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關(guān)于材料物理性能課程的教學(xué)改革研究論文
武漢科技大學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)是在原耐火材料專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)上形成的。耐火材料專(zhuān)業(yè)創(chuàng)辦于1961 年，是國(guó)內(nèi)高等院校最早設(shè)立的耐火材料專(zhuān)業(yè)之一，是國(guó)家重點(diǎn)(培育)學(xué)科、原冶金部及湖北省重點(diǎn)學(xué)科、優(yōu)勢(shì)學(xué)科，是湖北省“楚天學(xué)者”首批設(shè)點(diǎn)學(xué)科，是國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)、湖北省品牌專(zhuān)業(yè)。進(jìn)入新世紀(jì)，國(guó)家教育部提出“厚基礎(chǔ)、寬專(zhuān)業(yè)面”的人才培養(yǎng)原則，與此同時(shí)，隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)耐火材料的功能化要求和國(guó)家提出節(jié)能減排基本國(guó)策。為適應(yīng)新形勢(shì)下，社會(huì)和企業(yè)對(duì)人才知識(shí)、能力等方面的要求，我們對(duì)“材料物理性能”這一專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)進(jìn)行了改革。
一、本科生培養(yǎng)模式改革
21 世紀(jì)是高科技的世紀(jì)。材料技術(shù)是現(xiàn)代高科技與經(jīng)濟(jì)的三大重要組成部分之一，而材料又往往是高新技術(shù)的突破口。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，尤其是以高科技為主要特征的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，世界各國(guó)在材料產(chǎn)業(yè)政策、科學(xué)研究、教育與人才培養(yǎng)等方面都給予重點(diǎn)支持、優(yōu)先發(fā)展。材料與材料科學(xué)的高速發(fā)展，不僅推動(dòng)了高科技和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，而且還不斷改變?nèi)祟?lèi)的思維方式。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的飛速發(fā)展，各種材料的生產(chǎn)和銷(xiāo)售以及與之相關(guān)的企業(yè)對(duì)具有材料背景的人才的需求越來(lái)越大，從而出現(xiàn)了很多對(duì)口的材料專(zhuān)業(yè)人才供不應(yīng)求的局面。
因此，必須改變過(guò)去過(guò)分依賴(lài)于行業(yè)背景的課程設(shè)計(jì)，改變?cè)瓉?lái)以無(wú)機(jī)材料的熱、力學(xué)性能為重點(diǎn)的授課原則，以培養(yǎng)學(xué)生大材料思想為目標(biāo)，開(kāi)闊學(xué)生視野，提高學(xué)生的綜合能力。具體說(shuō)來(lái)，要培養(yǎng)學(xué)生在材料領(lǐng)域?qū)拸V的知識(shí)面，使其理論知識(shí)不僅只局限于耐火材料所涉及的力學(xué)、熱學(xué)性能，還應(yīng)擴(kuò)展到功能材料及高新材料的理論知識(shí)領(lǐng)域，建立大材料的思想。使學(xué)生樹(shù)立不僅能夠從事耐火材料的相關(guān)工作，還能從事其他功能材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)工作的意識(shí)。學(xué)生眼界的擴(kuò)大，必然會(huì)使理論知識(shí)寬廣，就業(yè)面擴(kuò)大。
二、教材建設(shè)
教材建設(shè)是教學(xué)改革的重要內(nèi)容，是教學(xué)思想與教學(xué)內(nèi)容的重要載體，是教學(xué)方法與經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證，具有廣泛的輻射作用。因此，課題組在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外最新的同類(lèi)教材基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的教學(xué)研究與實(shí)踐，立體化建設(shè)電工電子系列教材。教材建設(shè)在縱向按課群進(jìn)行系列化建設(shè)，在橫向按紙質(zhì)教材和電子教材等進(jìn)行立體化建設(shè)，并提出“四個(gè)體現(xiàn)”的教材建設(shè)思想。在教材概念上，體現(xiàn)教材不僅是人類(lèi)知識(shí)的載體，更是人類(lèi)思維方法和認(rèn)知過(guò)程的載體;在教材體系上，體現(xiàn)課程內(nèi)知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系以及課群間相互關(guān)系;在教材內(nèi)容上，體現(xiàn)基礎(chǔ)性、時(shí)代性和先進(jìn)性，正確處理經(jīng)典與現(xiàn)代的辯證關(guān)系;在輔助工具上，體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用，注重仿真軟件和最新器件的作為。
目前使用的教材是1992 年關(guān)振鐸、張中太和焦金生主編、清華大學(xué)出版社出版的《無(wú)機(jī)材料物理性能》。近20 年來(lái)，無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，特別是近來(lái)新科技的發(fā)展，對(duì)無(wú)機(jī)材料提出了更高更新的要求。根據(jù)國(guó)家教育部人才培養(yǎng)原則，對(duì)培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整，在課程設(shè)置上對(duì)專(zhuān)業(yè)理論和特色課程有所側(cè)重，同時(shí)兼顧新材料及功能材料。本課程追蹤國(guó)際國(guó)內(nèi)在無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)，將新型結(jié)構(gòu)材料、光電材料、磁光材料、薄膜及納米功能材料等內(nèi)容補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，擴(kuò)展了課程領(lǐng)域。
三、課程內(nèi)容及教學(xué)方法改革
根據(jù)行業(yè)需求進(jìn)行課程設(shè)置。課程的安排是從社會(huì)實(shí)際需求出發(fā)，與用人單位合作，以能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)的。在進(jìn)行社會(huì)行業(yè)的調(diào)查中，首先考慮學(xué)生畢業(yè)后從事何種職業(yè)，根據(jù)工作的要求對(duì)教學(xué)中的課程進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)的能力和綜合能力的培養(yǎng)。將課程學(xué)時(shí)壓縮到46 學(xué)時(shí)，加強(qiáng)應(yīng)用背景和理論概念講授，強(qiáng)調(diào)無(wú)機(jī)材料在社會(huì)生活及國(guó)家科技中的重要性。選擇性的將新能源材料、光電材料與技術(shù)、電磁材料、納米材料與技術(shù)等新興領(lǐng)域研究的成果引入課堂，拓寬學(xué)生視野，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面。同時(shí)以耐火材料為特色學(xué)科，將耐火材料前沿與理論課程有機(jī)結(jié)合起來(lái)。確定課程中無(wú)機(jī)材料熱、力學(xué)性能部分占60%的課時(shí)量，其他功能材料部分占40%這一原則。實(shí)行多元化教學(xué),推行全方位自主學(xué)習(xí)理論。在材料物理性能教學(xué)中，努力把素質(zhì)教育與創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿到教育實(shí)踐中，讓學(xué)生能夠掌握材料物理性能的基本理論、基本知識(shí)和基本研究方法;充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生樹(shù)立起終身學(xué)習(xí)的目標(biāo)，建立積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度;在介紹材料物理性能的基本知識(shí)和研究方法的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)解決相關(guān)問(wèn)題的方法和技巧，采用研究、整合、師生互動(dòng)、反思等多種教學(xué)法,并適宜地采用多媒體輔助教學(xué),努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化;采用課堂報(bào)告、網(wǎng)上答疑、E- mail 通信、課下問(wèn)卷調(diào)查等多種方式，營(yíng)造有利于創(chuàng)新教育的教學(xué)環(huán)境。改變課堂教學(xué)形式,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)題小講座、小討論活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生積極參加課堂討論,勇于質(zhì)疑發(fā)問(wèn)。在教學(xué)過(guò)程中,注重材料物理性能的歷史演化的講授,突出創(chuàng)新能力、科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生在掌握材料物理性能基本知識(shí)和理論的同時(shí), 能夠掌握材料物理性能的研究方法及其具體應(yīng)用。
堅(jiān)持科研促進(jìn)教學(xué)、理論聯(lián)系實(shí)際的理念，采用啟發(fā)式教學(xué)、研究性教學(xué)及實(shí)踐性教學(xué)相結(jié)合的三段式教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生多思、多想、多做、多探索的“四多”精神。
四、加強(qiáng)國(guó)際合作，提高國(guó)際化教學(xué)水平
高等教育國(guó)際化是世界教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，是推進(jìn)高等教育現(xiàn)代化的重要手段，也是加快學(xué)校發(fā)展的迫切需要。為了提升材料物理性能的國(guó)際化特色，提高教學(xué)水平，推動(dòng)研究的學(xué)術(shù)水平，加快與國(guó)際接軌的步伐，課程組教師數(shù)次到香港中文大學(xué)物理系從事合作研究。積極引入國(guó)外和港澳臺(tái)地區(qū)高校先進(jìn)的辦學(xué)理念、管理模式和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提高“材料物理性能”課程的國(guó)際化教學(xué)水平。借鑒香港中文大學(xué)在材料物理領(lǐng)域的教學(xué)方法，在教案、講義、幻燈片、學(xué)生交流等方面進(jìn)行改革，形成了集中備課、資源共享、師生交流的局面。加強(qiáng)雙語(yǔ)教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的國(guó)際化思維方式和語(yǔ)言能力。加大教師國(guó)外培訓(xùn)、培養(yǎng)的力度，提高專(zhuān)任教師的專(zhuān)業(yè)能力和外語(yǔ)水平。一方面使教師隊(duì)伍趨于國(guó)際化，另一方面也促使教育思想、教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法向著國(guó)際化方向發(fā)展。
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