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摘要:新能源材料与器件本科专业是教育部公布的战略性新兴产业相关专业。作为一个新专业,其相关专业课程建设相对滞后。新能源材料概论课程在该专业培养体系中具有联系学科基础、奠定专业基础、培养专业兴趣的重要专业基础课地位,成都理工大学新能源材料与器件专业在教学实践中,结合自身专业定位,明确了该课程的教学目的,并构建了相匹配的教学内容,取得了良好教学效果。
关键词:新能源材料与器件;新能源材料概论;课程建设
作者简介:李峻峰(1976-),男,四川会理人,成都理工大学材料与化学化工学院,副教授;邱克辉(1955-),男,四川资中人,成都理工大学材料与化学化工学院,教授。(四川 成都 610059)
基金项目:本文系四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目(项目编号:SZH1109JC02)、四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目(项目编号:SZH1109ZY01)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0083-01
当前世界经济的现代化得益于传统化石能源如石油、天然气、煤炭的广泛应用,因此可以说世界经济是建立在化石能源基础之上的经济。然而这一资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭,大力发展新能源取代传统化石能源,进行一场新的工业革命,不仅是出于人类生存的基本需求,更是世界经济获得可持续发展的必然需要。[1,2]因此新能源技术必将是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,而新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业是为适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设置。教育部于2010年公布的战略性新兴产业相关专业是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴产业紧缺专业。[3,4]
尽管我国多所高校以前有与新能源材料与器件相关方向的专业进行人才培养,但是作为一个进行系统人才培养的新专业,其相关专业课程的建设是相对滞后的,因此设立该专业的各高校均或多或少面临该专业的课程建设问题。尤其较多学校均把新能源材料概论作为该专业的重要专业基础课程,因此建设好新能源材料概论课程对于该专业的专业建设和人才培养具有重要意义。
一、新能源材料概论课程在专业培养体系中的地位
摘要:《材料科学概论》是我院为材料工程系冶金、热处理和质检三个专业开设的一门材料类理论限选课,结合我系学生的特点,针对课程大纲要求进行了教学内容、教学方法、教学手段和考评机制等方面的教学模式的探索并提出了建议。
关键词:材料科学概论;教学模式;高职
中图分类号:G642.2 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0258-02
材料与人类密切相关,是人类物质文明的重要基础。材料、信息和能源是现代文明的三大支柱,而材料又是一切发展和进步的前提。作为当代大学生,尤其是材料专业的大学生,有必要对生活中出现的各种材料有所了解、熟悉,拓宽专业及相关专业的知识面,《材料科学概论》就是在此背景下开设的一门课程。该课程是我院材料工程系冶金、热处理和质检三个专业开设的一门材料类理论限选课,授课时间集中在第三学期,内容包含广泛,有金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料和新型材料(纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料、非晶态合金、形状记忆材料)等,大纲要求尽量让学生对各种材料有一个广泛的系统认识,为后续的专业课学习打下一定的相关理论知识基础。结合我系教师和学生的实际情况,对《材料科学概论》的课程教学模式进行了教学内容、教学方法、教学手段和考评机制等多方面的积极探索,取得了一定的成绩,并提出了一些建议。
一、调整教学内容
目前国内关于各种材料概论的教材有数十种,针对高职院校学生的学习特点和教材的难易程度,对教材进行了筛选,选定了王高潮主编的《材料科学与工程导论》(机械工业出版社出版的普通高等教育规划教材)作为教学用书。全书共有十章,主要讲授了人类四大基础材料(金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料)的基本理论知识,并对一些传统的以及近年来新型的热点材料(纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料、非晶态合金、形状记忆材料)进行了重点介绍,通过对材料的特点、用途和发展前景的阐述,激发了学生对材料专业的兴趣。
根据大纲要求,本课程学时安排为32学时。对于教材中的任何一种材料,都可以是一门专业,在32学时内不可能让学生全部详细地掌握各种材料,如果教师一味地追求教学进度,肯定会导致教学效果受到严重影响[1]。教师应当仔细分析教材,根据教学计划的安排,及时调整授课内容,对章节内容进行筛选优化。材料系所有专业学生在第二学期均开设了一门《工程材料》课程,学生对金属材料的知识已经基本掌握,对《材料科学概论》课程内容进行调整,剔除金属材料章节,重点讲授陶瓷材料、有机高分子材料和复合材料三部分,新型材料主要以生活中的实物实例辅助讲授,非重点章节要求学生自主学习。
二、丰富教学方法
摘要:《材料物理化学》是材料科学与工程专业方向中一门重要的专业基础课,该课程注重理论理解与公式推导。该课程的学习将为学生学习材料成形原理提供理论基础。本文从教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节对《材料物理化学》课程进行教学改革实践与探索。
关键词:材料物理化学;教学改革;教学质量
《材料物理化学》是材料科学与工程专业重要的专业基础课程,该课程主要包括物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容。《材料物理化学》课程意在使学生从理论角度掌握材料传输与成形过程的特性,进而能够通过理论计算预测材料在特定条件下所表现出的行为,这一课程将为后续材料成形原理的学习奠定理论基础。
《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而,现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性,间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前,广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主,成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识,阻碍了学生对理论的理解及运用能力,也使教学质量处于较低水平。
本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革,推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学,结合课内实验环节,优化考核环节,强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。
一、教学方法改革
1.联合教学。《材料物理化学》课程重点讲述物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容,同时将材料学科中的少部分理论内容进行穿插讲述。在这种情况下,如果能在讲述《材料物理化学》课程部分章节的过程中穿插相关专业课内的具体内容,有利于学生深入理解物理化学知识,同时学生也对相关理论在实践中的运用具有深刻的认识。然而,部分专业课教师的授课内容存在差异,要准确、及时地将相关教师的授课内容对接到《材料物理化学》教学中难度极大。鉴于上述联合授课问题,可将《材料物理化学》课程中的部分教学内容提前分配给相关专业课教师,再由专业课教师配合实例讲解这些理论。这种教学模式将使每位专业课教师发挥自身的专业优势,提高《材料物理化学》理论课教学效果。2.实践环节深化理论教学。《材料物理化学》是一门注重理论学习的专业基础课,力求通过公式推导过程使学生理解理论的应用方法。如果教师在讲授理论知识的同时提出相关的、简单的工程问题,要求学生依据理论计算给出解决方案,这种教学模式将能够充分调动学生的学习兴趣,使学生在计算的过程中进一步加深理论知识的理解。这种教学方法还可要求学生在理论课程进行的同时,通过查阅资料设置具有理论分析性的简单实验并进行理论计算与分析,由此加深《材料物理化学》课程基础知识的理解。
二、教学模式改革
摘要:本文笔者结合重庆理工大学材料科学与工程学院具体情况,对《材料概论》课程教学模式改革进行了探讨,包括优化教学内容、教学方法,教学手段多样化和考核方式新颖化等方面。
关键词:材料概论 教学模式 改革
材料概论是我院材料科学专业学生接触的第一门专业基础课,行课时间安排在第三学期。本课程融合了材料学各个专业方向的基础知识、实际应用及最新进展,能够拓宽学生的知识面、强化专业基础知识,培养复合型人才,并为学生学习后续的专业课打下了基础,从而实现课程之间的有机衔接及合理过渡,同时,为我院学生第四学期选择专业方向起到了一定的指导作用。所以,材料概论的教学工作对培养学生的专业兴趣、提高学生的专业素养非常重要,并影响着后续专业课程的展开、实施以及教学效果。材料概论的内容较多,涉及各种材料(包括金属、陶瓷、高分子、复合材料)的基础理论与基本知识。教师对此如果只是采用传统的教学模式就很难达到教学目标。并且材料概论涉及很多抽象知识,如晶体结构、相图、结晶、缺陷等,对此,学生很难理解。教师在讲授这些抽象知识时仅使用语言和文字很难解释清楚,而学生在学习上述内容时,理解较困难,学习效果不明显,进而产生畏难情绪。因此,积极探索本课程新的教学模式,对于激发学生的专业学习兴趣,引导学生进行更深层次专业知识的学习,具有重要的意义。
传统的课堂教学模式是一种以教师为中心、教材为中心和课堂为中心的教学模式,形成了教师单向灌输、学生被动接受的局面。采用这种“授之以鱼”的教学模式,学生思维得不到训练,会逐渐丧失分析问题、解决问题的能力。因此,我们必须进行教学改革。教学改革的关键就是转变教师的教学行为和学生的学习方式,合理开发和利用课程资源,进而创建一种新型的课堂教学文化模式。由于材料概论课程的学时数仅有28学时,要在有限的课堂教学时间内使学生初步建立起材料科学与工程知识体系的框架需要我们优化教学内容,同时要注重合理运用科学的教学方法。笔者认为,材料概论教学模式的改革需要把握四个方面。
一、课程的理论教学内容
课程的理论教学内容应主要介绍以下四个部分的内容:金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料,对于其他的基础知识及新材料方面的内容,教师应安排学生自学或尽量简单介绍。在四部分主要内容的教学上,教师应该循序渐进地使学生掌握相关知识。第一,教师应先教学基础知识,包括一些综述性、科普性的内容。这部分内容是关于材料概论课程的一些基本概念,比较容易理解,并且,对于刚接触材料概论课程的学生来说,可以为其后续学习打下基础和增加信心。第二,教师详细介绍有关材料的基本种类、特点和用途等方面的内容,切实保证专业知识教学的完整性、系统性和科学性。对于不同材料的具体应用,教师可以借助视频以更直观的方式呈现给学生,使学生对所学专业既有一定的理论认识,又有深刻的感性认识,并在此基础上建立自己的知识体系框架。
二、创新教学方法
传统的教学方法扼制了学生的主动性和创造性,不利于学生个性发展和非智力因素的开发。在课堂教学中,教师应积极探索教学方法的改革。首先,教师要摒弃满堂灌的教学思想,注重启发式教学。教师要善于设置悬疑,引导学生积极思考,进而提出解决问题的办法,提高学生参与学习的积极性。其次,教师要注重讨论式的教学方法。教师要善于组织学生讨论,在问题的讨论中,学生运用自己所学的知识和技能,提出个人的观点及见解,既强化了对教学内容的理解和掌握,又达到了培养创新思维能力的目的。在讲授知识的同时,教师应注意调节课堂氛围,可采用启发式和讨论式的教学方法激发学生的兴趣,调动学生积极性,从而提高课堂教学效率。总之,教学有法,但无定法,我们要根据不同的教材内容,结合学生的认知特点及规律,采用与之相应的教学方法。
摘要:新能源材料概论课一门信息量大、内容丰富、注重学科前沿的专业选修课,本课程的设置不仅有助于学生明确作为该专业学生应具有的知识、能力和素质结构,还能激发学生对专业的归属感和学习兴趣。本文主要结合笔者自身的教学经历,介绍本课程在教学内容、教学方法和考核方式三方面所做的一些改革与实践。
关键词:新能源材料;概论课;教学改革与实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0026-02
一、前言
目前,世界能源的消耗主要来自于煤、石油、天然气等化石能源,一方面化石能源的使用造成了严重的环境污染,另一方面化石能源属于非可再生能源,过度使用化石能源使得人类正面临着能源短缺、甚至能源枯竭的现状。发展应用新能源是解决环境污染和能源短缺问题的关键。新能源是指传统能源之外的各种能源形式,目前正在积极开发、应用的新能源主要包括太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能、氢能和核能等。相对于传统能源,新能源具有储量大、可再生、污染少等特点,因此也常被称为可再生能源或清洁能源。新能源材料是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键,新能源产业的发展离不开新材料的开发和应用。因此,开发应用新能源技术和新能源新材料将是社会可持续发展的必经之路。
在政府的大力扶持下,我国新能源、新材料产业得以迅速发展,在国民经济中的地位日益重要。然而,与之相关的人才培养并不能满足新能源、新材料产业快速发展的需求,新能源、新材料行业技术人才无论在数量上还是在质量上都远远落后于产业的发展速度和规模。为了支撑和促进国家新能源、新材料等产业的快速发展,教育部于2010年7月批准在浙江大学、华中科技大学、中南大学等十一所高校设立新能源科学与工程专业。常州大学于2011年也通过教育部门审批,设立了新能源材料专业。虽然是新设专业,但是由于就业前景好、行业发展空间大,受到广大学生和家长的青睐。该专业2015年第一届毕业生顺利毕业,一部分毕业生选择考研进一步深造,大部分考生考入复旦大学、南京大学、东南大学等“985工程院校”,选择就业的毕业生大多进入苏锡常等地区的新能源行业,受到学生家长和社会各界的广泛好评。
虽然常州大学在每年的新生见面会上会安排专职老师对新能源材料专业做一些简单介绍,但由于时间较短,新生通过这种方式对专业获得的了解并不充分,大多数学生对该专业缺乏全面的认识和深入的了解。为了加强学生对该专业的认识和理解,常州大学把新能源材料概论作为该专业的重要专业选项课程,新能源材料概论课程的开设,不仅有利于帮助学生明确作为该专业学生应具有的知识、能力和素质结构,还可以激发学生学习专业的兴趣和动力,并引导学生制订理性的、符合社会需求的大学生涯规划,掌握正确的学习方法,培养和提高学生的自学能力。因此,建设好新能源材料概论课程对于该专业的专业建设和人才培养具有重要意义。本文主要结合笔者自身教学经历,对常州大学新能源材料专业概论课程开设的目的和意义及其教学改革与实践进行初步的探讨。
二、新能源材料概论课程在专业培养体系中的地位
由于概率论与数理统计课程对于研究生的实验设计、数据统计分析具有非常重要的指导意义,它在农业院校研究生教学与科研中占有极其重要的地位,2009年11月湖南农业大学将其列为精品课程建设项目。一年多来,本课程建设成员依据建设计划进行了深入的探索,开展了一系列的建设工作,取得了较好的成效。本文对课程建设中的思路、所采取的措施和成效进行总结,以促进课程建设的进一步开展。
1概率与数理统计精品课程建设举措
根据教育部《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》的精神,精品课程应体现“五个一流”,即“一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点”。虽然概率论与数理统计目前是一门校级精品课程建设项目,但我们仍以“五个一流”为目标,扎实开展概率论与数理统计课程的教学内容、教学方法、教学材料、教学管理等方面的课程建设工作。
1.1优化概率论与数理统计课程教学内容文献[1]指出,一流教学内容是指在教学内容上,体现现代教育理念和时代要求,深入开展教育理论研究,结合课程的历史沿革和特征,以知识整合为课程体系建设的核心,重在课程的精品内涵建设,始终保持科学性、先进性和系统性,及时反映和吸收本学科领域的最新研究成果,积极整合优秀教学成果和科学研究成果,体现新时期社会、政治、经济、科技发展对人才培养提出的新要求。对于研究生精品课程建设,特别要注意课程教学内容要反映本学科最新研究成果。概率论与数理统计作为一门研究生公共基础课程,它的作用是为专业学习与开展研究服务,是作为一门专业的工具性课程开设的。所以它在内容取舍上必须考虑专业需要,所反映的概率统计最新研究成果重点是应用性成果,而非理论性成果。为了做到课程教学为专业服务的要求,我们首先设计了概率论与数理统计课程教学内容需求调查表,对相关院的导师和研究生进行了调查,然后对调查反馈意见进行分析,提炼出专业最需要的内容。进而对本课程原有教学内容和教学重点进行了调整,大量地引入了现代数据分析方法和统计软件的介绍,从原来注重概率论理论教学转向数理统计方法的教学。
1.2探索概率论与数理统计课程“理论—案例—讨论”的三步教学方法一流的教学方法,就是要在教学中运用学生乐于接受的教学形式,采取先进的教学手段,达到激发学生学习兴趣的目的[1],教学形式可以多种多样,比如直观式、启发式、讨论式、参与式、案例式等都是生动有效的形式,使用哪种形式,关键在于要根据教学对象、内容和目的因材施教。考虑到研究生在主动学习、独立思考等能力方面比本科生更强,在开展研究生课堂教学时,要更多地采取讨论式和案例式等形式。以往我们主要采取教师课堂讲授的教学方法,学生对授课内容不能做到理论与专业结合,对如何将概率论与数理统计的理论与方法应用到专业学习与研究中去,学生一直比较迷茫。为此课程建设小组成员改革教学方法,总结出“理论—案例—讨论”的三步教学方法,也就是在课堂上结合理论教学分析案例,并开展讨论。在理论部分,既要详细阐述数理统计方法,也要介绍这些方法的背景、思想,还要交待如何用统计结果对问题进行合理的解释。比如在方差分析中就要讲清楚为什么要引入F统计量进行分析、如何用F统计值进行合理的试验分析等。为了使案例教学切合专业实际,反映专业研究最新研究成果,我们在各专业杂志上收集了有关利用概率统计方法进行数据分析的文献,先期布置研究生阅读各自专业的文献,课堂上要求他们介绍文献是如何利用数理统计方法去处理研究问题的,进行集体讨论。这样可以让学生加深对理论的认识,能够感性地掌握将理论应用到实际问题中去的过程。
1.3完善概率统计课程教学材料进入到21世纪后,教材已从传统意义上的纸质书,扩展到了电子教材、多媒体课件、网络课程、教学资源库等辅助教学材料,形成所谓的立体化教材。就目前来说,纸质教材还是主体,其它教学材料仅起到辅助教学的作用。要建设一流的教材,首先要使它所涉及的“内容具有基础性、先进性和科学性,并反映本课程所涉及学科的最新成果”[2]。其次要使课程辅助教学材料形式多样,内容丰富,能够最全面地支持教师的教学,能够最大限度地满足学生的自主学习需要。在课程教学材料建设方面,我们根据优化的教学内容,重新制定了教学大纲,编写了具有基础性、先进性和科学性的概率论与数理统计纸质教材。在辅助材料建设上,除了制作PPT教学软件外,我们收集了大量的课程内容相关文献和专业应用案例,并对这些文献按学生专业再按知识点分类,对每篇文献都研究了讨论题目,并建立数据库供教师和学生查询。
1.4改革课程考核评价方法只有建立科学规范的教学管理机制,才能实现“一流的教学管理”[1]。教学管理制度由学校层面制定和实施,精品课程建设团队在这方面的工作主要是制度的落实、档案的管理和课程的考核评价。我们在概率论与数理统计课程的考核评价方法上进行了较大的改革。在课程考试要求上,以前注重理论知识的记忆,因此考试题型包括填空、选择等以考试知识点为目的的题目。对于农业院校研究生教育来说,开设概率论与数理统计的主要目的不应该是让学生获得本课程的详细理论体系,不需要对这些理论的来源和正确性进行深入学习,目的应该是让研究生通过课程学习知道对随机性现象研究的主要方法,掌握数据处理的常用和现代方法。因此为了引导学生对本课程的学习,我们在考试要求上进行了改革,主要考查研究生利用所学方法对实际问题进行分析的能力。
2概率统计精品课程建设成效
摘要:新能源材料与器件专业概论课是三峡大学为该专业大一新生开设的一门内容丰富、信息量大、关注学科前沿、课时少的专业必修课,有助于学生形成对新能源材料与器件专业知识的初步认识,培养学生的专业感情,激发学生的专业学习兴趣。主要结合自身教学情况,对新能源材料与器件专业概论课程开设的目的和意义及其教学改革与实践进行了初步探讨。
关键词:新能源材料与器件专业;专业概论课;教学改革与实践
作者简介:张露露(1975-),女,湖南邵阳人,三峡大学材料与化工学院,副教授;杨学林(1973-),男,湖北均县人,三峡大学材料与化工学院,教授。(湖北 宜昌 443002)
基金项目:本文系三峡大学教学研究重点项目(项目编号:J2013007)、三峡大学教学研究项目(项目编号:J2012050)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0067-02
随着资源短缺、能源危机、环境恶化等问题的日趋严峻,新能源在国民经济中的地位日益攀升,新能源行业人才的需求呈现出供不应求的局面。为支撑国家新能源、新材料等战略性新兴产业的发展需要,教育部2010年新增了新能源材料与器件专业。三峡大学是第二批获准设立该专业的高校之一。考虑到新能源材料与器件专业是近三年新增的专业,大多数学生是在全球新能源热的大环境下选择了该专业,对该专业缺乏了解,专业学习方向不明确,三峡大学(以下简称“我校”)新能源材料与器件专业自创办以来就为大一新生开设了专业概论课。
目前,开设专业概论课的高校和专业逐年增加,但相比于专业课,专业概论课由于开设历史较短,尚处于探索阶段,因此,在课程开设的教育理念、师资队伍建设、教学手段和方式、教学管理模式、教学大纲以及教材编写等方面还存在诸多问题,尚需在实践中不断总结、改进。[1]本文主要结合笔者自身教学情况,对我校新能源材料与器件专业概论课开设的目的和意义及其教学改革与实践进行了初步探讨。
一、专业概论课开设的目的和意义
摘要:本文将从《道路工程材料》课程简介、教学过程中的难点分析、教学方法介绍和教学过程中行业规范配合使用的重要意义三个方面进行了阐述。
关键词:道路工程材料;教学方法;行业规范
中图分类号:U41-4;G642
随着公路建设的大规模开展,道路工程材料的使用和发展速度也在逐步加快,道路工程不断涌现出新结构、新材料、新方法和新工艺[1]。《道路工程材料》是土工工程专业方向的一门重要的专业基础课。为了使学生深入系统掌握这门课程的知识及相关试验技能,应以相关的行业规范为指导,深入解析《道路工程材料》中的重点和难点内容,让学生清晰深刻的了解这门学科,培养本专业学生具备较强的道路专业基础知识和基本操作技能,为后续《路基路面工程》、《桥梁工程》、《道路养护与管理》等专业课程打下基础[2]。本文将从《道路工程材料》课程简介、教学过程中的难点分析、教学方法介绍和教学过程中行业规范配合使用的重要意义四方面进行讨论。
1. 《道路工程材料》课程简介
道路工程材料是泛指用于道路和桥梁工程及其附属构造物所用的各类建筑材料,主要包括土、沥青、水泥、砂石、石灰、工业废料、工程聚合物以及木材等材料[3]。该学科学习专业课的必备基础,又是一门应用技术。它与物理学、化学、理论力学、材料力学以及工程地质等学科有密切的联系。系统学习道路工程材料的基本性质、技术指标、测试技术、组成设计以及应用技术等方面的知识,不仅是道路工程相关专业重要的知识结构组成,而且也是科学合理地选择、设计、评价、应用和研发道路工程材料的理论基础。
2. 教学方法介绍
本课程参照行业规范,对道路工程常用材料的技术性能、质量要求、性能影响因素、评价测试技术和组成设计方法等基础理论知识进行重点论述,定期开展实验课程,建立“教、学、做”一体化的教学模式和动态的、形式多样的立体教学内容,构建起理论和实践相结合的教学模式。具体从以下几个方面进行[2]:
摘要 环境材料概论是一门专业基础课,是重要的专业主导课程。文章针对环境材料概论课程的特点及容易出现的问题进行深入分析,提出从教学内容、工程实践与教学相结合等的教学方法与手段、考核方法等角度对该课程教学进行完善,从而引导学生学习的积极主动性,取得了很好的教学效果。
关键词 环境材料概论 教学方法 教学效果 教学模式
1 环境材料概论的课程简介
环境材料的英文名称Ecomaterial,它是Environment Conscious Material的缩写,也就是说这种材料是具有环境意识、考虑环境、考虑生态学的材料。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。环境材料是未来新材料的一个重要方向,更是人类保护生存环境、实现材料工业可持续发展的有效途径。开发既有良好的使用性能、又具有较高的资源利用率,且对生态环境无副作用的新材料及其制品已经成为现实的一种迫切需要。
环境材料概论是无机非金属材料、再生资源科学与技术等专业一门重要的专业基础课程,教学内容涉及材料产业与生态环境的关系、材料科学的基本知识、材料的环境协调性评价、材料的生态设计与理论、材料的环境友好加工及制备、环境治理功能材料与技术等,是重要的专业先导课程。
2 课程教学特点
2.1 是环境科学与材料科学的交叉学科
该课程是90年代初才发展起来的新课程,内容广泛,涉及环境科学和材料科学,且发展迅速,文字叙述多,大部分是概念知识,计算内容偏少,从材料科学的基本知识到环境材料的设计、制备加工,再到各种环境材料的介绍,学生在学习过程中要记忆的知识太多,且各种自成体系,学生会学起来抓不住重点,容易感到枯燥无趣,学习难度加大。
【摘要】分析了《复合材料概论》课程的特点,结合课程组的实践,论证了《复合材料概论》课程改革的主要内容, 总结了《复合材料概论》课程行之有效的教学方法。
【关键词】复合材料概论 教学改革 教学方法
为了实施素质教育,许多高校相继实行了选修课制度。选修课的广泛开设为学生综合素质的提高和个性发展提供了广阔的空间,选修课的建设和完善成为高校教学改革深化的重要环节[1]。《复合材料概论》课是材料类非复合材料专业开设的一门专业选修课,课程的开设一方面有利于学生扩充知识面,拓宽专业口径、强化其创新精神,培养其创造性思维和初步科研能力,另一方面,可以直接提升学生的竞争力、拓宽大学生就业渠道。
一、教学过程中存在的问题
作为一门选修课,《复合材料概论》课的特点是知识量大,内容繁杂,且课程内容涉及有机材料,与学生所学的专业差异性较大,教学过程中存在很多问题。首先,由于是选修课,课程名称是“概论”,学生往往重视程度不够;其次,课程内容多,课时量少,无法将知识点展开讲,加上学生没有相应的基础知识,在学习过程中难以深入,不知道如何理顺知识体系,对有些关键知识点难以理解,有些无所适从;课程内容多为陈述性的内容,缺少以核心理论、定理、公式等为背景的知识体系,计算的东西少,叙述性的内容多,使得教师的授课很容易陷入平铺直叙的乏味陈述中,这些问题直接影响了教学效果。
二、《复合材料概论》课程的改革
(一)教学内容的调整。
《复合材料概论》课的特点是内容多,目前选用的教材包含17章内容,按照学校关于选修课教学课时的规定,配备课时数已经达到64节的上限。根据学科特点,课程组大胆创新,积极改革,除保留出4个课时进行复结外,把其余60课时分为两大部分,其中课程教学40个课时,科研实践20个课时。但是在40课时内很难完成全部“基本内容” 的课程教学任务。为此我们对教材章节进行结构上合并处理和内容上的归纳优化,处理后的内容仅保留绪论、复合材料的基体材料、复合材料的增强材料、复合材料的界面、聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳/碳复合材料和混杂纤维复合材料等十章内容。此外在实用、实际、实效原则的基础上, 大胆地删掉一些过时的、落后于目前材料发展水平的旧知识, 引入材料科学的最新研究成果,及时地、有选择地补充最新研究成果, 使教学内容处于动态的优化过程中。