材料科学基础
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材料科学基础范文第1篇
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-08-0144-01
一、实验教学的主要意义
如果说材料科学是一门艺术,那么材料科学的实验教学是带领学生通向这座艺术宫殿的桥梁。《材料科学基础》作为一门以基础理论和工程实践紧密结合为特征的学科应该以实验为基础。实验不仅能帮助学生正确认识物质及其变化规律;更能激发学生兴趣,发展和培养学生的创新思维。因此,充分利用实验教学手段,对培养和提高学生的创新意识和技能至关重要,也是学好《材料科学基础》这门课程的基础。
二、实验教学的关键
在《材料科学基础》实验教学这门新课程中,加强学生的自主学习意识,使学生的“要我学”变为“我要学”是一个关键的问题。在实验这样的探究性活动中,需要学生自己去猜想、去探究,通过实验去验证自己的猜想和设计是否正确。在实验的过程中,让学生自己动手具体实施实验操作,亲自去探索实验的过程,使他们的材料科学实践概念得以更为有效地与基础理论知识体系中的材料科学理论概念建立起实质性的联系。以往的实验教学都是老师单纯的演练一下实验步骤给学生看,但教师更应该做的是对实验现象进行分析和解释如此操作实验的目的。而课堂上让学生们自己提出问题,自己猜想假设,自己设计方案。相信在这样自主学习的教学活动中,学生的学习积极性和主动性也会得到增强。通过实验教学方法,来使学生加深了对书本概念的理解,优化了学生的知识结构,而不是平时的机械背诵概念定义。相信实验课上的理解加上老师课上的引导讲解,会让学生们对《材料科学基础》的学习有很大程度的理解和领悟。
三、实验教学的建议
在《材料科学基础》教学实验中,包含了材料科学中最基本的实验,这些实验是学习材料科学工程专业学生所必需掌握的。
在动手实验之前,可以通过让学生们浏览一些相关的实验过程动画模拟或相关录像教学课件[1],使他们对所做实验有了初步的认识和理解,能够了解基本实验的原理,了解相关仪器和设备的主要结构和操作方法。这样为学生提供了扩展视野的机会,而且最大限度仿真或者演示了真实实验,使学生对实验有了更加具体形象的了解。在这个相关的模拟课件中,教师所选用的素材应该采用实物照片,且课件内容应包括了实验所需的器材的认识,如何操作这些器材,以及实验的流程等等。
此外,在实验教学的过程中,教师更应充分发挥教学语言的艺术性,提高学生的课堂注意力。这就要求教师熟练掌握专业术语,并在实验教学授课时准确运用,同时在学生回答问题和解题时要求学生应用专业术语,逐渐引导学生习惯运用术语解释和交流本学科的问题。而且,在上课时教师要把握好时间和节奏,留出充足的时间进行本节课结课的总结,尽量避免由于时间原因而匆忙结课。总结的时间不宜过长,语言必须简洁明快,把这节课所讲的内容进行总结,概况重点内容,这样可以使学生能对本堂课的内容一目了然,便于复习和记忆。
在做完实验后,教师可以通过在下一节课堂上提问问题,让学生课后积极主动地复习上次的实验知识和预习下次的实验内容,加深对实验内容的记忆和巩固。
另外一个方面,可以通过加大实验成绩在综合成绩评定中的比例,刺激和鼓励学生重视实验,促进学生实验动手能力和科研素养的提高。并且在实验时,注重培养学生使用和维护仪器设备的能力,这样不仅增加了学生学习理论知识的兴趣,而且提高了学生的实际工作能力,为日后的工作和继续深造奠定基础。
四、实验教学课程新构思
《材料科学基础》实验课的设置有明显的功能性,主要是为了引导学生对《材料科学基础》的更深入理解,这些实验主要是验证性实验。验证性实验是对理论知识的验证和重现,它有助于学生对理论知识的感性认识和对理论知识的深刻理解,能够巩固所学过的知识。但是,这些设计的实验缺少了实际应用性和设计研究性。《材料科学基础》的实验应该结合实际应用性和设计研究性型实验,创建一个实际背景,提出一个具体问题让学生解决,学生通过自己设计实验,自己动手做出实验,并运用所学有关专业基础知识对实验结果进行分析讨论,正确地解决实际问题。这样既提高了学生的自我思考能力和动手能力,更让学生系统地掌握有关专业基础知识,并培养学生了科学研究的思路和能力。所以,《材料科学基础》的实验教学内容应该结合验证性实验、实际应用型实验以及设计型实验这三大模块来进行构建。此外,教师应该结合材料科学领域的科研和生产发展,及时更新改进实验教学内容,不能与时俱进。
五、结束语
实践胜于理论。除了理论教学以外,更应该注重《材料科学基础》的实验教学部分。在实验教学中亲身发现和认识科学理论,并在科学实验中去检验所获得理论的真伪。让学生不仅从课堂上接受理论知识,更通过实验去学习知识,在实践中运用所学到的知识,这才是真正地掌握知识。
材料科学基础范文第2篇
关键词：材料科学基础；教学改革；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）17-0117-02
《材料科学基础》是材料科学与工程专业本科生的一门重要专业基础课，以介绍材料的基础知识为目的。本课程着重于基本概念和基本理论，从材料的内部结构探讨其性质与行为，揭示材料结构与性能的内在联系及规律，为认识和改进材料的性能提供必备的基础知识。《材料科学基础》涉及到的理论知识非常多，概念性强、知识点纷杂、内容抽象，课程内容涉及许多复杂图形、特别是晶体结构的大量空间堆叠、错综复杂的空间粒子间的相互联系、三元相图的空间模型、位错的各种交互作用，等等,需要丰富的空间想象力去理解。因此，教师讲解难度大，学生也较难接受。为此，许多高校在教学改革与课程建设方面都进行了有益的尝试，并形成了一定的特色。贵州大学（以下简称“我校”）课程组多年来在教学改革与课程建设方面也做出了不懈的努力，取得了较为突出的成绩，进一步提升了我校的材料科学基础课程建设水平。在教学方法改革、提高课堂教学质量和效果的过程中也有一些体会和启发。
1.教学方法改革，重在“激发”
就教学方法改革的目标与内容定位而言，由于目前我国高等教育的教学方式还是以课堂讲授为主，辅以实验、讨论、习题、、实习，等等，改革任务还很重。调查估计，高校中大约有一半课程的课堂教学学生表示不满意，最主要的弊病是呆板、单调，教师在课堂上唱独角戏，一言堂，照本宣科，把教学大纲规定的知识内容单向地灌输给学生，而不问学生感受如何，如同“填鸭”，即所谓“注入式”教学。学生对上这种课不感兴趣，提不起精神。好学生被动地记笔记，不动脑筋；差一点的学生上课打瞌睡、看闲书、玩游戏，更胆大的干脆逃课。为此，应该充分认识到学生在教学过程中的主体作用，并努力发挥学生的主观能动性，调动他们的学习积极性。特别要注意在教学中启发学生思考问题，分析问题，培养浓厚的学习兴趣，激发强烈的求知欲望，使学生的大脑处于积极的思维状态。
因此，教学方法改革所追求的目标主要是激发学生的学习兴趣和热情、变被动学习为主动学习，促进他们自学能力的提高，锤炼他们分析和解决问题的能力。
2.改变课堂教学思维
物质决定意识，意识对物质具有能动作用。课堂教学中光有教案、习题、教学手段还不够，必须从观念上对课堂教学进行重新审视，努力实现思维的新转变。一是实现由重视讲授到重视指导的转变。讲授在传统教学中总是处于课堂的核心地位，但是整体学习效果往往并不理想。为此，应该积极创新，形成以教师指导为核心的导学模式，指导学生运用自己的思维模式，选择最有利于学习的思考与探究方式，紧紧围绕学习目标进行学习。二是实现由关注知识到关注学生的转变。实践证明，在课堂中过度关注知识，就会忽略学生的学习状态，从而影响教学效果。为此，教师应走下讲台，到学生中间，关注每一个学生的学习情况，发现每一个学生存在的问题，切实帮助他们解决学习过程中的困难。要充分利用每个学生的特长，引导他们进行更为有效的学习。三是实现由听懂知识到应用知识的转变。培养学生的目的，不是仅仅让他们掌握多少知识，更重要的是让他们会应用这些知识来分析或解决实际问题。为此，在《材料科学基础》课堂上，教师列出材料领域的一些实例，引导学生应用学过的知识进行分析，改变传统的教学模式，准确把握切入点和侧重点，拿出更多时间让学生把学到的知识应用到分析和解决实际问题上。
3.教会学生学习方法
教学方法是教法和学法的统一体。长期以来，传统教学方法重视教而轻视学，即在教师如何施教方面研究较多，而在学生如何学习方面探讨较少。特别是传统教学注重知识的传授，习惯于用注入式、满堂灌的方式增加学生的知识，往往使学生思路闭塞，缺乏独立思考力和创造性，限止了他们智能的发展。今天的新课程理念告诉我们，学生的学习才是课堂的核心，教师是一名组织者和服务者，一切教学活动应围绕学生的学习展开。为此，教学过程中，必须重视引导学生学会学习方法。
4.换位思考
换位思考也就是“从学生角度着想”，就是一切从教育好学生出发，尊重学生，服务于学生。首先要热爱学生，对学生有“真情”。基于此，就会做“换位思考”，设身处地为学生着想，“方法”问题就迎刃而解。但光从学生个人出发也不全面。教师还必须站在社会、国家和人类的角度思考问题，这样的“从学生角度着想”才是全面正确的。
5.讨论。
讨论是教学方法改革中应用比较多的一种教学手段。因为讲课是向学生传授知识和传递信息，而讨论则让学生积极地主动学习。讲课要求学生听，而讨论则允许学生畅所欲言。从教学改革的实践来看，学生比较喜欢这种双向的教学方式。讨论的最大优点就是能调动学生学习的积极性和主动性，当教学中学生对某个问题持不同观点时，教师不要急于给出答案，而要顺势启发他们说出自己的理解，让学生自由讨论，教师作为组织者和引导者，最后让学生在讨论中得到正确答案，这就是主动学习的过程。此外，讨论还有一个优点就是锻炼了学生的语言表达能力和分析问题的能力。同时，学生之间可以通过讨论交流思想和看法，起到互相学习和取长补短的作用。从教学实践来看，讨论可以帮助学生加深对一些问题的认识和理解，比如位错的概念很抽象，学生对此有很多不同的理解和看法，通过讨论，大家各自说明自己的观点，在轻松自由的交流中加上教师的适时引导，学生会慢慢对位错有正确的认识。
6.优化课堂教学手段。
将多媒体技术与传统板书有机结合，以弥补传统板书在时间和空间上的不足，提高教学效果，使课堂信息量增大，重点突出，难点处理得当。例如，教师通过动画形象地演示位错的滑移过程，使得本来很抽象的内容直观地展示出来，有助于学生的理解。但是，使用多媒体要有个限度，要注意多媒体只是教学辅助手段，并不能取代教师的主导作用。因此，教师应根据教学内容选择相应的教学手段，如扩散系数的推导，应该用板书效果较好；而晶体结构部分就要借助多媒体技术，把14种布拉菲点阵形象的展示出来。所以，只有优化课堂教学手段，才能获得良好的教学效果。
7.学生试讲。
课程教学过程中，教师每讲授完1章后，让学生在课外准备，然后就该章内容，每人自选1个知识点，走上讲台进行5至10分钟讲课，讲完后师生共同点评，这样既锻炼了学生的逻辑思维能力又锻炼了语言表达能力，发挥了学生在教学过程中的主体作用，调动了他们学习的积极性。
由于在课堂讲授过程中，进行了一系列教学方法改革，激发了学生学习兴趣，充分调动了学习积极性，变被动学习为主动学习，变教师“满堂灌”为师生互动，进一步提高了《材料科学基础》课堂教学质量和效果。
参考文献：
[1]田春艳,姜海."材料科学基础"课程教学改革的探索与实践[J].装备制造技术,2010,(02).
材料科学基础范文第3篇
《材料科学基础》课程是从事材料科学研究所必须具备的基础理论，是材料科学与工程学科一门重要的专业核心课，也是学生接触的第一门专业课，对后续专业知识的理解和掌握有着至关重要的作用。该课程涵盖了材料科学与工程专业下的所有二级方向的基础理论，它将金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料的基本理论融合在一起，提炼了各种材料共性的基础知识，从材料的组织结构出发，研究材料的性能与材料结构和制备工艺之间的关系，内容涉及晶体的结构、晶体的缺陷、凝固与相图、变形与断裂、回复与再结晶、扩散、钢的热处理原理及常用热处理工艺等方面的基础理论和研究材料学有关问题的基本方法，学生通过该课程的学习，除了可以掌握材料领域相关的基础知识，更是能够学会分析、解决科学研究或工程应用过程中遇到的实际问题，为从事材料科学研究和工程技术工作打下坚实的基础。该课程涉及的内容广泛、抽象，理论较深，晶体结构和晶体缺陷部分还包含许多复杂的图形，比如晶体的空间结构、晶体缺陷的形成过程、位错的交互作用等，另外三元合金相图部分也很枯燥、抽象。因此在授课过程中，教师感到难教，学生感到难学。为解决这些问题，本教学课题组在教学内容、教学方法与教学手段的改革等方面进行了有益探索和实践，旨在提高该课程的教学质量和教学效果。
一、教学内容优化
哈尔滨工程大学《材料科学基础》课程主要针对材料科学与工程专业开设，材料科学与工程专业下设金属材料与表面工程、材料成形与控制工程、无机功能材料、高分子和复合材料四个方向。根据学校厚基础、宽口径的人才培养要求，选用由赵品主编，哈尔滨工业大学出版社出版的《材料科学基础教程》，该教材是高等学校“十一五”规划教材。教材内容以金属材料为主，但存在部分章节内容不够具体深入的问题。因此，授课过程中参考了胡庚祥主编，上海交通大学出版社出版的《材料科学基础教程》，对教学内容进行了重新组合遴选，遵循以金属材料为重点，以材料成分-组织结构-制备工艺-性能之间的关系作为主线，提炼出材料的共性规律，并辅以包括晶体结构、晶体缺陷、金属凝固、二元和三元合金相图、金属材料中的塑性变性与断裂、回复与再结晶、扩散、金属固态相变等的相关内容，适当地增加与课程内容相关的材料实例来进一步阐明材料的成分、组织结构、制备工艺和性能之间的内在联系，增强学生的理解能力。考虑到本校材料科学与工程专业的四大方向，在重点介绍金属材料理论体系的前提下，要考虑到全部材料领域的基础理论范畴，并站在科学体系层面上进行课程内容的整合，兼顾到金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料等的各自特性，利于学生在更宽阔的视域中掌握材料科学的基础知识。并紧跟学科发展，将材料科学的发展前沿知识与最新科研成果融入课堂，及时补充到《材料科学基础》课程教学内容中，这样既可以保持教学内容的新颖性，又可以开阔学生的视野，使学生对相关科研领域的国内外发展动态有所了解，并可能从中产生一些新的想法。教师在教学过程中也可以穿插适当的科研实例，有意识使学生接触前沿科学知识，调动学生的学习积极性，提高学习兴趣和创新意识，变被动学习为主动学习，以兴趣引导学习，势必事半功倍。同时，根据我校的特色，尝试将课题组或相关学科的科研成果渗透入课堂教学，有重点、有针对性地引入诸如用于船舶工业中的合金、用于海洋装备上的材料等知识。增强教学的时效性，使学生感觉学有所用，加强理论知识与生产实际的联系。
二、教学方法改革
传统的教学方法主要以教师课堂讲授、板书为主。但是材料科学基础涉及的理论知识比较复杂、抽象，较难理解，如晶体的空间结构、显微金相组织、三元合金相图、金属的塑性变形等许多概念和知识都是学生难以想象和教师难以用语言描述的。对这类内容仍采用传统的授课方法，会导致学生学习的难度大，兴趣差，教学效果不佳。所以有必要对传统的教学方法和教学手段进行改革。相对传统的教学方法，多媒体教学具有直观、形象、生动的特点，而且它传授的知识量更大。但是，多媒体教学的使用往往导致教师把更多的精力放在课件的新颖性和备课的便捷性上，理解不到位而囫囵传授的情况和过量灌输的事情时有发生。针对这种情况，应该采用多媒体教学与板书相结合的方式，注意教学过程中信息的传递量和教学内容的科学性、先进性。将多媒体教学与板书相结合，可弥补板书在时空上的不足，使抽象的知识形象化，同时能够增加课堂信息量，开阔学生思维。例如，晶体结构中面心立方和密排六方结构的空间堆垛、晶体结构缺陷中位错的形成和运动过程、晶体结晶和固态相变过程中的形核及生长过程、三元合金相图的各相区划分、金属塑性变形的滑移和孪生过程等内容都是教学中的重点和难点，学生理解起来很困难。如果采用多媒体技术中的二维或三维动画对这些内容进行演示，就可以使其更形象和生动化，便于加深学生对这类内容的理解，明显地提高教学效果。但是教师在授课过程中还不能过多地依赖多媒体教学，如果一味地应用多媒体授课，学生也可能会因为课件变化快或信息量过大而难以消化，反而影响学习的积极性。因此，有效的方法是将多媒体课件与板书相结合，二者相互取长补短，而且在授课过程中，将二者恰当有效地结合也是提高教学质量和教学效果的关键。教学内容中涉及到的一些基本理论和公式应使用板书的方法讲解，这样在基本理论或公式的推导过程中，能够给予学生充分的理解时间，引导学生全程跟住教师的思路，更好地理解和掌握，还可以调动学生参与的积极性。涉及到的新材料开发、具体制备工艺和加工过程以及应用情况，可以通过视频形式更形象、直观地来帮助学生理解，加强学生对基础知识与实际生产联系的理解，同时也激发学生对科研的兴趣。
此外，在教学过程中要坚持“以学生为主体、教师为主导”的理念，采用集引导法、讨论法、案例法于一体的教学方式，充分调动学生在课堂上参与的积极性和主动性。每次在讲授新内容之前，可以结合工程实际列举相关的科研或生产实例，提出需要解决的问题，在此基础上引出解决问题所涉及到的理论知识，进而引出授课内容，这样不仅可以激发学生的学习兴趣，而且可以启发学生理论联系实际的思维方式。授课过程中，注意各章节内容的前后贯通，说明各部分内容之间的相互关系，理清各知识点的联系和区别，体现课程教学的整体性，使课程内容清楚、简单。转换教学内容时，一定要交待交代清楚前后两部分内容间的衔接关系，以使学生明白课程教学内容的延续性、完整性以及编排的必然性。
授课时可以结合教师的科研课题，引入基于项目的课堂教学方式。教学中引入部分科研工作的内容，引导学生从科学研究成果中学习基本概念，将死记硬背的一些枯燥无味的抽象概念变为探究和解决问题的手段，增加学生的兴趣，提高学生对理论知识的理解和掌握程度，激发科研兴趣。同时将科学研究方法和手段融入教学中，使教学真正成为培养学生创新能力的重要环节。
三、实践教学方法的应用
材料专业基础课，是培养学生科研能力和创新能力的重要课程。在教学时必须注重理论和实际的紧密联系，在课程安排上要坚持理论授课与实验操作齐头并进。我校通过独立开设的《材料科学基础》实验，不仅有利于加深学生对理论知识的理解，培养创新思维，而且还有利于锻炼学生的动手能力，使他们愿意去主动探究，培养学生从事科研的能力。我校开设的《材料科学基础》实验分为三个环节，即验证性实验、设计性实验和创新性实验。其中，验证性实验是使学生验证已学过的理论，巩固和加深对已学过知识的理解。对于某些未能开设的实验，在课堂上以图片、动画或插播媒体文件的形式展示实验过程和实验结果，从而使学生对所学知识的理解更加透彻。在此基础上，通过开放实验室，进行设计性实验和创新性实验，主要培养学生综合应用所学知识的能力，提高学生亲自设计实验、解决工程实际问题的能力。在这三个环节的实验中，将设计性和创新性实验教学列为重点，通过这两个实验的开设，可以加强学生实践能力和创新能力的培养。也可以通过为大二或大三对科研有兴趣的学生配备导师，让他们参与到某些教师的科研项目中，这样可以让学生尽早地把所学的理论知识真正应用到实践中，从而锻炼学生从事科研工作的能力、掌握科学的研究方法和培养创新思维。
四、结语
通过多年的教学实践，对《材料科学基础》课程的教学内容、教学方法和手段进行了有益的探索和研究，取得了较好的效果。通过课程内容的优化、引入材料科学发展的前沿知识和基于项目的课堂教学模式，提高了学生的学习和科研兴趣。应用实践教学的方法，使学生更好地掌握基础理论知识，提高分析问题和解决问题的能力，增强创新意识。
参考文献：
材料科学基础范文第4篇
关键字：双语教学；材料科学基础
中图分类号：G642 文献标识码：A
双语教育在很多国家受到重视， 特别是美国、加拿大、新加坡等一些移民国家。随着世界经济的一体化和我国加入WTO，我国对精通外语的专业人才的需求在迅速增加。我国高等院校开展双语教学无疑是提高我国专业人才英语水平的一条重要途径。为此，近年来在重庆理工大学也开展了材料科学基础课程双语教学的探索与实践。但双语教学中第二语言的介入，对于一直以汉语母语为主的教学模式是很大的冲击，为探索双语教学的一般规律和教学特点，解决双语交叉的矛盾，并提高双语教学质量，为此对《材料科学基础》进行双语教学中取得的经验和存在的不足介绍给大家，以供同行参考与共勉。
一、开展双语教学的重要意义
双语教学不是外语教学，而是学科教学。双语教学的做法是用外语作为教学媒介进行其他学科的教学，融学科教学与外语教学为一体，为外语教学创造了良好的实践环境，为学生提供更多的实践机会。外语教学是力求解决学生的语言基本问题， 如发音、常用的单词、语法、句式等， 使学生具备听、说、读和写的能力。理想的学科英语的教学目标是让学生很好地掌握英语并使用英语，但现实中往往被各种考试所左右，如中学会考、高考、大学英语四六级考试、研究生入学考试、GRE等；而双语教学是将英语作为一种语言工具应用于课堂教学，目标是通过使用外语进行教学使学生理解和掌握各学科的知识和理论，通过应用外语而更好地掌握和使用外语。
语教学是在非语言类学科中用外语进行教学， 通过在非语言类学科知识的学习来习得外语。一方面， 双语教学对外语学习有积极的促进作用； 另一方面， 外语学习为双语教学创造条件。双语教学不是简单的教师用外语授课， 而是强调在用外语进行课堂教学时师生之间的交流和互动。
二、目前我校进行双语教学的基础条件
1. 我国作为非双语国家，在材料科学与工程专业的教学中，根据目前的师资力量和学生的英语与专业知识水平不可能所有的学科都使用双语教学，大部分学校只对专业的一些基础课程进行了双语教学的实践。首先从事双语教学的教师要在课堂上使用英语，所以要求教师不但具有很强的专业知识，还要具备较高的英语教育素质，就目前我国对双语教师的培养还不够成熟和完善。理工专业课教师多数具备很强的某一学科执教能力，但由于长期接受以读、写为主的英语学习和训练，口语交流的能力较弱，发音往往也不够标准，教师的外语水平有限是制约双语教学的一个关键问题。
2.学生基础较差，人数众多，学生的参与积极性不高。学生在此时具有了一定的外语基础和专业知识，但是其听力较差，如果不提前预习的话，在听课过程中仍然比较困难。由于在上课过程中，两个合班的同学达到70人左右，人数众多，在课堂上交流的机会比较少，大大降低了同学们的积极性。
3.材料科学基础课程内容繁多时间短，汉语教学一般需要80学时，而双语教学基本只有32学时，“材料科学基础”课程教学突出了晶体学、热力学及动力学的主线， 重点讲授晶体学基础、固体材料的结构、晶体的塑性变形、晶体中的缺陷、材料热力学、相图、固体中的扩散、凝固与结晶、回复与再结晶、固体相变等内容。“材料科学基础”课程内容多，覆盖面广，理论和概念集中，存在许多抽象化模型，虽然学生已经提前一学期进行了材料科学基础课程的学习，但对许多理论和概念仍然模糊和难以理解。
4. 我校在大二上学期开始讲授材料科学基础，使学生在开始学习双语课程前对基础理论和专业词汇有充分的认识，对目前的学习双语课程中减少了对理论的理解，有更充分的精力和时间对英文表达和科技文章的描述进行学习。采用William D. Callister， Jr.编写的“FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING” ，筛选其中的章节，并有三位老师相继讲解，期望把最为熟悉的内容讲授给学生。
三、双语教学的实践及效果
1.采用多媒体教学。多媒体教学具有信息量大、内容多样的特点，是现代教学推荐使用的手段之一。教师根据教学大纲的内容，用PowerPoint将课堂的主要内容以全部英文的形式演示给学生，并且配备了与原版教材相配套的多媒体课件，以图文并茂的方式对学生进行授课，使学生从视觉听觉多角度来获取知识信息，增强了学生的学习兴趣。使用多媒体教学可以节省书写板书的时间，这样有更多的精力对学生讲解知识点以及解答难点。对于教学过程中避免大量的应用英语讲授使学生产生畏惧甚至厌烦心理，尽量创造轻松愉快的氛围，在英语汉语使用比例上，循序渐进并因势利导，组织学生进行专题讨论，让学生在小组内实现分工合作，查找英语资料，并讲述，使双语教学实现更好的师生互动。
2.教学内容的增选。教学的目的是为了让学生学到实用的知识以备后续课程的学习和将来工作所需，针对学生毕业设计中的毕业论文英语写作差的问题，在双语教学大纲中就增加了英文摘要写作的内容，这部分内容任何双语教学教材中都是没有的。教师在上课时为学生提供了2篇英文论文以及有英文摘要的中文论文，给学生讲解写作要点和基本方法，特别是关于关键词的选择等，让学生阅读论文后再仔细体会摘要的写法。同时也教学生一些英译汉的技巧，为学生毕业设计时英译汉和写英文摘要打下基础。
3.每次授课之初给出本课内容所涉及到的生词，并对每个词的具体含义做初步解释，扫清学生在听课和阅读过程中所遇到的词汇障碍。课堂上教师用英文对专业术语及复杂句子进行分析，较浅显的内容用英文讲授，重点和难点的内容增加中文讲解。整个过程的重点放在讲授专业知识上，而不是放在外语的句型分析上。学生学完每个章节，要从起初由教师用外语进行总结，逐渐过渡到由学生自己总结，教师进行随机检查。
4.作业与考试。作业和考试是带有强制性的一种学习环节，教师可以充分利用好这个环节来加强学生对专业知识的掌握和理解。因为使用了原版英文教材授课，所以在作业的布置中，所有的作业题目都是采用英文来命题，学生在答题时可以自由选择语言，英语和汉语均可。 教师鼓励用英文来答题，提高学生的英文写作能力，严格要求英文使用的正确性，从一开始就培养学生一种严谨的学习作风。在批改作业的时候，教师一律使用英语加以纠正，作业的评语也采用英文，给学生以示范。 在考试中，除了汉译英和英译汉之外的所有题目都是用英文来命题和解答。中期考试采用了闭卷形式， 考试之前也没有任何通知，主要考察学生平时对该门课程的掌握情况。 期末考试采用了开卷， 但由于命题非常灵活，在教材中难以找到现成的答案，必须通过学生自己的筛选和综合运用所学知识才能取得比较好的成绩，这样有助于学生全面学习和领会该门课程的重点， 提高学生综合能力。
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四.总结和展望
今后我们将在“材料科学基础” 等课程双语教学的过程中不断进行摸索， 及时分析学生的反馈意见，总结经验和教训，不断提高双语教学的质量。并且将双语教学和多媒体有效地结合起来，这样既能加快授课的进度，又能提高学生对双语教学的兴趣。根据目前双语教学存在的问题，本人提出以下建议：1）在上课之前对学生的英语水平进行考试摸底，并结合学生本身的志愿，选择不同的快慢班。这样可以根据学生水平的不同针对性的进行教学，提高教学效果。2）倡导个性化研究， 切实解决双语教学实践问题。我国地区差异较大，特别是教师水平差异显著，推行统一模式的双语教学显然是不现实的，也是不可能的。提倡个性化研究，立足于学校层面，探索具有本学校特色、学科特点的多种多样的双语教学形式，切实解决双语教学实践问题，是我国双语教学研究的一个方向。■
参考文献
[1] 吕平，万小梅，工程材料系列课程教学改革研究，高等建筑教育[J]，2010（1），74-75
[2] 郝斌、刘大成等，“材料概论”双语教学面临的问题、对策及展望，唐山学院学报[J]，2008（2），106-108
[3] 钟赤锋，徐敏等. 材料科学基础课程双语教学的探索和实践[J]. 北京大学学报[J]，2007（5）：230-231
材料科学基础范文第5篇
【论文摘要本文根据上海工程技术大学材料科学和工程专业教学培养目标的特征,从课程体系和内容,教学理念,教学方法及手段,实践教学环节改革,考核评价方式,师资队伍建设等方面讨论了“材料科学基础”课程教改中的一些热点新问题及教改实践。根据我校培养优秀工程师的办学定位,结合材料学科的发展方向,初步建立了居于“基础适度、口径宽广、应用为先”标准的“材料科学基础”课程的新教学体系,从中取得了一些较好的教改效果和经验。
上海工程技术大学是一所以培养优秀工程师为主要目标的教学型大学。根据我校的办学定位和特色,作为材料科学和工程学科重要基础课程之一,“材料科学基础”有必要在加强基础、拓宽专业知识面和加强实践练习等方面进行课程改革。
1课程的性质
材料科学是一门揭示探究固体材料性质规律、设计及控制材料性能的科学,其目的在于揭示材料的结构和性能之间的基本关系。探究表明,材料结构是决定材料性能的核心要素,而材料的显微结构和材料的加工过程有密切的关系。因此,材料科学也需要探究材料在各种过程中的行为,这些过程包括加热过程、冷却过程、反应过程、界面过程、扩散过程、相变过程等。
“材料科学基础”是材料科学和工程学科的主干基础课程和核心课程,是材料科学和工程学科人才的基本知识和基本能力的重要组成部分,是本学科专业人才的整体知识结构、能力结构、素质结构的重要基石。根据我校的教学培养目标,本门课程的教学实践必须着眼于培养未来的材料工程师,紧贴上海市发展先进制造业的需求,结合本校材料科学重点学科的发展方向,在进行材料科学基础理论和基本技术教育的基础上,侧重进行材料开发应用、材料改性和材料加工的工程教育。
2课程教学的改革实践
“材料科学基础”课程建设和课程教学改革的指导思想是根据专业发展规划,主动适应上海经济、科技和社会的发展对材料学科专业人才知识结构和实践能力的要求,强调理论和实践结合,在宽专业知识面上对学生进行综合素质的提高,培养既把握材料科学和工程基本原理,又通晓材料制备和加工、组成和结构、性能和应用等系统知识的宽专业人才。作为材料学科最为基础和重要的平台课程,“材料科学基础”在学科知识构建中起着“基石”的功能,其教学内容的设定、宽度和深度决定着学生培养中有关材料学知识的基础深度和知识面的广泛程度,并影响着后续课程的展开、实施及教学效果。本着“基础适度、口径宽广、应用为先”的教学原则,我们对课程教学目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学方法和手段、考核评估等方面进行了教学改革的实践。
2.1课程教学目标
作为应用型本科材料专业的基础课程,“材料科学基础”课程的教学目标具有多重指向性。一方面,应打下材料科学和工程领域的基本理论基础,为学习材料专业其他知识做预备,同时也为部分学生进一步深造做预备,为此要根据不同学生的情况,有区别地加以培养;其次,要注重培养学生运用基础理论分析和解决实际新问题的思路和能力,把握材料科学和工程学科的思维方法,为今后自学材料领域的相关知识打下良好的基础;最后,根据社会经济的发展需求,强调学生对材料科技进展和人类文明及经济发展关系的认知,能从价值工程的角度研发、选择和应用材料,从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。
2.2课程体系和内容
在课程体系上,贯彻“基础适度、口径宽广、应用为先”的课程体系改革原则,在保持金属材料为主的专业特色的基础上,全面介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料的共性和个性特征,在材料科学理论模型的介绍上尽量拓展其适用的材料范围,如晶体结构,位错模型,界面结构模型等。教学内容的取舍以“精、宽、新、用”为原则,从材料科学和工程的基本原理出发,以固体材料结构为重点,从微观、宏观、物质内部、表面和界面、静态及动态过程等不同层面角度,阐述固体材料结构、结构缺陷及变化规律,以及固态材料的相平衡、相图、扩散、相变等,在材料应用方面,结合材料科学的理论内容,介绍相关的新材料、新工艺,如纳米材料、功能材料的最新进展,使学生对材料组成和物质结构的内在联系、材料结构和性能间关系有系统的理解和把握,为今后相关专业课程的学习打下扎实的宽专业口径的理论知识基础。
2.3实践教学环节
在加强实践的教学改革中,采取实验教学课程建设和学院平台实验室建设相结合的方式,推进课程实践教学的全面提高。材料科学基础的实践教学环节分为两个部分,一是课内实验,现配置了16学时的实验课,二是单列了一门“材料科学综合实验”课程,时间布置为连续的3周。针对课程教学目标和教学内容改革的要求,重新讨论制定了课内实验内容,加大综合性实验的比重,如金属塑性变形和再结晶综合实验、金相分析综合实验等,编写了新的实验教学指导书。课内实验以学生材料学基础技能练习为目标,如金相试样的制备、金相组织观察、材料塑性变形过程组织变化的特征,强调对不同材料显微结构基本特征的把握。材料科学基础综合实验课程的主要目的是通过一个完整的实验过程,包括明确实验目的、设计实验过程、实施实验和分析实验结果,培养学生材料科学和工程的基本素养,提高实验动手能力和分析、解决新问题的能力,进一步巩固对材料科学基础核心内容,即“材料结构决定材料性能、材料加工过程和材料结构密切相关”的认知。课内实验和综合实验内容互为补充、相益得彰,取得了新教学培养模式的良好的教学效果。
2.4教学手段和教学方法
在课堂教学和课内实验教学实践中,充分利用多媒体教学手段,自编CAI多媒体课件,在有限的学时内最大限度的发挥多媒体教学的应用效果。一些实验室目前难以实现而对学生的学识教育较为重要的内容也通过多媒体形式使学生有一个较为直观的熟悉。和此同时,还对教学方法进行了相应的改进,授课力求重点突出、逻辑清楚,强调教学互动,提倡师生间平等讨论,倡导探索性和探究性的学习方法,达到理论融会贯通的目的。
2.5考核方式
在课程建设过程中我们对课程的考核方式也进行了深入的讨论,大家认为合理的考核评价制度应该以提高学生的综合素质为主要目标,为此有必要改进传统的闭卷考试形式,避免“一考定终身”的方法。对此我们正在探索一种更为全面均衡的考核方法。具体考虑为将平时作业、实验报告、小论文、随堂考试和期末考试相结合的方式。重视对平时学习过程和阶段学习效果的评价,将上课听讲和课堂交流、作业习题解答的独特性及完成质量列入考评,鼓励学生自主学习、创新学习,鼓励学生发表有自洽性合理性的不同见解。在阶段学习后,设计一些随堂考试卷,随堂考试答应学生参考课堂笔记和教材,但每个学生必须独立完成试卷,重点考查学生对基础知识的应用能力,检验学生分析解决新问题的能力。将实验报告作为独立考查的重要部分,注重培养学生独立完成实验并撰写规范的实验报告的能力,检验和评价学生的动手能力和创新思维能力。适当调低期末考试在学生学业成绩中的权重,例如由原来的70％降低到50％或更低,试卷内容要充分体现教学大纲的基本要求,重点考查学生的临场应变能力,对基本知识的把握、熟练和提炼的程度。
2.6师资队伍建设
课程建设主要依靠教师推动。近年来,我们以全面提高教师队伍素质为中心,以培养优秀年轻骨干教师为重点,在职教师再培训和引进高素质人才并重,着眼于学科可持续发展的需求,建设一支结构优化、素质良好、富有活力、具有创新能力的高水平的教师队伍,取得了很大成效。教师队伍的科研和工程实践能力有了极大的提升,在“材料科学基础”教学团队中,有校学科带头人、上海市曙光学者、校青年学术骨干等,科研及学科建设的成果反哺教学的结果,促进了学生科研实践能力的提高和材料工程意识的形成。教师团队通过公开课观摩学习,加强教学法探究,极大地提升了教师整体的业务水平和教学效果。
3结语
作为上海市重点课程建设的“材料科学基础”正在我校材料学院相关专业范围内进行教学实践,在课程目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学手段和方法、考核方式改革等方面进行了探索实践并取得了一定的成绩。课程建设下一步的工作重点将放在网络教学平台建设上,以进一步提高教学效益和教学质量。教育教学改革是一项永无止境的事业,只有通过对学生培养的各个环节进行更具体的探索和调查探究,不断地实践以总结其中的经验教训,才能逐渐探索出一条适合于应用型本科材料专业人才培养的成功之路。
参考文献
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材料科学基础范文第6篇
关键词：材料科学与工程专业；课程体系；实验教学体系建设
TB30-4
材料科学与工程是一门研究材料的组成与结构、材料的性质、使用性能、制备与加工以及它们之间相互关系的规律，以及对材料的生产技术和生产过程进行研究的学科。材料科学近年来迅速发展成一门独立的学科，并呈现出与工程相互交叉渗透的发展趋势。作为基础学科，单纯的注重培养专业素质明显已经不能适应社会发展的需求。随着我国材料科学与工程教育改革的逐步实行和迅速发展，高等院校的相关材料专业也从课程教育体系、实验教学体系、教学方法等方面进行了改革。该体系应树立新型的教学模式，优化教学方案，建设完善的课程体系和实验教学体系，从而能不断提高教学质量，充分培养学生的创新意识和创新能力，全面推动材料科学与工程教育的改革。
本文根据我校的实际情况，借鉴其他院校改革的相关经验，对材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系建设进行了探讨和分析。
一、课程体系建设
材料科学与工程专业的课程体系建设，应符合21世纪高等教育的发展趋势。树立以素质为前提，知识为载体，能力是关键的新型人才观。还要把各类材料和相关的合成技术以及分析测试技术当做一个整体，进行分析，真正形成“大学科”，才能满足社会和时展的要求。课程体系建设主要包括以下几个方面。
1.公共基础课。公共基础课主要包括两个方面，分别是：社会科学基础课程体系和自然科学基础课程体系，占总学分的45%。公共基础课主要包括了人文社会科学知识、自然科学知识以及工具性知识，主要是为了培养学生的思想道德品质、文化素质和身心素质、获取知识的能力。
2.专业基础课和专业核心课。专业基础课包括数字电子技术基础，画法几何与工程制图、工程力学等课程，占总学分的6%。专业基础课以培养学生的工程素质、工程应用能力和工程技术知识。
专业核心课是材料科学与工程专业的重点组成部分，密切围绕学科专业的基本要求和培养目松柚茫即可以突出学科专业的共同特点又可以体现不同院校的办学特色。专业核心课主要包括：材料科学基础、材料工程基础、材料物理化学、材料物理性能、材料科学研究方法、材料设计与制备、计算机在材料科学与工程中的应用七大课程，占总学分的14%。充分体现了“大材料”学科的共同知识体系。有利于学生更有效的掌握专业知识，更好地培养学生形成良好的的科学素质、知识应用能力、创新能力。
3.专业选修课。按照二级学科设置专业选修课，占总学分的13%。主要包括无机非金属材料的主干课程，和金属材料的主干课程。学生通过选修这类课程，可以在掌握“大材料”学科共同知识的基础上，对于无机非金属材料和金属材料的基本知识结构体系也能有一定的了解。此外，还开设了高分子材料、复合材料、材料成型加工工艺与设备和一些特色选修课，使核心课程得到深化，也激发了学生的学习兴趣。
4.公共选修课。公共选修课包括各种素质类课程和任选课程，占总学分的8%。这类课程开设的主要目标是加强学生的人文主义和经济管理等教育，促进学生的个性发展，提高学生的综合素质。
5.实验设计。实验设计包括实验课程、设计及实习等。实验设计是理论教学知识的延伸，有利于培养学生的实际操作能力，激发学生对科学研究的兴趣。主要的内容包括：课程设计、材料性能实验室、材料设计与制备综合实验室、毕业实习等。占总学分的14%。
二、实验教学体系建设
随着社会经济的发展和科学技术的进步，对于材料和工程专业的人才的要求也不断提高，他们应掌握材料现代测试技术与研究方法，并且要具备从事各种材料合成制备、性能与结构分析研究、新材料开发及应用的能力。以深化课程基础实验教学、加强综合实验能力训练、注重创新意识和创新能力培养为宗旨，根据材料科学与工程专业培养目标要求，构建课程基本知识-专业综合-设计创新三层次实验教学体系。课程基本知识实验教学体系服务于专业理论课程的实验教学；专业综合实验教学体系是独立于专业理论课程平台的实验教学，包括课程设计、材料设计与制备综合实验、毕业设计；设计创新实验教学体系是为学生自主设计创新服务的平台实验教学。[1]
材料科学与工程专业平台实验室下设材料制备实验室、材料成分测试实验室、材料组织结构分析实验室、材料物理性能表征实验室、材料计算机模拟实验室，形成了即独立又相互联系的实验教学体系。这种实验教学体系不但能够满足材料科学与工程专业核心课程的需要，也为材料综合实验教学水平的提高和学生自主创新设计创造了条件。
材料科学与工程专业安排了专门的时间来进行材料设计与制备实验，学生通过亲自动手做实验，能够熟练掌握材料科学研究的一般程序，对材料设计与制备、成分与结构分析、性能表征等也有了全面的了解，有助于理解材料的设计思路与研究方法。学生还可以根据教师布置的实验题目，为了获得性能达标的各种材料，设计出较合理的制备工艺制度，利用平台实验室进行材料制备，从而了解材料制备方法、工艺、设备性能与操作方法。利用材料成分测试实验室、材料组织结构分析实验室、材料物理性能表征实验室对所制备的材料成品各种无力性能进行分析，并对实验结果进行综合分析。综合实验的训练，培养了学生分析及解决问题的能力。
三、讨论
综上所述，我校在“大学科”的背景下，构建以材料的组成与结构、材料的性质、使用性能、制备与加工等四个方面以及其相互关系为基础的材料科学与工程专业体课程体系，体现了素质结构、能力结构、知识结构协调发展的原则。构建了以深化课程基础实验教学、加强综合实验能力训练、注重创新意识和创新能力培养为宗旨的材料科学与工程专业实验教学体系。但是教学改革不可能一蹴而就，是一个不断发展的过程，只有通过不断探索和实践，总结经验，才能不断完善材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系，以满足社会对相关材料科学与工程专业人才的需求。
材料科学基础范文第7篇
关键词：材料科学基础 教学过程 教学研究 实践教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）04（b）-0062-01
材料科学基础是一门讲述金属与合金的成分、结构、组织与性能之间的内在联系以及在各种条件下变化规律的课程，既有较强理论性，又要为后续各有关专业课打基础[1]。随着高等教育教学改革研究和实践的不断深入，各高等学校材料成型及控制工程专业材料科学基础对教学方法和教学手段都在不断探索和改革[2]。近年来，江苏科技大学从拓宽教学内容、更新知识体系、优化教学方法、网络课程建设、完善实践教学等方面对材料基础课程提出了建设需要。作为材料科学基础的理论与实验课教师，我在思考如何利用学校教学改革的契机，针对材料科学基础教学中出现的问题探索新教学方法，达到提高教学质量的课程建设目标。
1 材料科学基础课程的教学现状
我校材料成型及控制工程专业的材料科学基础主要面向铸造和焊接方向的学生，课程是从原来的金属学及热处理课程拓宽而来，主要分为晶体学、结晶学、相变、塑性变形、扩散、热处理原理与工艺等部分。从几年的教学和考试经验来看，晶体结构部分，我校学生对金属的空间结构较容易理解，但与空间结构结合起来的堆垛方式和层间间隙学生的理解较为困难。后面几个章节涉及晶体结构内容最多的是晶体的塑性变形，在塑性变形的学习中，学生能够很好的理解晶体的滑移过程中的变形面和变形方向。但对孪生变形，学生反映对书内介绍的切变过程、切变区与未切变区的分界面、发生均匀切变的孪生面、孪生面切动的孪生方向等内容看不懂。特别难以理解的是孪生变形中均匀切变的晶面与孪生面的关系及变形区与未变形区的镜面对称关系。
2 课堂教学方法的创新
2.1 课堂设计
针对材料科学基础教学中出现的晶体结构和孪生变形教学难点，在课堂上动画展示晶体结构堆垛方式和孪晶变形的基础上，探索让学生操作模型的方式增强学生的感知，模型利用科研中研究原子之间位向关系的磁力棒（带钢球）和波波球组建。波波球用于展示晶体堆垛模型，磁力棒用于展示孪晶变形模型。堆垛模型为颜色不同的并分组粘牢的波波球，分为三个一组、六个一组、单个一组两种。孪晶变形模型为用磁力棒及钢球排列出的面心立方{110}面的点阵结构，变形区用不同颜色的磁力棒以区别于变形区。
2.2 课堂教学实践
讲述晶体结构时，首先动画演示堆垛方式，面心立方与密排六方的密排{111}与（0001）原子排列情况完全相同，由（0001）面沿[001]方向按ABAB……顺序堆垛即为密排六方结构。以（111）面逐层堆垛按ABCABC……顺序堆垛的即为面心立方结构。
之后尝试让同学们自己堆垛出两种空间结构。将已用胶水粘牢按颜色分组的波波球模型发给学生，每组学生发放六个一组的模型三个，三个一组的模型两个，三个一组的两个。要求学生根据动画按ABCABC顺序堆垛出面心立方模型，按ABAB顺序堆垛出密排六方模型。之后再让同学们用现有的波波球自己堆垛出一个面心立方和密排六方晶胞。对堆垛理解不深，开始时摆不好学生在堆垛成功后，反映完全理解了堆垛的方式。
在堆垛好面心立方晶胞后，让同学观察球与球之间的间隙。然后给学生讲述实际金属中这些间隙的重要性，其数量、大小及位置对了解材料的相结构、扩散、相变等问题都很重要。
在讲述孪生变形时，首先将孪生变形前后的两个晶格模型展示给学生。介绍钢球代表原子的中心，磁力棒代表晶格中连接阵点的直线。每组同学发放一个用磁力棒和钢球排列好的正面为面心立方{110}面的晶格，告诉学生{110}面不是孪生面，而是发生变形的晶面，而变形的晶面上用不同颜色的磁力棒展示的为孪生变形区。通过观察立体的变形区，学生很快找到了变形区和未变形区的界面孪生面。并且根据孪生面，指出了孪生方向。之后让学生自己尝试孪生变形操作，孪生变形过程较为复杂，但通过指导，大部分学生完成了对变形区的变形。
2.3 教学总结
通过形象直观的模型引出教学内容的教学方法优化加深学生的印象，促进了学生对晶体结构和孪生变形的理解。大部分学生反映五颜六色的波波球堆垛模型很吸引他们的兴趣，他们反映对模型排列的实践像是在做游戏，同时，让他们更好的理解了晶体的空间结构。对于孪生变形，作业和测验情况显示学生对孪晶变形特征的表述方法更多了，不再是单纯的书本上的表述，而过去测验中大部分学生难以找到变形区与未变区镜面对称的两部分晶体，大部分学生在测验中找到了，说明大部分学生真正理解了孪生变形的特点，教学效果提高了。
3 结语
本文根据材料科学基础晶体结构及孪晶教学环节中出现的问题进行的教学改革，可以提高学生材料科学基础相关知识的理解水平，达到提高教学质量的目标。
参考文献
材料科学基础范文第8篇
材料科学,是一个涉及材料学、工程学和化学等方面的较宽口径专业,该专业以材料学、化学、物理学为基础，主要研究的是材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。事实上，人类文明发展史，就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史，材料的不断创新和发展，也极大地推动了社会经济的发展。材料科学专业学生主要学习材料科学与工程的基础理论，学习与掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律。
材料科学毕业后可以到材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、陶瓷、水泥、家用电器、电子电气、汽车厂、钢铁企业、石油化工、制造企业、航天航空等企业从事设计等工作。
（来源：文章屋网 ）