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关于材料科学相关本科论文范文 和《材料科学概论》课程教学改革方面在职开题报告范文

分类:论文范文 原创主题:材料科学论文 发表时间: 2024-03-20

《材料科学概论》课程教学改革,该文是材料科学类有关电大毕业论文范文和《材料科学概论》和教学改革和课程类论文范文文献.

郭立童 欧雪梅 陶雪钰 范贺良

(材料科学与工程学院,中国矿业大学,江苏徐州221116)

摘 要: 本文针对所开设的《材料科学概论》的课程特点,根据选课学生的专业背景优选课程教学内容,同时对教学方法进行了适当改革,在丰富课堂教学的同时,开设相应的课外开放实验,吸引部分学生通过亲自动手实验,加深对材料科学相关知识的理解,充分调动学生的学习积极性.

关键词: 材料科学概论;教学方法;开放实验与理论课教学相结合

中图分类号:G64文献标志码:A

《材料科学概论》课程是我校在非材料类专业中开设的材料类通识教育必修课,其目的是鼓励学科交叉,使非材料类专业学生对材料科学尤其是各种新材料的发展有一个基本的认识,能够在今后各自从事的技术领域中更好地选用新材料,提高学生的综合能力和创新思维.因此,如何提高大学生对“材料科学概论”课程的兴趣以及创新思维能力,是我们在课堂教学中着重考虑的问题.笔者结合自身的教学经验,首先提出目前课堂教学中遇到的主要问题,随之在教学内容、教学方法等方面进行了改革与探索.

一、课程教学中存在的主要问题

1. 课程内容体系庞杂,学生理解较为困难.材料学科是一门交叉学科,各学科交叉渗透,所涉及面较广;而《材料科学概论》所涉及的内容广泛,主要讲述金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料在人类社会中的地位、作用以及各种材料的最新发展趋势.课程内容体系庞杂,而学时却仅为16学时.因此教师上课过程中如何根据学生学科背景合理安排教学内容,从而充分调动学生的课堂积极性,是授课教师面临的主要问题之一.

由于材料学科是一个交叉学科,与物理、化学等多学科均有一定联系,如材料的制备离不开化学,而材料的很多性质(如力学、电学、磁学、光学等性质)又可以用物理原理来进行解释.因此,本人在给物理类学生授课时,则重点讲述物理学相关知识在材料科学中的应用;而在给化工类学生授课时,则突出材料制备过程中相关的化学知识;而在给矿业类学生授课时,则突出介绍矿物材料以及材料在煤矿开采与综合利用中的应用情况.

2. 学生的学习积极性和课堂参与度不高.《材料科学概论》作为一门通识课程,课程考核方式为考察,较多学生认为此课程与其所学专业知识有一定脱节,且没有考核压力,从而表现出对课程学习积极性不高.另外,由于材料科学概论课程概念较多,具有很强的应用性和综合性的特点,学生并无材料相关知识背景,无法透彻理解材料科学相关的概念和原理,因此较难参与到教师的课堂讨论活动中.因此,教师在授课过程中更需充分调动学生的学习积极性和课堂参与度.

二、更新教学内容

根据国际权威机构估计,目前新材料产品的年产值以每年超过10%的速度增长,各种新型材料不断涌现.随着学科交叉逐渐加强,材料科学领域的新概念、新理论和新方法正在不断建立,同时传统材料的性能和加工方法也不断得到改进,应用领域不断拓展.

《材料科学概论》作为一门通识课程,将为不同专业学生提供多通道、多规格的知识储备,服务于宽、专、交相结合的人才培养模式.为了更好地适应课程的更新,改善课堂教学效果,提高学生的创新思维能力,就必须不断的更新教学内容.

材料科学概论这门课实际上就是起到一个向导的作用,其目的是激发学生的兴趣,从而为以后的学习奠定基础.在课堂讲授中,把神奇的隐身材料、形状记忆材料、超导材料、贮氢材料以及新型功能陶瓷材料、高分子材料、复合材料以及纳米材料、环境材料、生物材料等材料科学发展的前沿领域的知识介绍给同学,激发学生的创新能力和学习热情.

三、改进教学方法与模式

为了提高学生的学习兴趣,本课程讲述过程中尽量避免平铺直述的讲述型教学方法,尽可能多的采用研讨式、案例提问式等教学方法进行授课.例如,讲到纳米碳材料时,先以科幻小说家笔下的“太空梯”为引子,引出未来最有希望实现太空梯梦想的材料---碳纳米管纤维材料,纳米碳纤维是目前世界上比强度最高的材料,只有纳米碳纤维能承受制作成电梯后自身的巨大重量,并能实现人类坐电梯上太空的梦想.另外纳米碳材料具有优良的导电性,因此不需额外寻找导电材料来为太空梯传输能量.此种讲述方法可有效调动学生听课的积极性,加深其对材料的认识.由此再扩展引申介绍,纳米碳纤维材料作为增强相在复合材料中的应用,提高金属、陶瓷的强度和韧性等.

同时,引导学生利用课外时间根据自己的兴趣查阅相关资料,自发学习,以培养学生快速获取知识、运用知识的能力.由于《材料科学概论》只有16学时,又是100多人的大班教学,因此在教学中主要采取学生课外查阅相关资料、自学、准备多媒体课件,并在每次上课之前选出代表与大家一起交流探讨;其他学生进行补充和提问,教师进行总结发言的方法,并及时给出成绩.通过课堂讨论加深了学生对教学内容的理解,激发了学生学习和研究的兴趣,促进学生的自主性和创新性学习,培养良好的科研素质,锻炼了学生的语言表达能力,同时也活跃了课程气氛[4].

四、开设课外开放实验,吸引同学动手参与材料制备等课外实验.

材料科学是研究材料的成分、制备工艺、组织结构和性能之间相互关系的科学.实践教学是材料科学与工程学科培养学生实践动手能力、创新意识和工科素养的重要环节,是培养创新型人才体系的重要组成部分[5].授课教师在课堂教学以及课后与同学交谈过程中,发现部分学生对于于纳米材料、太阳能电池材料等新材料材料的制备颇感兴趣,并有进一步深入了解的意愿和需求,因此授课教师利用学校的开放实验平台,结合自身科研情况,先后开设“水热法制备纳米二氧化钛”、“溶胶凝胶法制备纳米氧化锡”等在内的开放实验10余项,吸引学生课外进行创新实践活动.

实践证明,通过理论课讲授与课外开放实验相结合的方式,不仅激发了学生学习的热情,也促进了学科交叉,提高了学生的创造力,改善了授课效果.教学是一门科学,更是值得研究的一门艺术,如何使其变得更为完美,仍需在今后的教学中不断探索研究.

资助项目:江苏省高校实验室研究会立项研究课题(GS2013YB08),中国矿业大学教改项目(2014YB48, 2014CG05)

参考文献:

[1]张枫,雷丽文,徐庆. 材料概论课程教学改革的研究与实践[J]. 建材高教理论与实践, 2001,20(1): 106-107

[2]马秋花,肖长江,白晓丽.“特种陶瓷工艺学”教学改革初探[J]. 科教文汇,2010,09: 121, 132.

[3]王悦辉. 浅析《纳米材料导论》教学改革[J]. 吉林教育, 2010(2): 16-17.

[4]王嘉毅. 从移植到创新-改革开放30年来我国教学论学科的发展[J]. 教育研究, 2009(1): 25-31.

[5]李艳霞,张红光,刘中良,王焱,姚宝峰. 构建新能源科学与工程专业开放性实践教学体系[J]. 实验技术与管理,2014,31(2):151-153.

综上资料:这篇文章为一篇大学硕士与材料科学本科材料科学毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料,关于免费教你怎么写《材料科学概论》和教学改革和课程方面论文范文.

参考文献:

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