跑線上學(xué)習(xí)和研究，這本身就說明了跨專業(yè)研究生勇于挑戰(zhàn)、肯于付出和戰(zhàn)勝自我的精神。當(dāng)遇到挫折、困難或不公正待遇時，跨專業(yè)研究生會表現(xiàn)出更加堅強的心態(tài)、信念和理想。
另外，跨專業(yè)研究生也具有非跨專業(yè)研究生所不具備的優(yōu)勢。首先跨專業(yè)研究生大多具有交叉學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)，無論是基礎(chǔ)理論還是專業(yè)實踐，跨專業(yè)研究生受到來自不同學(xué)科方向文化和知識體系的熏陶，具有復(fù)合型人才的優(yōu)勢；其次，跨專業(yè)研究生容易認識到自己的長處和不足，會注意取長補短，發(fā)揮長處。
二、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)措施
1.搞好入學(xué)教育，樹立學(xué)習(xí)信心
材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生在大學(xué)期間除了學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、外語、計算機等公共基礎(chǔ)課外，還要學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料現(xiàn)代分析方法、材料制備工藝、材料性能分析、新材料、材料實驗、材料管理等專業(yè)課。本科四年的學(xué)習(xí)使得他們掌握了扎實的材料科學(xué)基礎(chǔ)理論知識，具有較強的實踐能力，建立起了材料科學(xué)概念，形成了材料思維習(xí)慣。而跨專業(yè)研究生在專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、知識積累上有所欠缺，常常會造成在進入研究生學(xué)習(xí)后“水土不服”、“消化不良”的現(xiàn)象，表現(xiàn)為不具備獨立思考問題和解決實際問題的能力，學(xué)習(xí)能力差，材料概念不清，不熟悉專業(yè)學(xué)術(shù)話語，缺乏創(chuàng)新思維。為此必須搞好他們的入學(xué)教育，糾正動機偏差，講清跨專業(yè)學(xué)習(xí)的利和弊，在認識差距的同時看到優(yōu)勢，使他們明確學(xué)習(xí)目的，樹立學(xué)習(xí)信心，要求他們勇于克服困難，按期完成學(xué)業(yè)。
2.補修基礎(chǔ)課程，夯實專業(yè)基礎(chǔ)
對跨專業(yè)考入的研究生，解放軍軍械工程學(xué)院在課程設(shè)置上與本專業(yè)考入的研究生沒有區(qū)別，課程設(shè)置統(tǒng)一，培養(yǎng)計劃剛性，不考慮個體差異，不照顧個體要求。由于跨專業(yè)研究生與本專業(yè)研究生的專業(yè)基礎(chǔ)相差太遠，研究生授課教師往往顧此失彼，常常會使本專業(yè)的學(xué)生覺得授課深度不夠、提高有限，而跨專業(yè)研究生卻難以理解，從而使正常的研究生教學(xué)受到?jīng)_擊和困擾，影響教學(xué)效果。
材料科學(xué)學(xué)科具有一套獨立的理論體系和思維方式，它不僅在專業(yè)基礎(chǔ)上與計算機、自動化、電子類專業(yè)相去甚遠，而且思維方式獨特。盡管學(xué)生學(xué)習(xí)努力，但由于缺乏系統(tǒng)的材料科學(xué)基礎(chǔ)培訓(xùn)和思維訓(xùn)練，對材料類課程的學(xué)習(xí)難以擺脫夾生不熟的狀態(tài)，聽課的過程似乎明白，但難以用自己的語言表述出來并運用到實際工作中，對一些概念和理論似懂非懂。
授課教師應(yīng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重因材施教。指導(dǎo)老師要加強個別指導(dǎo)，篩選本科階段“材料科學(xué)”3～5門重要核心課程作為補修課程，強化跨專業(yè)學(xué)生的“材料科學(xué)”基礎(chǔ)。為幫助跨專業(yè)學(xué)生建立對材料科學(xué)的感性認識，培養(yǎng)材料學(xué)思維習(xí)慣，安排他們到實驗室指導(dǎo)本科生畢業(yè)實習(xí)，做到教學(xué)相長。督導(dǎo)跨專業(yè)學(xué)生利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)相關(guān)知識，彌補跨專業(yè)研究生所需要的基礎(chǔ)理論未來向深度和廣度拓展的缺陷，從而為培養(yǎng)其研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)創(chuàng)造條件。
3.依據(jù)學(xué)生特點，選定研究方向
導(dǎo)師是培養(yǎng)研究生最為重要的環(huán)節(jié)，在研究生培養(yǎng)中起著其他個人和機構(gòu)無法替代的重要作用。對學(xué)生的嚴格要求大多需要通過導(dǎo)師才能有效落實。導(dǎo)師在充分考察、了解學(xué)生的興趣和特長后，在征求學(xué)生意見的基礎(chǔ)上幫助其選好論文方向。如數(shù)學(xué)、計算機基礎(chǔ)較好的研究生更多地安排一些材料制備過程中與數(shù)值模擬、仿真有關(guān)的課題；動手能力較強而理論功底較弱的研究生，安排一些傾向于材料制備工藝方面的課題；機械制造專業(yè)的研究生安排一些注重與材料制備設(shè)備相關(guān)的課題，這樣有利于學(xué)生揚長避短，增強自信，提高對材料學(xué)研究工作的興趣。通過撰寫論文鍛煉和提高實際工作能力，他們畢業(yè)后達到與本專業(yè)生源同樣的培養(yǎng)質(zhì)量。
4.凝煉導(dǎo)師文化，促進師生互動
（1）堅持師生在教育上是授受關(guān)系，導(dǎo)師處于主導(dǎo)地位。堅持師生在人格上是平等關(guān)系，導(dǎo)師應(yīng)以尊重學(xué)生的人格、平等地對待學(xué)生、熱愛學(xué)生為基礎(chǔ)，進行正確地指導(dǎo)、嚴格要求和民主型的管理。
（2）堅持師生在道德上是相互促進關(guān)系。導(dǎo)師應(yīng)該強烈感受社會的迅速變化和知識的不斷更新，加強與學(xué)生的互動，自覺不斷地自我充實和提高，不斷更新自己的觀念，形成有組織的討論、研究氛圍，在教育培養(yǎng)研究生活動中不斷發(fā)展自己。導(dǎo)師要注意對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的觀察和評價，形成對學(xué)生新的了解和認識，及時修改對學(xué)生的某些要求與期望。導(dǎo)師通過自己的努力影響、感化學(xué)生，增進學(xué)生對導(dǎo)師的了解，從而激發(fā)學(xué)生更加自覺、主動地學(xué)習(xí)和工作。在研究生中間提倡互幫互學(xué)，博士生帶碩士生，高年級研究生帶低年級研究生，本專業(yè)研究生幫跨專業(yè)研究生，在研究生中廣泛開展學(xué)習(xí)研討活動。
5.加強學(xué)術(shù)交流，營造創(chuàng)新氛圍
要培養(yǎng)高質(zhì)量的跨學(xué)科研究生，必須要有好的學(xué)術(shù)氛圍。廣泛開展學(xué)術(shù)交流，鼓勵學(xué)生參加多種多樣的學(xué)術(shù)活動，有利于學(xué)生了解本領(lǐng)域的前沿工作，提高專業(yè)水平和表達能力，有利于學(xué)生開闊眼界、拓寬知識面。近年來，我們堅持博士研究生在校期間外出參加學(xué)術(shù)交流會議人均不少于3次，碩士研究生人均不低于1.5次。研究生們通過參加國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會議進一步了解到本領(lǐng)域科技與學(xué)術(shù)發(fā)展的信息，增長了他們的專業(yè)知識，提高了學(xué)術(shù)水平，拓寬了研究思路，并結(jié)交了一批同行，同時，也提高了他們對信息的認識程度以及捕捉、分析、判斷和吸收信息的自覺性。
6.嚴格跟蹤檢查，嚴把論文答辯關(guān)
嚴格研究生中期篩選制度，對課程學(xué)習(xí)成績出現(xiàn)黃牌的研究生進行個別談話，達不到要求的推遲開題。
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專業(yè)；設(shè)置；專業(yè)方向；學(xué)生就業(yè)
中圖分類號：G640 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0180-02
貴州省是航天航空產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)基地集中地區(qū)。近年來，隨著先進制造業(yè)引進涌入，對材料學(xué)科專業(yè)相關(guān)從業(yè)人員的需求量大為增加。然而，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)置是以傳統(tǒng)金屬材料方向為主，與高新制造業(yè)對材料壓力加工、材料質(zhì)量檢測方面的人才需求有些錯位。單一專業(yè)方向培養(yǎng)模式，與社會需求和行業(yè)發(fā)展分工明確細化顯得不適應(yīng)、脫節(jié)。學(xué)生不能根據(jù)自己的興趣、個性、就業(yè)愿望選擇專業(yè)方向，制約了學(xué)生的多樣化、個性化發(fā)展及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1-4]。此外，貴州師范大學(xué)、貴州理工學(xué)院等區(qū)域高校也相繼開設(shè)材料類學(xué)科專業(yè)，使得本地區(qū)材料學(xué)科畢業(yè)生數(shù)猛增，就業(yè)壓力增加，就業(yè)渠道必須拓展。
為了解決材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式不能完全滿足市場對人才個性化、多樣化的需求問題。依據(jù)貴州省材料產(chǎn)品制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)市場現(xiàn)狀。材料科學(xué)與工程專業(yè)以專業(yè)特征為基準(zhǔn)，面向就業(yè)市場，以學(xué)生為本，靈活設(shè)計金屬材料、壓力加工以及材料檢測及表征三個專業(yè)特色培養(yǎng)方向。通過構(gòu)建方向課程體系，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法、手段改革，加強師資隊伍建設(shè)，堅持知識、能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，有針對性地著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，強化學(xué)生多樣化、個性化發(fā)展，拓寬就業(yè)渠道。
一、特色專業(yè)方向課程設(shè)置
廣泛進行調(diào)研，重點了解金屬制造行業(yè)對人才知識、素質(zhì)、能力的要求。我們按“通識公共基礎(chǔ)+夯實大材料學(xué)科基礎(chǔ)+明確專業(yè)專長方向”的方式實施材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)，確定了具備相同口徑的通用基礎(chǔ)知識課程群和材料科學(xué)與工程專業(yè)核心課程群，為專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生根據(jù)社會需求和個性特長，自主選擇專業(yè)方向，以滿足學(xué)多樣化、個性化發(fā)展需求。
通用基礎(chǔ)知識課程群主要包括公共基礎(chǔ)與人文素養(yǎng)等課程，重點培養(yǎng)學(xué)生文化素質(zhì)、身體素質(zhì)、思想品德素質(zhì)。專業(yè)基礎(chǔ)課是課程體系的中心組成部分，緊密圍繞材料學(xué)科專業(yè)共性特征和人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置，是三個專業(yè)方向共同開設(shè)的課程。避免課程間內(nèi)容重疊，整合《固態(tài)箱變》、《金屬熱處理》、《熱處理新技術(shù)》三門課程課程為一門核心課程――《熱處理原理及工藝》，構(gòu)建以《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)性能》、《材料分析方法》等課程組成的專業(yè)核心課程群[5]。便于學(xué)生掌握有關(guān)材料制備合成、組織結(jié)構(gòu)、性能和使用效能等四要素構(gòu)成的材料學(xué)科共性基礎(chǔ)知識規(guī)律。
專業(yè)方向課程群體與社會需求密切聯(lián)系，有不同特色的專業(yè)方向?qū)嵱眯哉n程群。金屬材料專業(yè)方向有《金屬材料學(xué)》、《鋼鐵冶金概論》、《有色金屬合金》、《復(fù)合材料》、《高溫合金》、《航天材料》、《模具材料》等課程。壓力加工方向有《材料成型工藝》、《軋制工藝學(xué)》、《擠壓與拉拔》、《塑性成形數(shù)值模擬技術(shù)》、《鍛壓設(shè)備與工藝》、《快速成形技術(shù)》等課程。材料檢測及表征方向有《材料性能測試技術(shù)》、《材料工業(yè)分析》、《無損探測》、《超聲檢查》、《渦流檢測》、《常用檢測設(shè)備與維修》等課程。
二、專業(yè)方向?qū)嵺`教學(xué)設(shè)置
材料科學(xué)與工程實踐教學(xué)踐行“理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，更加注重實踐教學(xué)，偏重專業(yè)方向”理念。改革傳統(tǒng)實習(xí)教學(xué)模式，認識實習(xí)圍繞實習(xí)基地的制備（壓力加工）-檢測-裝配流程組織展開，學(xué)生初步掌握材料制備-組織結(jié)構(gòu)-性能-使用效能為主線的科學(xué)研究方法。生產(chǎn)實習(xí)則各自偏重金屬材料、壓力加工、檢測與表征專業(yè)方向，身臨其境，與社會溝通，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決相應(yīng)的專業(yè)方向領(lǐng)域中的生產(chǎn)實際問題。近年來，本專業(yè)實驗室采購了透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等大型精密儀器和實用設(shè)備，構(gòu)建冶金制備、壓力加工和測試與表征實驗平臺，為培養(yǎng)不同專業(yè)方向?qū)W生的創(chuàng)新意識和實踐能力奠定了堅實基礎(chǔ)。按照自編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教程》指導(dǎo)教材，以“課程綜合性實驗、專業(yè)方向綜合性實驗、專業(yè)綜合性實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐應(yīng)用開放性實驗”分層次逐步深入展開。畢業(yè)論文環(huán)節(jié)實行導(dǎo)師制，采取自主挑選導(dǎo)師、過程互動的方式，激發(fā)學(xué)生研究創(chuàng)新的興趣，理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)學(xué)生的實踐認知和創(chuàng)新能力，保證高質(zhì)量的畢業(yè)論文。近幾年共有10余篇本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)論文獲學(xué)校優(yōu)秀論文獎勵。
激勵學(xué)生參加著名專家和企業(yè)家講授高水平專業(yè)講座，讓學(xué)生了解專業(yè)方向前沿發(fā)展動態(tài)，新成果、新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新理念，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。鼓勵學(xué)生自由選題，
自主設(shè)計方案，申報大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立完成制備（加工）、檢測、表征、分析實驗過程。推薦優(yōu)秀學(xué)生參加全國金相、節(jié)能技能大賽，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣，并充分展示學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。近年來獲國家級、省級、校級大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目及SRT項目10余項，國家級節(jié)能大賽獲獎3項。
三、教學(xué)方法、手段改革
課堂教學(xué)中重視以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，采用多媒體、科研成果案例、小組討論、精品課程交流平臺網(wǎng)絡(luò)等方法，將繁雜的概念、原理，產(chǎn)品制備過程，微觀組織結(jié)構(gòu)以及性能檢測過程、檢測設(shè)備操作和維護過程等以形象化、動態(tài)化、具體化的形式，逐步深入，側(cè)重向各專業(yè)方向?qū)W生講授，利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣，以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和批判性思維能力?！恫牧峡茖W(xué)導(dǎo)論》實行雙語教學(xué)，學(xué)生閱讀翻譯外文文獻的能力明顯提高，有利于了解全球材料學(xué)科的前沿科研狀態(tài)和知識。在實踐教學(xué)改革中，材料科學(xué)與工程專業(yè)各方向充分發(fā)揮學(xué)院與企業(yè)的科研實踐優(yōu)勢，拓寬就業(yè)渠道。從時間、教學(xué)內(nèi)容以及管理措施上保證“以科研促進教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力”[6]。我院于2011年開始與臺灣義守大學(xué)合作辦學(xué)，材料科學(xué)與工程專業(yè)各方向選派1～2名優(yōu)秀學(xué)生到該校學(xué)習(xí)，這將進一步探索出國際國內(nèi)合作辦學(xué)之路，給本專業(yè)更多優(yōu)秀學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)、開闊學(xué)科視野提供跨校學(xué)習(xí)平臺。
四、加強師資隊伍建設(shè)
貴州大學(xué)材料科學(xué)與工業(yè)專業(yè)經(jīng)過60多年的專業(yè)建設(shè)，儲備了大批的材料學(xué)科專家學(xué)者和寬厚的工程學(xué)術(shù)文化底蘊。近幾年，經(jīng)過貴州大學(xué)品牌專業(yè)、省級示范性專業(yè)、國家一類特色專業(yè)，以及重點學(xué)科、碩士點、博士點授予專業(yè)建設(shè)，采用傳幫帶培養(yǎng)、引進、進修提高等方式，建立了一支教學(xué)、科研兼容，結(jié)構(gòu)合理，愛崗敬業(yè)，勇于創(chuàng)新的專業(yè)方向教師隊伍。目前本專業(yè)共有教師15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，碩士5人。35歲以下教師全部在讀博士。本專業(yè)青年教師全部到省級材料結(jié)構(gòu)與強度重點實驗室兼職，掌握大型檢測與表征儀器的操作和維護，為師生展開科研教學(xué)提供了技術(shù)便利。與貴州南方匯通、安大集團公司等校外實習(xí)基地建立了長期師資培養(yǎng)機制，以解決不同性質(zhì)的企業(yè)生產(chǎn)問題為契機，與培養(yǎng)學(xué)生并舉，為各專業(yè)方向師生提供了科學(xué)研究和工程實踐的條件，目前有三位教師在這些企業(yè)攻讀博士后。加強教師隊伍團隊合作，鼓勵教師教學(xué)與科研并重。目前，本專業(yè)教師發(fā)表相關(guān)教研論文30余篇，出版教材《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《金屬材料學(xué)》、《材料科學(xué)》、《材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教程》等4部教材?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》獲評省級精品課程，《材料力學(xué)性能》獲評校級精品課程，帶動了本專業(yè)方向課程的建設(shè)。
五、結(jié)論
與時俱進，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)緊跟材料制造業(yè)發(fā)展趨勢和用人市場需求，及時調(diào)整專業(yè)特色培養(yǎng)方向，不斷深化構(gòu)建特色培養(yǎng)方向課程體系，改革教學(xué)方法、手段，加強師資隊伍建設(shè)等措施，逐步實現(xiàn)了專業(yè)“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實踐、強能力”與培養(yǎng)方向?qū)ｉL化的有機統(tǒng)一，不僅彌補了現(xiàn)有專業(yè)培養(yǎng)模式的不足，而且也滿足了學(xué)生多樣化、個性化發(fā)展的需求，提升了學(xué)生就業(yè)市場競爭力。最近幾年，材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)率一直名列貴州大學(xué)前茅，獲得2011―2013年全校就業(yè)率一等獎，已呈現(xiàn)出學(xué)生就業(yè)自信、社會歡迎的良好互動局面。
參考文獻：
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【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，從課程體系與內(nèi)容，教學(xué)理念，教學(xué)方法及手段，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革，考核評價方式，師資隊伍建設(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問題及教改實踐。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。
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)”有必要在加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)知識面和加強實踐訓(xùn)練等方面進行課程改革。
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)展先進制造業(yè)的需求，結(jié)合本校材料科學(xué)重點學(xué)科的發(fā)展方向，在進行材料科學(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，主動適應(yīng)上海經(jīng)濟、科技與社會的發(fā)展對材料學(xué)科專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)和實踐能力的要求，強調(diào)理論與實踐結(jié)合，在寬專業(yè)知識面上對學(xué)生進行綜合素質(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)知識的寬專業(yè)人才。作為材料學(xué)科最為基礎(chǔ)和重要的平臺課程，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”在學(xué)科知識構(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)知識的基礎(chǔ)深度和知識面的廣泛程度，并影響著后續(xù)課程的展開、實施及教學(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，我們對課程教學(xué)目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、考核評估等方面進行了教學(xué)改革的實踐。
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)其他知識做準(zhǔn)備，同時也為部分學(xué)生進一步深造做準(zhǔn)備，為此要根據(jù)不同學(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)生運用基礎(chǔ)理論分析和解決實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)知識打下良好的基礎(chǔ);最后，根據(jù)社會經(jīng)濟的發(fā)展需求，強調(diào)學(xué)生對材料科技進展與人類文明及經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的認知，能從價值工程的角度研發(fā)、選擇和應(yīng)用材料，從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展角度評價使用材料。
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)合材料的共性與個性特點，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)，位錯模型，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，從微觀、宏觀、物質(zhì)內(nèi)部、表面與界面、靜態(tài)及動態(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、功能材料的最新進展，使學(xué)生對材料組成與物質(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)打下扎實的寬專業(yè)口徑的理論知識基礎(chǔ)。
2.3 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
在加強實踐的教學(xué)改革中，采取實驗教學(xué)課程建設(shè)與學(xué)院平臺實驗室建設(shè)相結(jié)合的方式，推進課程實踐教學(xué)的全面提高。材料科學(xué)基礎(chǔ)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)分為兩個部分，一是課內(nèi)實驗，現(xiàn)配置了16 學(xué)時的實驗課，二是單列了一門“材料科學(xué)綜合實驗”課程，時間安排為連續(xù)的3周。針對課程教學(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)實驗內(nèi)容，加大綜合性實驗的比重，如金屬塑性變形與再結(jié)晶綜合實驗、金相分析綜合實驗等，編寫了新的實驗教學(xué)指導(dǎo)書。課內(nèi)實驗以學(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，強調(diào)對不同材料顯微結(jié)構(gòu)基本特征的掌握。材料科學(xué)基礎(chǔ)綜合實驗課程的主要目的是通過一個完整的實驗過程，包括明確實驗?zāi)康?、設(shè)計實驗過程、實施實驗和分析實驗結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生材料科學(xué)與工程的基本素養(yǎng)，提高實驗動手能力和分析、解決問題的能力，進一步鞏固對材料科學(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)”的認知。課內(nèi)實驗和綜合實驗內(nèi)容互為補充、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)實驗教學(xué)實踐中，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。一些實驗室目前難以實現(xiàn)而對學(xué)生的學(xué)識教育較為重要的內(nèi)容也通過多媒體形式使學(xué)生有一個較為直觀的認識。與此同時，還對教學(xué)方法進行了相應(yīng)的改進，授課力求重點突出、邏輯清晰，強調(diào)教學(xué)互動，提倡師生間平等討論，倡導(dǎo)探索性和研究性的學(xué)習(xí)方法，達到理論融會貫通的目的。
2.5 考核方式
在課程建設(shè)過程中我們對課程的考核方式也進行了深入的討論，大家認為合理的考核評價制度應(yīng)該以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為主要目標(biāo)，為此有必要改進傳統(tǒng)的閉卷考試形式，避免“一考定終身”的方法。對此我們正在探索一種更為全面均衡的考核方法。具體考慮為將平時作業(yè)、實驗報告、小論文、隨堂考試和期末考試相結(jié)合的方式。重視對平時學(xué)習(xí)過程和階段學(xué)習(xí)效果的評價，將上課聽講與課堂交流、作業(yè)習(xí)題解答的獨特性及完成質(zhì)量列入考評，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)，鼓勵學(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)計一些隨堂考試卷，隨堂考試允許學(xué)生參考課堂筆記和教材，但每個學(xué)生必須獨立完成試卷，重點考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力，檢驗學(xué)生分析解決問題的能力。將實驗報告作為獨立考查的重要部分，注重培養(yǎng)學(xué)生獨立完成實驗并撰寫規(guī)范的實驗報告的能力，檢驗與評價學(xué)生的動手能力和創(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，重點考查學(xué)生的臨場應(yīng)變能力，對基本知識的掌握、熟練和提煉的程度。
2.6 師資隊伍建設(shè)
課程建設(shè)主要依靠教師推動。近年來，我們以全面提高教師隊伍素質(zhì)為中心，以培養(yǎng)優(yōu)秀年輕骨干教師為重點，在職教師再培訓(xùn)和引進高素質(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)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伍，取得了很大成效。教師隊伍的科研和工程實踐能力有了極大的提升，在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)團隊中，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，促進了學(xué)生科研實踐能力的提高和材料工程意識的形成。教師團隊通過公開課觀摩學(xué)習(xí)，加強教學(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)進行教學(xué)實踐，在課程目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段和方法、考核方式改革等方面進行了探索實踐并取得了一定的成績。課程建設(shè)下一步的工作重點將放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)上，以進一步提高教學(xué)效益和教學(xué)質(zhì)量。教育教學(xué)改革是一項永無止境的事業(yè)，只有通過對學(xué)生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)進行更具體的探索和調(diào)查研究，不斷地實踐以總結(jié)其中的經(jīng)驗教訓(xùn)，才能逐漸探索出一條適合于應(yīng)用型本科材料專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。
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根據(jù)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，通過到企業(yè)調(diào)查走訪、問卷調(diào)查、畢業(yè)生反饋等方式，收集了對課程體系設(shè)置的意見和建議，結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，對材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系進行了模塊化設(shè)置。也就是將課程體系設(shè)置為由若干個完整的課程模塊構(gòu)成的課程體系形式。材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系由材料制備基礎(chǔ)、材料加工技術(shù)、材料的性能、材料的檢測等四個模塊組成。每一個模塊又由若干門課程組成，分為必修課和選修課兩類。材料制備基礎(chǔ)模塊由材料物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬塑性成型理論、材料科學(xué)導(dǎo)論（雙語）等組成；材料加工技術(shù)模塊由熱處理原理及工藝、金屬塑性成型工藝學(xué)、現(xiàn)代材料制備技術(shù)、金屬焊接工藝等組成；材料的性能模塊由材料力學(xué)性能、材料腐蝕與防護、材料物理性能等組成；材料的檢測模塊由材料分析技術(shù)、失效分析、計算機在材料科學(xué)與工程的應(yīng)用等組成。這樣的課程設(shè)置，能夠突破學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的界限，靈活地設(shè)計和組織具有不同作用的課程模塊，從而構(gòu)建具有不同價值取向的課程體系，以滿足學(xué)生的全面發(fā)展和個性發(fā)展需要。
2.科學(xué)合理地進行課程的整合和重組
根據(jù)教育部“卓越工程師”培養(yǎng)模式，結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)長期的實踐經(jīng)驗，對課程進行了整合與重組；在制訂材料科學(xué)與工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計劃過程中，在原來的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，對課程進行重新的整合和重組。在進行課程體系的整合重組過程中，打破了各學(xué)科領(lǐng)域的界限，增加金屬凝固、塑性成型、焊接等內(nèi)容，真正達到了“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的目的。同時不受原有課程和體系結(jié)構(gòu)的束縛，對課程進行了實質(zhì)性的有機融合和重新組織。具體而言，改變了以往按人文科學(xué)、社會科學(xué)和自然科學(xué)分類或按照等級結(jié)構(gòu)設(shè)置課程的做法，打破了原有專業(yè)、課程之間的壁壘，擺脫了學(xué)科知識系統(tǒng)的束縛；強調(diào)課程內(nèi)容的綜合性，以跨學(xué)科的方式選擇課程內(nèi)容、組織和整合課程體系。同學(xué)科知識的相互滲透、融合和新知識的吸收利用，保證知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和完整性；改變過于講究學(xué)科自身結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的課程設(shè)置過細、過多和缺乏整體性的狀況；避免課程內(nèi)容的脫節(jié)和交叉重復(fù)，精簡課程門類，減少必修課比例。比如：將以往的《固態(tài)相變》和《熱處理工藝學(xué)》整合為《熱處理原理及工藝》，將《材料力學(xué)性能》和《材料物理性能分析》整合為《材料性能》，將《金屬材料學(xué)》和《模具材料》整合為《金屬材料學(xué)》，將《現(xiàn)代材料制備技術(shù)》和《熱處理新技術(shù)》整合為《現(xiàn)代材料加工技術(shù)》等。并處理好理論與工程實踐、必修課與選修課之間的關(guān)系，大力加強實踐課程的體系改革。
3.結(jié)合企業(yè)需求，制訂企業(yè)培養(yǎng)方案
企業(yè)學(xué)習(xí)階段是材料科學(xué)與工程專業(yè)的工程教育不可或缺的階段，是整個教學(xué)計劃的重要組成部分，也是實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的重要環(huán)節(jié)，按照材料科學(xué)與工程卓越工程師培養(yǎng)計劃，將嚴格按照“3+1”培養(yǎng)模式，其中1年企業(yè)實踐培養(yǎng)，著重完成學(xué)生的基本操作技能、分析解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。使學(xué)生通過企業(yè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)和實踐，基本掌握金屬加工車間、熱處理車間、鍛造車間、表面處理車間、金屬材料檢測中心等部門的工作內(nèi)容和基本生產(chǎn)操作技能，了解工程技術(shù)人員在熱處理車間表面車間、檢測中心等部門的作用及技術(shù)職責(zé)范圍，培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新意識和實踐能力的材料科學(xué)與工程專業(yè)人才。同時具有靈活運用材料科學(xué)與工程專業(yè)知識與材料工程規(guī)范、團隊協(xié)作、跨文化環(huán)境交流、競爭與合作的能力，以及較強的創(chuàng)新意識和進行熱處理工藝設(shè)計、技術(shù)改造與創(chuàng)新的能力。所以企業(yè)培養(yǎng)方案包括：初步能力培養(yǎng)實訓(xùn)、專業(yè)基本能力培養(yǎng)實訓(xùn)、工程能力訓(xùn)練、行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙?xí)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。整個教學(xué)環(huán)節(jié)將依托企業(yè)、工程中心、重點實驗室開展，由校企共同參與培養(yǎng)過程，共同監(jiān)控培養(yǎng)過程。
4.課程體系與能力培養(yǎng)的關(guān)系
[關(guān)鍵詞]計算機 材料科學(xué) 虛擬課題 教改方案
[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）18-0159-02一、引言
在當(dāng)今社會中，計算機在社會發(fā)展中顯示了其強有力的推動作用。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展壯大，計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用也越發(fā)普遍和顯著，如信息檢索、數(shù)據(jù)分析和圖像處理、計算模擬、材料組分和結(jié)構(gòu)分析等等。對大學(xué)高等教育而言，開設(shè)計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用課程是為了讓學(xué)生初步掌握計算機在材料科學(xué)應(yīng)用中的方法、步驟和應(yīng)用領(lǐng)域等，從而促進專業(yè)課的學(xué)習(xí)。
結(jié)合我校高分子材料與工程專業(yè)的特點以及畢業(yè)生需進行的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，在高分子材料科學(xué)的學(xué)習(xí)研究過程中需要涉及多種軟件的應(yīng)用，最基本的包括文獻檢索、實驗方案的設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、圖形處理等等，而這些都離不開計算機技術(shù)。在書本式教育和多媒體PPT教育為基礎(chǔ)的理論教學(xué)模式下，教學(xué)效果并不是十分理想。在往屆的教學(xué)質(zhì)量反饋中，多數(shù)學(xué)生反映單純的理論教學(xué)形式枯燥、效果不良，一旦涉及實際應(yīng)用往往束手無策，其原因是眾多軟件的學(xué)了需要了解基本的理論知識外，更重要的是要反復(fù)的上機練習(xí)以熟悉各種軟件的操作，形成更為扎實的操作意識，而很多學(xué)生做不到這一點。因而如何更好的讓學(xué)生理解、吸收、掌握眾多軟件的基本操作并活用到今后的學(xué)習(xí)、科研或工作中，這是大學(xué)教育所要思考的地方。
教育部頒布的新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出了“提高科學(xué)素養(yǎng)，在課堂中開展探索性學(xué)習(xí)的理念，提倡通過探索式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自主科學(xué)探索能力，加強學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認識”。
二、教學(xué)方案的設(shè)計
（一）教學(xué)方法設(shè)計
為提高教學(xué)效果，在計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用這門課程中，首先將課堂搬到備有多媒體設(shè)備的機房。多媒體技術(shù)具有良好的直觀性、形象性和趣味性等特點，是教學(xué)的一大幫手，能進一步將課堂內(nèi)容的理論教學(xué)與實際操作同步進行，更好的讓學(xué)生學(xué)習(xí)、吸收課程內(nèi)容。在課程設(shè)計中，引入虛擬課題作為教學(xué)方案，將多種軟件的使用和課題的研究思路結(jié)合起來，以課題研究思路為教學(xué)的基本大綱路線，按步驟在各個環(huán)節(jié)中引入所需的常用軟件，從而將計算機作為理論教學(xué)和實際應(yīng)用的緩沖結(jié)合點，通過虛擬課題的方法將學(xué)生在課堂所學(xué)的理論知識融會貫通，為實際課題研究以及論文寫作奠定基礎(chǔ)。
（二）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
課程規(guī)劃上主要以虛擬課題的相關(guān)文獻為案例，通過探討課題的研究思路和方法，研究過程中所需要處理的問題等，循序漸進，逐漸介紹文獻檢索、實驗設(shè)計（chemical office）、數(shù)據(jù)分析（IR，NMR）、圖形處理（Origin，Adobe Photoshop）等等，為畢業(yè)論文的展開做鋪墊。教學(xué)內(nèi)容具體如下：
1.首先確立學(xué)生所感興趣的研究方向或課題，并以此對學(xué)生進行簡單的分組，以方便后期進行更多的教學(xué)互動。在此過程中向?qū)W生介紹常見搜索引擎，如Google，Yahoo，百度等，這些常用搜索引擎可以較為方便的提供一定的信息。而常用數(shù)據(jù)庫，如中國知網(wǎng)（CNKI），萬方數(shù)據(jù)庫，ScienceDirect，RSC，ACS，Wiley-Blackwell等，借助簡單的檢索字段，包括Any Field（全文）、Title（篇名）、Abstract（文摘）、Author's Name（作者姓名）、Journal Title（期刊名稱）等可以檢索到相關(guān)研究論文文獻，讓學(xué)生帶著自身目的去學(xué)習(xí)、掌握、運用諸多數(shù)據(jù)庫進行文獻檢索。
2.當(dāng)課題資料的收集結(jié)束之后，設(shè)想課題如何進行，設(shè)計一定的實驗方案。該過程中利用chemical office是較為普遍的一款應(yīng)用軟件、可以滿足各種分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計、反應(yīng)方程式的設(shè)計、基本示意圖的設(shè)計以及核磁結(jié)構(gòu)的模擬分析。具體教學(xué)內(nèi)容以虛擬課題中的文獻相關(guān)圖譜為案例，通過對文獻圖譜的剖析，讓教學(xué)更為直觀，同時上機模擬作圖，加深印象和增強操作熟練度，并且鼓勵設(shè)計新的設(shè)計路線，如反應(yīng)合成路線、實驗基本示意圖等。
3.隨著課題探討的深入，課堂內(nèi)容會不斷涉及結(jié)構(gòu)分析表征，如IR，NMR等。在此，IR，NMR軟件的常規(guī)使用與分析，包括常見結(jié)構(gòu)的特征峰和化學(xué)位移、峰值面積的積分比較等等都將成為基本的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生盡可能的認識到在材料科學(xué)研究中結(jié)構(gòu)分析的重要性。
4.在眾多的數(shù)據(jù)處理中，Origin由于功能強大，被公認為是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件。因此教學(xué)中需要重點介紹Origin在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。著重介紹各種圖譜，包括數(shù)據(jù)的調(diào)整、排序、計算，統(tǒng)計和曲線擬合，以及直線圖、散點圖、餅圖、柱狀圖、三維圖表的繪制。以虛擬課題中出現(xiàn)的文獻案例為教學(xué)案例，循序漸進，讓學(xué)生由簡入難，由粗到細。
5.隨著文獻的閱讀和自我作圖的實踐，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀文獻中的圖譜總是讓人賞心悅目。教學(xué)中通過與優(yōu)秀文獻中圖片處理效果的對比，逐漸提高學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的要求。Adobe Photoshop簡稱PS，使用其眾多的編修與繪圖工具，可以有效地進行圖片編輯工作。因而學(xué)會將PS的圖片處理功能運用到材料科學(xué)研究領(lǐng)域中則會使圖片效果大大提升，做到科學(xué)嚴謹又不失觀賞性。
6.當(dāng)有了出色的研究成果之后，需要的便是如何更好的呈現(xiàn)自身的工作。為此，如何運用PPT技術(shù)制作一份精美的論文報告是展現(xiàn)成果的關(guān)鍵。鑒于計算機課程的普遍性，相信學(xué)生對簡單的PPT制作并不陌生，因而課程內(nèi)容中轉(zhuǎn)為更高層次的PPT技術(shù)講解，包括論文報告型PPT的一般邏輯思路、PPT中的圖形制作、模板的設(shè)計、PPT的美化等等，讓學(xué)生能體會到PPT制作對論文結(jié)果報告的重要性，提高學(xué)生在PPT的制作上的布局和美化意識，為畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的PPT制作提前做準(zhǔn)備。
（三）實驗內(nèi)容設(shè)計
針對常用化學(xué)軟件學(xué)習(xí)的實踐性、應(yīng)用性較強的特點，我們將理論教學(xué)和實際上機操作設(shè)計成同步進行。而同步進行的教學(xué)模式能讓學(xué)生加深課堂印象，也更有利于學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)自身在軟件操作應(yīng)用上的盲區(qū)，因而能更好的將知識講解和動手操作相結(jié)合，起到以點帶面、強化應(yīng)用的作用。如在講解chemical office作圖時，首先可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)模仿，而后鼓勵學(xué)生自行設(shè)計，更深一步的讓學(xué)生去體驗挖掘chemical office中的作圖技巧。
三、教學(xué)方案特色
通過虛擬課題的引入，使得本文所提出的教學(xué)方案的特色在于：1.課程內(nèi)容的確立有學(xué)生的參與，虛擬課題的選定由學(xué)生自主分組確定，逐漸讓學(xué)生主導(dǎo)課堂，教師則成為擺渡護航的角色；2.教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)生所需，為畢業(yè)設(shè)環(huán)節(jié)做鋪墊，課題內(nèi)容設(shè)計上更有針對性；3.教學(xué)過程中時時刻刻充滿師生的互動，學(xué)生在自我的求知欲望下能更好的投入課程學(xué)習(xí)中，從而營造更好的教學(xué)氛圍，以便獲得更優(yōu)的教學(xué)成果。
四、小結(jié)
本文結(jié)合自身專業(yè)特色，提出了基于虛擬課題的教學(xué)方案，目的在于讓教學(xué)更好的觸及學(xué)生所需要和學(xué)生所感興趣的領(lǐng)域，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、專注度，同時將理論多媒體教學(xué)與實際上機操作同步進行，進一步提高課程教學(xué)的直觀性和趣味性，以期獲得更好的教學(xué)成果?？偟膩碚f，改善計算機在材料科學(xué)的應(yīng)用課程的教學(xué)是一個系統(tǒng)的工程，對于高分子材料專業(yè)的學(xué)生來說，如何將計算機知識和高分子專業(yè)知識，以及自身所需有機地結(jié)合起來具有更加重要的意義。只有將三者有機結(jié)合，才能使學(xué)校教育真正滿足學(xué)生的需求，讓老師教得舒心，學(xué)生學(xué)得開心。再者，除去教學(xué)內(nèi)容的不斷改善之外，教師對教學(xué)的投入度，對學(xué)生的關(guān)愛度也是教學(xué)成功的一個重大因素所在，因而不論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)態(tài)度都將是我們應(yīng)改善的地方。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 胡，楊明波.計算機在材料科學(xué)中應(yīng)用課程教學(xué)設(shè)計[J].鑄造技術(shù)，2007（7）：991-993.
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[3] 竇立巖，汪麗梅.《高分子材料計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程改革和探索[J].科技信息，2011（23）：34-35.
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ) 功能材料專業(yè) 教學(xué)改革
Teaching experience of material science foundation course for functional materials major
Bai Jing， Teng Fei， Huang Mingli， Luo Shaohua， Qi Jianquan
Northeastern university at Qinhuangdao branch， Qinhuangdao， 066004， China
Abstract： The materials science of the metallic materials， the inorganic non-metallic materials and the polymer materials has been combined for the functional materials major in our university， and added the latest research results to the traditional knowledge of fundamentals materials science to gain better teaching effect. In this paper， based on the idea of teaching reform， several important reforming measures have been discussed in detail for the teaching reform of the materials science foundation course， aimed at improving the teaching quality and teaching efficiency； enhance students' analytical ability and innovative ability.
Key words： material science foundation； functional materials major； teaching reform
21世紀(jì)，材料科學(xué)與工程技術(shù)是國家經(jīng)濟建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支撐之一。材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程類學(xué)科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，這門課程既要密切聯(lián)系理論，又要為其他專業(yè)課程打下扎實的基礎(chǔ)[1]。通過材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)，學(xué)生能較好地了解材料的成分與組織結(jié)構(gòu)，合成與制備，材料的性能及應(yīng)用的基本知識，相互關(guān)系及其影響規(guī)律；對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、創(chuàng)新能力及運用基礎(chǔ)理論知識解決實際問題的能力作用巨大。高等教育專業(yè)設(shè)置變化和課程體系的改革以及材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對材料科學(xué)與工程類人才素質(zhì)提出了新的要求，已從原來較單一的技術(shù)人才轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚刭|(zhì)、寬口徑的復(fù)合型人才，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題也日益顯現(xiàn)。研究和探討課程體系的優(yōu)化，兼顧金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的共性和個性，對提高該課程教學(xué)效果，培養(yǎng)復(fù)合型人才具有十分重要的意義。
1 材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的基本思路
材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的基本思路是：以厚基礎(chǔ)、寬口徑、面向現(xiàn)代工程為前提，根據(jù)本校實際情況進行。2011年，我校應(yīng)教育部要求開設(shè)功能材料新學(xué)科，而功能材料以所需知識領(lǐng)域?qū)挕W(xué)科發(fā)展迅速區(qū)別于常規(guī)的結(jié)構(gòu)材料學(xué)科。
（1）我校集合常年工作在金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料教學(xué)和科研一線的教師編寫了一本《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（功能材料用）新教材，融入金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的共性和個性知識，并結(jié)合經(jīng)濟與科技的發(fā)展以及本校學(xué)科建設(shè)的進展，突出《材料科學(xué)基礎(chǔ)》理論的共性，書中尤其注意了不同種類材料之間知識的交叉和滲透。
（2）著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新能力以及運用基礎(chǔ)理論解決實際問題的能力，即注重培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、運用知識、創(chuàng)新知識的能力。功能材料領(lǐng)域材料科學(xué)發(fā)展非常迅速，課本的知識永遠落后于最新的科研成果，因而，能力的發(fā)展重于知識的傳授。
①我校對大學(xué)二年級的學(xué)生采用導(dǎo)師制培養(yǎng)方式，每位導(dǎo)師都有自己的專攻學(xué)術(shù)領(lǐng)域，而學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好可以自主選擇導(dǎo)師。在導(dǎo)師帶領(lǐng)下，學(xué)生開始進入實驗室，學(xué)習(xí)使用相關(guān)的實驗儀器設(shè)備以及最新的學(xué)科動態(tài)。學(xué)校方面，給予大學(xué)二年級和三年級的學(xué)生一定的實驗經(jīng)費，通過創(chuàng)新實踐培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和自學(xué)能力。很多學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下參加各種國家級、省級科技競賽，如全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽和全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技競賽等，并多次獲得獎項。2013年我院81002班本科生張溪溪等人“利用提釩棄渣制備鋰離子電池正極材料LiFePO4及其電化學(xué)性能研究”，81002班侯瑞等人的“基于廢棄鋅錳干電池制備ZnMn2O4及其電化學(xué)性能研究”獲得2013年“力諾瑞特”杯第六屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽三等獎。
②為切實做到“強專業(yè)、重實踐”，我校采用3+1教學(xué)模式，即3年授課+1年畢業(yè)設(shè)計。在“3+1”模式的導(dǎo)向下，越來越多的學(xué)生在本科階段有了更為清晰的專業(yè)成長目標(biāo)。充足的畢業(yè)設(shè)計時間，使大四本科生充分參與到指導(dǎo)教師的科研課題中，對本專業(yè)的前沿領(lǐng)域和基礎(chǔ)知識的實際應(yīng)用有了深刻的了解，優(yōu)秀大四學(xué)生能多次發(fā)表學(xué)術(shù)論文以及申請專利項目。例如，羅紹華（本校教師）、翟向樂（學(xué)生）、張雅倩（學(xué)生）、田勇（學(xué)生）、李輝（學(xué)生），申請的發(fā)明專利“硅酸錳鋰/納米氧化物復(fù)合正極材料及其制備方法”（專利號：ZL 2011 1 0109725.0）已獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。
在教學(xué)過程中，適當(dāng)安排部分章節(jié)讓學(xué)生自學(xué)。學(xué)生通過查找相關(guān)參考書籍，總結(jié)概括自學(xué)部分的知識要點，科研領(lǐng)域的名人軼事，材料領(lǐng)域發(fā)展中的重大里程碑進展等，然后分小組分析討論，提高學(xué)生的自學(xué)能力和對材料專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。此外，在教學(xué)安排中，每年度安排兩次參觀。一次是參觀本校太陽能電池和鋰離子電池實驗室，一次是參觀磁性材料生產(chǎn)企業(yè)，讓學(xué)生可以理論聯(lián)系實際，運用理論知識解決實際問題。我們還通過加強實驗教學(xué)，提高學(xué)生的動手能力[2]。
2 將最新科研成果融入材料科學(xué)基礎(chǔ)課程講授中
在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程備課過程中，注意融入最新的相關(guān)領(lǐng)域的科研成果。學(xué)生覺得所學(xué)知識非常新鮮和超前，能夠及時了解本學(xué)科的前沿動態(tài)，從而提升學(xué)習(xí)興趣，對傳統(tǒng)知識的理解亦會更為深刻。這種教學(xué)方法抓住了“90后”學(xué)生喜歡新鮮事物的特性，獲得了良好的教學(xué)效果。
圖1 強磁場對Fe-C二元合金相圖共析點的影響
例如：在講授Fe-C二元相圖時，加入了全國優(yōu)秀百篇博士論文獲得者張宇東博士（東北大學(xué)畢業(yè)）關(guān)于10特斯拉強磁場對Fe-C相圖影響的內(nèi)容[2]。強磁場的使用會使共析點向高溫高碳的方向移動（如圖1所示）。從而將課本中平衡相圖的局限打破，引入了外場對平衡相圖的影響。
另外，在講述固態(tài)相變―馬氏體轉(zhuǎn)變章節(jié)時，講授應(yīng)用馬氏體相變過程中的體積效應(yīng)可以實現(xiàn)溫控形狀記憶效應(yīng)。在該部分，融入了最新的研究成果，說明由馬氏體相變引起的形狀記憶效應(yīng)不僅可以由溫度場驅(qū)動，還可以由磁場驅(qū)動，由此產(chǎn)生一類新的智能材料被稱為磁控形狀記憶合金，它兼具大的磁場誘導(dǎo)應(yīng)變（傳統(tǒng)的溫控形狀記憶合金）以及快速的響應(yīng)頻率（壓電陶瓷和磁致伸縮材料），現(xiàn)已成為國際范圍內(nèi)智能材料的研究熱點，從而補充和擴展了原有的知識體系。
3 合理運用板書與多媒體教學(xué)方式
材料科學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容多且抽象性、理論性強，為了提高該課程的教學(xué)效果，應(yīng)該采用有效的教學(xué)手段和教學(xué)方法。
傳統(tǒng)的板書教學(xué)是課堂教學(xué)的一種重要手段[3，4]。板書這種教學(xué)手段數(shù)百年來在教學(xué)發(fā)展史上起到了重要的作用，即使在科技高度發(fā)達的今天，也始終沒有退出歷史舞臺。但是單純使用板書教學(xué)的局限性也是顯而易見的，如信息容量小且板書內(nèi)容不易保存，缺乏生動性和趣味性，學(xué)生很難保持持續(xù)的注意力，已不能完全滿足課堂教學(xué)的需求。
隨著社會的不斷進步和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)啟動并迅速開展。與板書相比，多媒體教學(xué)有很多優(yōu)點，能創(chuàng)造出一個有聲有色、圖文并茂的教學(xué)環(huán)境，把抽象的事物直觀化，把復(fù)雜的問題簡單化，為教師教學(xué)的順利實施提供形象的表達工具，從而可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如將F-R位錯源、位錯掃過、位錯的多滑移和交滑移、熱聚合物拉伸變形、馬氏體的表面浮凸現(xiàn)象等由書本的平面教學(xué)轉(zhuǎn)為多媒體3D教學(xué)，使原來單調(diào)的課堂教學(xué)直觀生動、新奇有趣，易于學(xué)生理解和接受，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體教學(xué)省去教師板書的時間，可以增加課堂信息量，提高課堂教學(xué)效率。
當(dāng)然，也有教師指出過多使用多媒體手段的弊端，如教師備課不充分，多媒體教學(xué)要求教師制作課件，因而沒有充足的時間備課；有的教師自己不制作課件，使用其他教師的課件，不能把課本知識充分消化理解，把講課變成了“念課”，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而且一旦停電，講課教師便束手無策，影響正常上課秩序。因此，授課教師必須充分備課、認真?zhèn)湔n，將課本知識深刻理解，并且充分了解學(xué)生的知識水平，將學(xué)生難于理解的知識點用通俗易懂的語言流利地表達出來。課堂教學(xué)時使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，利用板書和多媒體課件相結(jié)合的方式來授課。將理論知識和一些不易使用板書的教學(xué)內(nèi)容用多媒體課件呈現(xiàn)；對于一些學(xué)生應(yīng)重點掌握的知識點則使用板書的形式著重強調(diào)。將每堂課的知識點精心組織，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置問題進行啟發(fā)，并預(yù)見學(xué)生的回答。從而達到板書、多媒體與啟發(fā)式教學(xué)完美地結(jié)合，保證教學(xué)按照預(yù)期效果順利完成。
4 結(jié)束語
綜上所述，材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程，在建設(shè)創(chuàng)新型國家以及材料科學(xué)快速發(fā)展、本科教育向應(yīng)用型方向轉(zhuǎn)變的背景之下，該課程的教學(xué)要求、目標(biāo)、重點、手段都已發(fā)生了根本性的變化。緊跟現(xiàn)代材料科學(xué)發(fā)展的步伐，及時更新和充實材料科學(xué)的最新理論及應(yīng)用成果，使課堂教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，才能卓有成效地提高材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
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[3] 范群成，徐彤，席生岐.研究型教學(xué)在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的實踐與思考[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012（8）：61-62.
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專業(yè) 電子信息材料 教學(xué)改革
中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-0-01
我國高等學(xué)校材料專業(yè)教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容沿襲前蘇聯(lián)模式近50年， 目前，需要對這門專業(yè)課程進行改革，才能跟上時代的步伐，適應(yīng)經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展。在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)達成共識后，該校調(diào)整了專業(yè)課程體系、增設(shè)多門專業(yè)課。其中《電子信息材料》（48學(xué)時）為其中之一。電子信息材料不僅應(yīng)用于航空航天等國防尖端領(lǐng)域，還廣泛用于民用工業(yè)和日常生活。作為材料學(xué)科與產(chǎn)業(yè)中一只蓬勃的生力軍，電子信息材料在當(dāng)今信息和知識的年代已成為世界諸多國家重要的經(jīng)濟增長點[1-2]。因此增設(shè)這門專業(yè)課旨在拓寬學(xué)生的知識面， 讓學(xué)生了解一些材料科學(xué)的前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢，增加興趣， 熱愛專業(yè)， 為以后的學(xué)習(xí)和就業(yè)奠定基礎(chǔ)[3]。
1 目前電子信息材料課程存在的問題
國內(nèi)院校《電子信息材料》課程歷來多是為材料專業(yè)學(xué)生而開設(shè)，已形成適合其專業(yè)特點的、較完備的教學(xué)內(nèi)容體系；在教學(xué)研究方面業(yè)已取得許多具有鮮明專業(yè)特色的研究成果。但由于電子信息材料本身具有：（1）內(nèi)容多，涉及面廣。（2）內(nèi)容更新快。（3）實踐性強等特點，許多院校只把其作為選修課，課程內(nèi)容大多只是具有普及知識的作用，學(xué)生學(xué)后并無多大印象。而且很多學(xué)校在課程教學(xué)上存在教材陳舊、教學(xué)方法和手段單一、沒有實驗課等這些不利于《電子信息材料》課程發(fā)展的弊端。
2 電子信息材料教學(xué)改革的內(nèi)容
結(jié)合本校材料專業(yè)特點，并考慮天津市電子材料行業(yè)的工業(yè)特色，研究適用于材料專業(yè)的《電子信息材料》課程內(nèi)容體系，希望在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法上有所突破。
2.1 整體設(shè)計教學(xué)內(nèi)容
結(jié)合材料學(xué)院專業(yè)課程設(shè)置的具體特點，對國內(nèi)外參考教材及課程體系進行系統(tǒng)的調(diào)查研究， 并廣泛收集材料科學(xué)領(lǐng)域的參考文獻及最新信息，選用合適的教材制定出新的《電子信息材料》教學(xué)內(nèi)容，力爭在教學(xué)內(nèi)容上突出以下特色：根據(jù)材料科學(xué)發(fā)展的最新動態(tài)和材料專業(yè)課程設(shè)置的現(xiàn)實需求， 堅持簡化理論、增加應(yīng)用、拓寬知識面、更新內(nèi)容的基本原則。充分考慮到本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的地位， 在內(nèi)容安排、表述手段等方面進行系統(tǒng)設(shè)計，同時充分考慮到本課程與其它相關(guān)課程之間的合理配置和支持， 對教學(xué)內(nèi)容進行整體優(yōu)化。兼顧各種電子材料共性與個性的結(jié)合， 實現(xiàn)多學(xué)科知識的交叉和滲透。在課程內(nèi)容上，我們將對材料科學(xué)的五要素模型進行討論， 試圖在材料的組成、制備、結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用之間建立一個整體和全貌的關(guān)系；對材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能、制造工藝與方法等內(nèi)容進行深入講解， 力求彰顯材料的共性。然而材料是具體品種組成的， 不同的材料具有其鮮明的個性， 所以在材料的應(yīng)用、材料的比較與選擇等內(nèi)容中又比較兼顧個性， 以利于學(xué)生在學(xué)習(xí)具體材料的基礎(chǔ)上， 能做到舉一反三， 更深刻地了解材料的共同之處。
2.2 更新教學(xué)手段
材料科學(xué)博大精深、變化無窮， 神奇而又充滿魅力。電子信息材料這門課只是其中一個分支。為此在授課過程中切實做到動之以情， 導(dǎo)之以趣， 制作內(nèi)容豐富、生動活潑的多媒體課件。在講授中把傳統(tǒng)的導(dǎo)電材料、電阻材料，磁性材料，神奇的超導(dǎo)材料、激光材料， 異軍突起的集成電路半導(dǎo)體材料等材料科學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域的知識介紹給學(xué)生。另外，可以購置相關(guān)的電子音像資料，使學(xué)生能更直觀地了解材料的制備及應(yīng)用的一些情況。
2.3 改善教學(xué)方法
（1）互動教學(xué)。教學(xué)建設(shè)要注意提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，教學(xué)過程中，教師應(yīng)多向同學(xué)提出問題，引導(dǎo)同學(xué)們思考和討論。同時注意啟發(fā)和鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。在一些章節(jié)講完之后還要提出后續(xù)和推廣問題，為學(xué)生留下思考和研究的空間。通過這些方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和獨立思考能力，提高課程的教學(xué)效果。
（2）實物教學(xué)?！峨娮有畔⒉牧稀肥且婚T實踐性很強的課程。實踐性如何體現(xiàn)，也是使學(xué)生對這門課感興趣的關(guān)鍵之一。我們采用把科研、生產(chǎn)中的典型材料帶到講臺上，如：導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電銀漿、半導(dǎo)體材料中的單晶硅片、介電材料中的鈦酸鋇電容器、光電材料中的熒光粉、敏感電子材料中的壓電器件等。讓學(xué)生觀看實物，并參觀實驗室觀看某些實驗的制備過程，把一些抽象的理論通過實物展現(xiàn)出來，加深了學(xué)生的理解，也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（3）撰寫小論文。材料的發(fā)展日新月異，除了在課堂教學(xué)中不斷更新材料領(lǐng)域的知識外，在課外還要求學(xué)生自己查閱國內(nèi)國際專業(yè)期刊上發(fā)表的文獻資料，了解有關(guān)材料的發(fā)展情況，并寫出學(xué)習(xí)論文。這樣不僅拓寬知識面，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力、思考能力以及創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)他們從多方面攝取知識營養(yǎng)的習(xí)慣，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的主動性和積極性
（4）參與科研。介紹本專業(yè)教師正在從事的與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科研項目，如，半導(dǎo)體發(fā)光方面、鐵電材料方面、鐵磁體方面等。鼓勵有興趣的學(xué)生成立科研小組，參與到教師的課題研究中，撰寫科研論文，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使課堂上學(xué)到的知識得到很快驗證和應(yīng)用。
2.4 加強實驗教學(xué)
電子信息材料課程是和生產(chǎn)實踐緊密聯(lián)系的課程，應(yīng)該合理安排實驗教學(xué)和實習(xí)教學(xué)。這對于學(xué)生基本原理的掌握和工程實踐能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。
3 結(jié)語
《電子信息材料》是一門簡化理論、側(cè)重介紹材料特點及應(yīng)用的專業(yè)課，其先修課程是在材料學(xué)專業(yè)中理論性較強的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》和《材料性能學(xué)》，因此如何將一些復(fù)雜的理論應(yīng)用在課程中并與材料的實際應(yīng)用緊密結(jié)合將是本課程的主要特色之一。根據(jù)專業(yè)要求開設(shè)實驗課并采用實物教學(xué)是本項目的又一特色，體現(xiàn)了理論與實踐相聯(lián)系的宗旨。這要求教師有較寬的知識面和一定的電子材料的專業(yè)背景。采用這種教學(xué)方法，可以使教師在教學(xué)中實現(xiàn)學(xué)習(xí)、教學(xué)、實踐、科學(xué)研究的良性循環(huán)，上課時能游刃有余，學(xué)生對于這樣的教學(xué)方法也會增加
興趣。
參考文獻
[1] 李言榮，惲正中.電子信息材料導(dǎo)論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.
關(guān)鍵詞 材料科學(xué)；計算機；應(yīng)用
中圖分類號TP39 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0216-02
現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對我們所需材料的性能等方面也提出了較高的要求，同樣的，對于材料科學(xué)研究領(lǐng)域本身來說，要求也是越來越高了，那么，材料科學(xué)研究的發(fā)展又是怎樣與計算機建立起了密不可分的聯(lián)系呢？這就需要我們在充分了解計算機與材料科學(xué)關(guān)系的基礎(chǔ)上來具體地分析計算機在材料科學(xué)中的幾個應(yīng)用。
現(xiàn)在，材料科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了一個較好地發(fā)展，這就需要我們在充分利用計算機的前提下把對材料科學(xué)的研究推向一個全新的高度，同時，這個新發(fā)展將大大提高研究領(lǐng)域的使用效能。
1 常用計算方法和數(shù)據(jù)處理
常用計算方法和數(shù)據(jù)處理：常用數(shù)值分析方法；線性方程組解法；最小二乘法曲線擬合；三次樣條插值函數(shù)；數(shù)值分析軟件及應(yīng)用舉例；材料科學(xué)研究中的數(shù)據(jù)處理；材料科學(xué)研究的數(shù)據(jù)類型；材料研究中的數(shù)據(jù)分析；材料研究的實驗設(shè)計；圖象處理在材料領(lǐng)域的應(yīng)用；數(shù)據(jù)分析軟件介紹及應(yīng)用舉例；
2 材料科學(xué)研究中數(shù)值模擬方法基礎(chǔ)
材料科學(xué)研究中數(shù)值模擬方法基礎(chǔ)：有限差分法，差分方程的建立；差分方程的求解方法；有限元法的基本概念；有限元法的基本理論；現(xiàn)代有限元分析軟件簡介及在各專業(yè)方向應(yīng)用舉例；
3 材料科學(xué)與工程中的物理場計算機分析
材料科學(xué)與工程中的物理場計算機分析：溫度場計算機分析；溫度場及傳熱學(xué)問題；導(dǎo)熱微分方程；導(dǎo)熱問題的數(shù)值解析；非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的有限差分格式；溫度場計算機分析舉例；濃度擴散場計算機分析；擴散方程；擴散方程初始條件和邊界條件；擴散方程的數(shù)值解析及針對物理場和溫度場在各專業(yè)方向?qū)嶋H過程介紹；
4材料相關(guān)學(xué)科和計算機學(xué)科的相互交叉
4.1材料學(xué)和計算機學(xué)科的相互學(xué)習(xí)和使用
從一定程度上，計算機科學(xué)與材料科學(xué)之間沒有明確的界限，也就是說，當(dāng)我們在學(xué)習(xí)材料科學(xué)的時候，需要間歇式地學(xué)習(xí)一些計算機相關(guān)知識。計算機和材料相關(guān)學(xué)科是結(jié)合在一起的，它們的交叉體現(xiàn)在要通過計算機的高技術(shù)手段來研究材料的性質(zhì)、仿制材料的構(gòu)成。
材料科學(xué)的研究少不了要對計算機進行使用，并且計算機對材料科學(xué)的作用還是極為重要的。它們兩者在相互交叉中也可以來共同促進對對方的研究發(fā)展。
4.2在材料科學(xué)研究中使用計算機不可缺少
在材料科學(xué)的研究過程中，分析材料的性能、分析材料的組成、新性能材料的設(shè)計以及制備方法、加工工藝等等都需要用到計算機；材料科學(xué)研究的每一個領(lǐng)域倘若離開計算機就無法正常完成任務(wù)，因此說，計算機在材料科學(xué)研究領(lǐng)域中起著不可忽視的重要作用，更是材料科學(xué)研究中的高科技工具。
通過對計算機的運用，材料科學(xué)的研究才能更趨向自動化與集成化。
5 利用計算機更好為材料科學(xué)使用
5.1方便研究人員進行知識交流和查閱
運用計算機網(wǎng)絡(luò)的強大功能可以為材料科學(xué)行業(yè)的研究人員提供更加便捷的服務(wù)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)，研究人員可以查閱自己所需要的科研資料、及時關(guān)注材料科學(xué)研究領(lǐng)域的最新動態(tài)、了解材料科學(xué)研究的發(fā)展方向、并且可以發(fā)表自己的論文以供廣大閱讀者學(xué)習(xí)，同時還可以建立自己的網(wǎng)頁來專門介紹自己的研究成果，以此通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了科研人員之間的交流研究，也可以進一步推進材料科學(xué)的巨大發(fā)展。
5.2用于材料的開發(fā)加工和構(gòu)造的理論等方面的分析
在材料科學(xué)的開發(fā)設(shè)計過程中，計算機的作用尤為重要，新材料研究開發(fā)中，需在結(jié)合理論的基礎(chǔ)上運用計算機來實現(xiàn)預(yù)報材料的組成、結(jié)構(gòu)以及性能，而且，通過理論設(shè)計來定做新材料的時候更是離不開對計算機的使用，因此說，計算機在設(shè)計新材料領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。它促進材料科學(xué)的向前發(fā)展，同時也為材料科學(xué)的開發(fā)設(shè)計做出了一定的貢獻。
5.3可以發(fā)揮出計算機在數(shù)值模型等方面分析的功能
在對材料分析和研究中，很多時候要利用計算機軟件對真實地操作系統(tǒng)進行一定的仿真模擬操作，同時提供模擬的結(jié)果來有效地促進材料科學(xué)研究的發(fā)展；通過計算機模擬可以把真實的操作結(jié)果與仿真模擬的結(jié)果相比較，從而來檢驗數(shù)據(jù)模型的準(zhǔn)確性和正確性；對于計算機模擬系統(tǒng)的應(yīng)用遍及材料科學(xué)的整個環(huán)節(jié)中，對材料科學(xué)的研究可謂是起著非常重要的作用，通過對材料的合成、研究性能設(shè)備等方面來更好地促進材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。例如可以使用ansys對鋼管進行網(wǎng)格劃分并分析其壓力場等。
5.4強大圖像分析功能在材料學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用
在材料微觀構(gòu)造的分析中，會出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)以及需要對圖像進行必要的處理。在這種時候，充分借助計算機的存儲處理功能不僅僅可以保存大量的數(shù)據(jù)，而且在一定程度上可以減少對人力的使用，節(jié)省我們寶貴的時間；同時，計算機在計算存儲方面標(biāo)準(zhǔn)正確，我們就不用再擔(dān)心對數(shù)據(jù)處理出錯的問題了；對于材料研究過程中的圖像處理也會方便得多，利用計算機的圖像處理功能來研究材料的結(jié)構(gòu)組成則會更加方便快捷。例如用matlab分析碳素的ct圖像可以得知其碳素成分或比例。
通過以上分析可以看出，材料科學(xué)作為一門新型的學(xué)科不僅涉及面廣，而且發(fā)展還不是那么的成熟，當(dāng)前對于它的研究仍需要一個過程去努力進行探索，我們?nèi)孕枰粋€很長的階段去探討。作為高科技之一的計算機，在當(dāng)今社會各個領(lǐng)域的發(fā)展中都起著極為關(guān)鍵的作用，同樣，在材料科學(xué)研究過程中的作用也是不可忽視的，計算機為材料科學(xué)的發(fā)展提供了重要的工具，以此來推進材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，并成為了材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要工具。
參考文獻
[1]吳興惠，項金鐘.現(xiàn)代材料計算設(shè)計教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.
