前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)知識(shí)文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來(lái)啟發(fā)，助您在寫(xiě)作的道路上更上一層樓。

第1篇

（1）公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

主要包括物理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)基本操作實(shí)驗(yàn)、電子電工實(shí)驗(yàn)等。

（2）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

主要包括材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料研究與測(cè)試方法專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練及綜合實(shí)驗(yàn)。依據(jù)相應(yīng)課程大綱，每門課程至少開(kāi)設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)日，且能支持專業(yè)培養(yǎng)日標(biāo)的達(dá)成。

（3）專業(yè)實(shí)驗(yàn)

主要包括專業(yè)技能訓(xùn)練、材料制備與性能綜合實(shí)驗(yàn)等。要求開(kāi)設(shè)材料的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等性能相關(guān)實(shí)驗(yàn)至少7項(xiàng)，同時(shí)完成至少1種材料的制備，包括原料的選擇—配方計(jì)算—工藝方案設(shè)計(jì)—制備—相關(guān)性能測(cè)試及結(jié)構(gòu)分析等全過(guò)程訓(xùn)練。

2、材料物理

學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)被視為專業(yè)類基礎(chǔ)知識(shí)，包括材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料結(jié)構(gòu)表征等知識(shí)領(lǐng)城。

（1）材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括材料結(jié)構(gòu)、晶休缺陷、相結(jié)構(gòu)與相圖、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴(kuò)散與固態(tài)相變、燒結(jié)、變形與斷裂、材料的電子結(jié)構(gòu)與物理性能以及材料概論等。

（2）材料工程基礎(chǔ)知誤包括流體流動(dòng)基礎(chǔ)、熱量傳遞、傳質(zhì)過(guò)程及其控制、材料及其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)及制造礎(chǔ)、電工電子學(xué)等。

（3）物理化學(xué)知識(shí)包括氣體、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面現(xiàn)象和膠體分散系統(tǒng)等。

3、冶金工程

主要課程：冶金工程概論、傳輸原理、金屬學(xué)原理、金屬材料及熱處理、冶金物理化學(xué)、鋼鐵冶金學(xué)、有色金屬冶金學(xué)、材料現(xiàn)代分析方法耐火材料等。

第2篇

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程；材料科學(xué)基礎(chǔ)；應(yīng)用型本科教育；課程改革

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱之一。近年來(lái)，我國(guó)在材料領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前，國(guó)內(nèi)眾多知名高校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了材料科學(xué)相關(guān)專業(yè)，如清華大學(xué)、北京科技大學(xué)等開(kāi)設(shè)了金屬材料學(xué)科；北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)等開(kāi)設(shè)了高分子材料；西北工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)等開(kāi)設(shè)了材料加工學(xué)科等。2016年，合肥師范學(xué)院成功獲批了材料科學(xué)與工程專業(yè)，并開(kāi)始招生。作為應(yīng)用型高校，該學(xué)科的建設(shè)處起步階段，雖經(jīng)過(guò)3年的教學(xué)實(shí)踐，但在專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)方法以及考核模式等方面存在很多的問(wèn)題亟待解決。

1課程教學(xué)的問(wèn)題剖析

材料科學(xué)與工程是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和使用性能以及四者之間相互關(guān)系的學(xué)科，因而將成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和使用性能成為材料科學(xué)的四要素，把四者聯(lián)在一起就構(gòu)成了材料科學(xué)四要素的四面體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這一門課程便是以材料科學(xué)四要素為主要內(nèi)容，從教學(xué)要求出發(fā)，著重于基本概念和基礎(chǔ)理論，并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用理論解決材料工程中的實(shí)際問(wèn)題。該課程中材料學(xué)知識(shí)十分復(fù)雜，理論性強(qiáng)，涉及大量的名詞、概念等等，要求學(xué)生具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)基礎(chǔ)。而對(duì)于我校本科生而言，大多數(shù)同學(xué)數(shù)理化基礎(chǔ)比較薄弱且在學(xué)習(xí)該門課程之前并未系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程，因此在教學(xué)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，該課程的部分內(nèi)容理論性強(qiáng)且難度大，涉及大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程和復(fù)雜的文字解釋，使同學(xué)們難以理解和識(shí)記，因而易產(chǎn)生抵觸情緒，教學(xué)效果不理想。第二，在國(guó)內(nèi)大部分高校，包括我校，目前該課程的教學(xué)方式仍以板書(shū)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式。這種教學(xué)方式以文字、公式推導(dǎo)和曲線圖為主，圖片、視頻等影音資料很少，使得學(xué)生上課期間缺乏興趣，難以集中注意力；第三，該課程的考核模式以考試為主，且占比很大。考試內(nèi)容多以課本上的概念、定理以及理論計(jì)算為主，應(yīng)用類題目較少涉及，因而難以達(dá)到指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的教學(xué)目標(biāo)。第四，目前國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)發(fā)展更新迭代較快，新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮，書(shū)本上的內(nèi)容較為有限，在教學(xué)上應(yīng)用部分課時(shí)講授材料前沿發(fā)展方向及應(yīng)用，為學(xué)生就業(yè)及科研提供參考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第五，材料科學(xué)具有理論知識(shí)與應(yīng)用廣泛結(jié)合的性質(zhì)，在教學(xué)上，應(yīng)該適當(dāng)培育學(xué)生們的科研及實(shí)踐能力。因此，基于以上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合材料科學(xué)的特點(diǎn)，本文將以“夯實(shí)基礎(chǔ)、注重應(yīng)用”為指導(dǎo)，探索該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核模式等方面上的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2課程教學(xué)的改革措施

2.1夯實(shí)理論基礎(chǔ)

材料科學(xué)基礎(chǔ)涵蓋較多的基礎(chǔ)概念，這些概念與科學(xué)研究及實(shí)際應(yīng)用都有深刻的聯(lián)系。基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度對(duì)于學(xué)習(xí)材料科學(xué)非常重要。無(wú)論是前沿研究還是基礎(chǔ)應(yīng)用，都需要有扎實(shí)的基本功。如利用高分辨透射電子顯微鏡研究材料結(jié)構(gòu)時(shí)，需要掌握材料中原子排列的相關(guān)知識(shí)，包括晶面指數(shù)、倒易空間等；針對(duì)材料的拉伸或壓縮過(guò)程，需要掌握材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度。同時(shí)，相關(guān)概念不僅僅只用于某一個(gè)領(lǐng)域，如關(guān)于材料結(jié)構(gòu)，即可用于分析材料的相變，又可用于分析二維材料的電磁性能。原子的擴(kuò)散，即可用于研究金屬的熱處理，又可用于研究鋰離子電池。材料科學(xué)基礎(chǔ)的相關(guān)概念復(fù)雜難懂，且課時(shí)有限，教師在授課時(shí)應(yīng)將相關(guān)概念的背景、定義及應(yīng)用講清講透，確保學(xué)生理解和掌握，積累扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)。

2.2培養(yǎng)實(shí)踐能力

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。其中，相關(guān)內(nèi)容是從實(shí)踐的基礎(chǔ)上總結(jié)提煉得到的，如材料的相變，相圖的制作是根據(jù)各個(gè)成分及溫度下，進(jìn)行熱處理得到的結(jié)果。本科生僅僅學(xué)習(xí)書(shū)本上的內(nèi)容，很難建立起直觀的認(rèn)識(shí)。在課程學(xué)習(xí)初期，教師應(yīng)將材料科學(xué)基礎(chǔ)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合、抽象概念與具體圖像相結(jié)合，以直觀性的事物或圖像引導(dǎo)學(xué)生對(duì)抽象性的理論進(jìn)行掌握。如在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，可用實(shí)物模型展示晶體的FCC、BCC等結(jié)構(gòu)。在講解原子擴(kuò)散時(shí)，提示學(xué)生通過(guò)想象構(gòu)建原子在材料中運(yùn)動(dòng)的圖像。

同時(shí)，為使學(xué)生更加全面的理解所學(xué)內(nèi)容，建議學(xué)校開(kāi)設(shè)一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，如材料的熱處理過(guò)程、材料的力學(xué)性能、材料的微觀結(jié)構(gòu)等等。使得在提升運(yùn)用理論知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題能力的同時(shí)，進(jìn)一步鞏固自己的知識(shí)體系。此外，本學(xué)院的教師均有科研經(jīng)歷，研究方向各有側(cè)重，如計(jì)算材料學(xué)、太陽(yáng)能電池，催化、二維材料等等，有豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷及理論知識(shí)。因此可以鼓勵(lì)學(xué)生在課外時(shí)間積極參與到教師的相關(guān)課題研究中，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容加以分析，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用。

2.3豐富教學(xué)方法

首先，科學(xué)合理控制每課時(shí)授課量。確保知識(shí)點(diǎn)高質(zhì)量的被學(xué)生吸收，而非對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)量上的灌輸。其次，調(diào)節(jié)授課內(nèi)容的輸出速率。通過(guò)板書(shū)、調(diào)節(jié)語(yǔ)速等方式，在難點(diǎn)、重點(diǎn)如材料中的缺陷、擴(kuò)散等知識(shí)點(diǎn)上講懂講透，使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容充分吸納和梳理。再者，利用多種方法將相關(guān)概念實(shí)物化、圖像化。在學(xué)習(xí)材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以通過(guò)硬球模型展示材料中FCC，BCC等簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)材料的力學(xué)性能時(shí)，可以利用多媒體技術(shù)，展示材料在受到壓縮或拉伸時(shí)的變形過(guò)程。此外，利用現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。利用微信、QQ等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立課堂內(nèi)容學(xué)習(xí)交流群，以便及時(shí)上傳教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)，分享參考書(shū)目，解決問(wèn)題等。讓學(xué)生充分利用課余時(shí)間主動(dòng)學(xué)習(xí)，及時(shí)解決遇到的問(wèn)題，進(jìn)一步提高授課效率。

2.4把握學(xué)科前沿

近幾年，材料科學(xué)發(fā)展日新月異，前沿?zé)狳c(diǎn)難點(diǎn)時(shí)常更新，新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮。然而書(shū)本上的內(nèi)容較為有限，針對(duì)材料科學(xué)的前沿進(jìn)展，在課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)設(shè)置部分學(xué)時(shí)介紹材料科學(xué)相關(guān)進(jìn)展，講授基礎(chǔ)知識(shí)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生就業(yè)及科研提供參考。結(jié)合現(xiàn)有條件，可以邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域教師來(lái)校開(kāi)展專題知識(shí)講座，講解本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、前沿進(jìn)展。授課教師也可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立微信群或者微信公眾號(hào)，向?qū)W生推送材料領(lǐng)域最新的成果，文獻(xiàn)或者方法等等，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料領(lǐng)域的興趣。

2.5完善考核方式

目前，對(duì)于材料科學(xué)基礎(chǔ)的評(píng)分方法，總成績(jī)中期末成績(jī)占到70%，平時(shí)成績(jī)占30%，其中在平時(shí)成績(jī)中平時(shí)作業(yè)占主要比例。由此可以看出最終成績(jī)主要取決于期末考試的成績(jī)，而平時(shí)成績(jī)主要取決于平時(shí)作業(yè)。結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：①關(guān)于期末考試。僅僅只在期末考核一次，會(huì)造成學(xué)生在期末階段突擊學(xué)習(xí)，而忽視了平時(shí)的積累；②關(guān)于平時(shí)成績(jī)。平時(shí)作業(yè)在總分中占據(jù)20%左右的比例。學(xué)生往往偏重平時(shí)作業(yè)，而忽視其他課堂表現(xiàn)。教師難以對(duì)每個(gè)學(xué)生的課堂表現(xiàn)作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)；③材料科學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，在本課程的教學(xué)過(guò)程中缺乏相應(yīng)的實(shí)踐課程。因此難以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。鑒于以上因素，可以在材料科學(xué)基礎(chǔ)一課的成績(jī)?cè)u(píng)定制度上進(jìn)行如下改進(jìn)。

一是引入階段性考核。首先，建議在第9周前后增加一次期中考試。在檢驗(yàn)前期所學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并整改。將期中考試的成績(jī)按照一定比例納入到總成績(jī)中。在期末考試中，主要考核后期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，前期的學(xué)習(xí)內(nèi)容也要有所涉及。其次，提高課堂表現(xiàn)的分值比例，建立周期性的課堂問(wèn)答方法，如按照學(xué)號(hào)讓學(xué)生參與教學(xué)環(huán)節(jié)，確保至學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)每人都有機(jī)會(huì)能參與到課堂教學(xué)。對(duì)于主動(dòng)提問(wèn)，經(jīng)常與教師討論問(wèn)題的學(xué)生給予較高的平時(shí)成績(jī)。

二是設(shè)立相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，考核實(shí)踐能力。材料科學(xué)是一門注重實(shí)踐的課程，書(shū)本上的知識(shí)點(diǎn)最終要運(yùn)到到材料的實(shí)際性能、制備及應(yīng)用上。紙上得來(lái)終覺(jué)淺，通過(guò)實(shí)踐考核可以綜合考查學(xué)生對(duì)于材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。如通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法畫(huà)制Fe-C相圖及分析合金的力學(xué)性能等。在畫(huà)質(zhì)Fe-C相圖時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)FeC合金進(jìn)行熱處理，得到不同成分下的合金相，并在顯微鏡下進(jìn)行觀察、分析合金相的形成過(guò)程。在分析合金的力學(xué)性能時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)如何對(duì)合金進(jìn)行拉伸或者壓縮，并繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線。進(jìn)一步掌握根據(jù)得到的曲線分析合金的塑性變形、彈性變形及屈服強(qiáng)度等。

三是增加研究報(bào)告的考核形式。結(jié)合材料科學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)，由教師羅列出熱點(diǎn)領(lǐng)域，在班級(jí)分成若干小組，每個(gè)小組自行選取興趣領(lǐng)域，形成研究報(bào)告，并在課堂上以PPT的形式進(jìn)行報(bào)告。講述該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題，形成PPT并向老師和同學(xué)做報(bào)告，最后形成綜合評(píng)分。這一考核方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)組織能力及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。在促進(jìn)學(xué)生自身思考以及激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性的同時(shí)，也能讓學(xué)生及時(shí)了解最新的國(guó)際研究動(dòng)態(tài)。

第3篇

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是從事材料科學(xué)研究所必須具備的基礎(chǔ)理論，是材料科學(xué)與工程學(xué)科一門重要的專業(yè)核心課，也是學(xué)生接觸的第一門專業(yè)課，對(duì)后續(xù)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握有著至關(guān)重要的作用。該課程涵蓋了材料科學(xué)與工程專業(yè)下的所有二級(jí)方向的基礎(chǔ)理論，它將金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料的基本理論融合在一起，提煉了各種材料共性的基礎(chǔ)知識(shí)，從材料的組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究材料的性能與材料結(jié)構(gòu)和制備工藝之間的關(guān)系，內(nèi)容涉及晶體的結(jié)構(gòu)、晶體的缺陷、凝固與相圖、變形與斷裂、回復(fù)與再結(jié)晶、擴(kuò)散、鋼的熱處理原理及常用熱處理工藝等方面的基礎(chǔ)理論和研究材料學(xué)有關(guān)問(wèn)題的基本方法，學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，除了可以掌握材料領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，更是能夠?qū)W會(huì)分析、解決科學(xué)研究或工程應(yīng)用過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，為從事材料科學(xué)研究和工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程涉及的內(nèi)容廣泛、抽象，理論較深，晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷部分還包含許多復(fù)雜的圖形，比如晶體的空間結(jié)構(gòu)、晶體缺陷的形成過(guò)程、位錯(cuò)的交互作用等，另外三元合金相圖部分也很枯燥、抽象。因此在授課過(guò)程中，教師感到難教，學(xué)生感到難學(xué)。為解決這些問(wèn)題，本教學(xué)課題組在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革等方面進(jìn)行了有益探索和實(shí)踐，旨在提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

哈爾濱工程大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程主要針對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)開(kāi)設(shè)，材料科學(xué)與工程專業(yè)下設(shè)金屬材料與表面工程、材料成形與控制工程、無(wú)機(jī)功能材料、高分子和復(fù)合材料四個(gè)方向。根據(jù)學(xué)校厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)要求，選用由趙品主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》，該教材是高等學(xué)校“十一五”規(guī)劃教材。教材內(nèi)容以金屬材料為主，但存在部分章節(jié)內(nèi)容不夠具體深入的問(wèn)題。因此，授課過(guò)程中參考了胡庚祥主編，上海交通大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新組合遴選，遵循以金屬材料為重點(diǎn)，以材料成分-組織結(jié)構(gòu)-制備工藝-性能之間的關(guān)系作為主線，提煉出材料的共性規(guī)律，并輔以包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、金屬凝固、二元和三元合金相圖、金屬材料中的塑性變性與斷裂、回復(fù)與再結(jié)晶、擴(kuò)散、金屬固態(tài)相變等的相關(guān)內(nèi)容，適當(dāng)?shù)卦黾优c課程內(nèi)容相關(guān)的材料實(shí)例來(lái)進(jìn)一步闡明材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生的理解能力。考慮到本校材料科學(xué)與工程專業(yè)的四大方向，在重點(diǎn)介紹金屬材料理論體系的前提下，要考慮到全部材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論范疇，并站在科學(xué)體系層面上進(jìn)行課程內(nèi)容的整合，兼顧到金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料等的各自特性，利于學(xué)生在更寬闊的視域中掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。并緊跟學(xué)科發(fā)展，將材料科學(xué)的發(fā)展前沿知識(shí)與最新科研成果融入課堂，及時(shí)補(bǔ)充到《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容中，這樣既可以保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性，又可以開(kāi)闊學(xué)生的視野，使學(xué)生對(duì)相關(guān)科研領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)有所了解，并可能從中產(chǎn)生一些新的想法。教師在教學(xué)過(guò)程中也可以穿插適當(dāng)?shù)目蒲袑?shí)例，有意識(shí)使學(xué)生接觸前沿科學(xué)知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，以興趣引導(dǎo)學(xué)習(xí)，勢(shì)必事半功倍。同時(shí)，根據(jù)我校的特色，嘗試將課題組或相關(guān)學(xué)科的科研成果滲透入課堂教學(xué)，有重點(diǎn)、有針對(duì)性地引入諸如用于船舶工業(yè)中的合金、用于海洋裝備上的材料等知識(shí)。增強(qiáng)教學(xué)的時(shí)效性，使學(xué)生感覺(jué)學(xué)有所用，加強(qiáng)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系。

二、教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以教師課堂講授、板書(shū)為主。但是材料科學(xué)基礎(chǔ)涉及的理論知識(shí)比較復(fù)雜、抽象，較難理解，如晶體的空間結(jié)構(gòu)、顯微金相組織、三元合金相圖、金屬的塑性變形等許多概念和知識(shí)都是學(xué)生難以想象和教師難以用語(yǔ)言描述的。對(duì)這類內(nèi)容仍采用傳統(tǒng)的授課方法，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的難度大，興趣差，教學(xué)效果不佳。所以有必要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革。相對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，多媒體教學(xué)具有直觀、形象、生動(dòng)的特點(diǎn)，而且它傳授的知識(shí)量更大。但是，多媒體教學(xué)的使用往往導(dǎo)致教師把更多的精力放在課件的新穎性和備課的便捷性上，理解不到位而囫圇傳授的情況和過(guò)量灌輸?shù)氖虑闀r(shí)有發(fā)生。針對(duì)這種情況，應(yīng)該采用多媒體教學(xué)與板書(shū)相結(jié)合的方式，注意教學(xué)過(guò)程中信息的傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性。將多媒體教學(xué)與板書(shū)相結(jié)合，可彌補(bǔ)板書(shū)在時(shí)空上的不足，使抽象的知識(shí)形象化，同時(shí)能夠增加課堂信息量，開(kāi)闊學(xué)生思維。例如，晶體結(jié)構(gòu)中面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)的空間堆垛、晶體結(jié)構(gòu)缺陷中位錯(cuò)的形成和運(yùn)動(dòng)過(guò)程、晶體結(jié)晶和固態(tài)相變過(guò)程中的形核及生長(zhǎng)過(guò)程、三元合金相圖的各相區(qū)劃分、金屬塑性變形的滑移和孿生過(guò)程等內(nèi)容都是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生理解起來(lái)很困難。如果采用多媒體技術(shù)中的二維或三維動(dòng)畫(huà)對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行演示，就可以使其更形象和生動(dòng)化，便于加深學(xué)生對(duì)這類內(nèi)容的理解，明顯地提高教學(xué)效果。但是教師在授課過(guò)程中還不能過(guò)多地依賴多媒體教學(xué)，如果一味地應(yīng)用多媒體授課，學(xué)生也可能會(huì)因?yàn)檎n件變化快或信息量過(guò)大而難以消化，反而影響學(xué)習(xí)的積極性。因此，有效的方法是將多媒體課件與板書(shū)相結(jié)合，二者相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，而且在授課過(guò)程中，將二者恰當(dāng)有效地結(jié)合也是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的關(guān)鍵。教學(xué)內(nèi)容中涉及到的一些基本理論和公式應(yīng)使用板書(shū)的方法講解，這樣在基本理論或公式的推導(dǎo)過(guò)程中，能夠給予學(xué)生充分的理解時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生全程跟住教師的思路，更好地理解和掌握，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性。涉及到的新材料開(kāi)發(fā)、具體制備工藝和加工過(guò)程以及應(yīng)用情況，可以通過(guò)視頻形式更形象、直觀地來(lái)幫助學(xué)生理解，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系的理解，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生對(duì)科研的興趣。

此外，在教學(xué)過(guò)程中要堅(jiān)持“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的理念，采用集引導(dǎo)法、討論法、案例法于一體的教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在課堂上參與的積極性和主動(dòng)性。每次在講授新內(nèi)容之前，可以結(jié)合工程實(shí)際列舉相關(guān)的科研或生產(chǎn)實(shí)例，提出需要解決的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上引出解決問(wèn)題所涉及到的理論知識(shí)，進(jìn)而引出授課內(nèi)容，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式。授課過(guò)程中，注意各章節(jié)內(nèi)容的前后貫通，說(shuō)明各部分內(nèi)容之間的相互關(guān)系，理清各知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系和區(qū)別，體現(xiàn)課程教學(xué)的整體性，使課程內(nèi)容清楚、簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容時(shí)，一定要交待交代清楚前后兩部分內(nèi)容間的銜接關(guān)系，以使學(xué)生明白課程教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)性、完整性以及編排的必然性。

授課時(shí)可以結(jié)合教師的科研課題，引入基于項(xiàng)目的課堂教學(xué)方式。教學(xué)中引入部分科研工作的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)研究成果中學(xué)習(xí)基本概念，將死記硬背的一些枯燥無(wú)味的抽象概念變?yōu)樘骄亢徒鉀Q問(wèn)題的手段，增加學(xué)生的興趣，提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握程度，激發(fā)科研興趣。同時(shí)將科學(xué)研究方法和手段融入教學(xué)中，使教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

三、實(shí)踐教學(xué)方法的應(yīng)用

材料專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力的重要課程。在教學(xué)時(shí)必須注重理論和實(shí)際的緊密聯(lián)系，在課程安排上要堅(jiān)持理論授課與實(shí)驗(yàn)操作齊頭并進(jìn)。我校通過(guò)獨(dú)立開(kāi)設(shè)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)，不僅有利于加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，而且還有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，使他們?cè)敢馊ブ鲃?dòng)探究，培養(yǎng)學(xué)生從事科研的能力。我校開(kāi)設(shè)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)環(huán)節(jié)，即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。其中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是使學(xué)生驗(yàn)證已學(xué)過(guò)的理論，鞏固和加深對(duì)已學(xué)過(guò)知識(shí)的理解。對(duì)于某些未能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)，在課堂上以圖片、動(dòng)畫(huà)或插播媒體文件的形式展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解更加透徹。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，提高學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在這三個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)中，將設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)列為重點(diǎn)，通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，可以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。也可以通過(guò)為大二或大三對(duì)科研有興趣的學(xué)生配備導(dǎo)師，讓他們參與到某些教師的科研項(xiàng)目中，這樣可以讓學(xué)生盡早地把所學(xué)的理論知識(shí)真正應(yīng)用到實(shí)踐中，從而鍛煉學(xué)生從事科研工作的能力、掌握科學(xué)的研究方法和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進(jìn)行了有益的探索和研究，取得了較好的效果。通過(guò)課程內(nèi)容的優(yōu)化、引入材料科學(xué)發(fā)展的前沿知識(shí)和基于項(xiàng)目的課堂教學(xué)模式，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研興趣。應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)的方法，使學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：