学科教育论文-《功能材料》教学探讨.doc

学科教育论文-功能材料教学探讨功能材料作为材料科学专业的一门专业课，具有很强的理论性和应用性。学生在学习该课程之前，具有一定的基础知识，如高等数学、大学物理、材料物理及化学知识，但是由于所学的基础知识是最基本的，并没有针对功能材料的某种性能而深入展开，所以学生在学习这门课时，仍然欠缺相应的理论知识。另外学生如何将所学理论知识运用到实际的功能材料中去，即用已有的理论知识解释功能材料的功能性原理，这在前面的基础课中没有学习过。因此必须采取合适的教学方法，让学生通过功能材料这门课程的学习，既掌握相关的理论知识，同时又学会将理论知识运用功能材料涵盖的内容相当广泛，从材料物质性分类，它包括无机非金属材料、金属材料、高分子材料和复合材料；从材料功能性分类，它包括电子材料、磁性材料、光学材料、生物材料、各种功能转换材料，如光电转换材料、热电材料等等。从材料的应用领域分类，可分为信息材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料、航空航天材料等等。我们不能在有限的课时内将如此庞大的材料系统由于材料科学是一个不断发展的科学领域，随着现代信息技术及纳米科学的飞速发展，促使材料科学以前所未有的速度向前发展，新的理论、新的发现层出不穷。作为当代材料专业大学生，理应掌握材料科学的最新发展状况。在组织教学内容时，多收集最新资料，将热点问题带进课堂，以激发学生学习兴趣。这就对教师要求较高，要实时跟踪材料领域世界先进水平，并且还要将这些热点进行剖析，从理论和实践两个方面，帮助学生去理解、分析其原理和意义。这些热点内容所涉及的原理一定要跟该课程的教学大纲相适应，让学生在兴趣中积极、主动地学习。比如近年来网络通信领域得到飞速发展，大学生对计算机、通信和网络等都有着浓厚的兴趣，同时对这些领域所要用到的材料也有着特别的感情，鉴于此，该教学内容中专门安排一节为光导纤维。内容包括光导纤维的光导原理、光纤的种类、制备方法以及未来光纤的发展趋势。另外还专门组织学生到相关企业参观学习，由企业的工程技术人员专门针对光纤的具体应用现状进行讲解，跟实际紧密结合起来。这样，学生对所学内容产生的兴趣促使他们自觉地学习该课程内容，并自发地组织课外小组进行专题讨论。通过学习该小节，学生发现自己学习的专业对社会、对人们的生活竟有如此重要的作用，这是以前没有想到的。因此组织这种教学内容，不仅促进了学生学习的积极性，而且端正了部分同学的专业思想，当然并非功能材料教学大纲的内容都是当前热点问题，还有很多是非热点知识，这些内容往往研究得比较成熟，并且已经系统化。有的材料已形成产品，并且有一定的经济效益。这些材料我们大学生也要掌握，将来很有可能分配到相关厂家负责材料的开发和工艺等工作岗位。针对这些内容，教师要搜集大量关于材功能陶瓷是功能材料这门课程中主要的教学内容。功能陶瓷是在传统陶瓷的研究基础上发展起来的，现已形成很多分支，如电介质陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、半导体陶瓷等等。其中有很多类型的陶瓷制备工艺相当成熟，已有大量的生产厂家，学生将来可能会到这些单位工作。因此在组织教学内容时，要涵盖这些材料。然而功能陶瓷章节的课时有限，不可能讲解众多的功能陶瓷分支，只能有选择性地讲解，其余内容要采取适当的教学方法让学生自觉地学习，将在基于问题的学习是1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大的首创，先后在60多所医科学校中推广、修正。现在，很多院校采用这种方法进行教学或教学改革，包括教育学院、商学院、工程学院等以及一些高级中学，目前已成为国际上较流行的一种教学方法。基于问题的学习是以信息加工心理学和认知心理学为基础的，属于建构主义学习理论的范畴，是建构主义教学改革设想当中的“一条被广泛采用的核心思路”。此方法与传统以学科为基础的教学法有很大的不同，首先，它强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中强调的以教师讲授为主，同时学生必须要有对他们自己学习任务的责任性，学习者要全身心投入于问题中；其次，教师要为学生设计真实性任务和问题，基于问题学习法中的问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的，是现实世界中有一定价值的；第三，鼓励自主探究，在自主学习中学生所学到的知识必须能够用来分析和解决问题；第四，激发和支持学习者的高水平思维，鼓励争论以及让学生对学习内容和过程进行反思等。与“做中学”及发现学习相比，基于问题学习法在强调以问题解决为中心，认为学习应该是广泛学科或主题的整合，强调社会性交流合作的作用，强调支持13功能材料这门课，涵盖了大量的理论知识，且应用性较强。教师不可能在有限的课时内将所有的功能材料知识讲授给学生，有必要合理地组织教学内容，采用基于问题学习法进行教学，培养学生自学的能力和方法，让学生在课外主动学1、按班级人数将学生分组，同一时期，布置给学生具有相同新知识点的问题，如同属于功能陶瓷类材料，或同属于信息材料类材料。可以事先告诉学生，或者2、由教师对学生的分析提出质疑、引导的方法，来帮助学生分析需要获取的新知识。因为可能学生提出的新知识要点只是对旧知识的综合应用，这不是真正意3、帮助学生找到各种可利用的资源，如图书馆，相关网站，甚至咨询有关专家，要求小组内学生尽可能多交流。自主学习新的知识，并将新学到的知识运用到问题解决中，并评价自己是否实现了学习目标和问题解决的目标。在此期间，教师4、评价各小组的总结报告，并分析比较不同小组的结果。对他们获取的新知识5、为比较不同教学方法的教学效果，部分知识点，教师仍然采用传统的教学方法，以教师为主导，学生被动接受知识的方式，并且先讲知识点，然后再讲知识点的运用，调查学生，评通过比较，明显感到学生在基于问题学习的教学方法下，可以学到更全面的知识，并提高了解决问题的能力，团队合作的能力，应对变化的能力，自学的能力，自参考文献1.杨为民，杨改学.基于问题探究教学的理论与实践J