应用型人才培养模式下《材料科学基础》教学改革探究

1、应用型人才培养模式下材料科学基础教学改革探究应用型人才培育模式下材料科学基础教学改革探究9324202120-0072-02 一、概述2021年教育部启动“卓越工程师教育培育打算，这对于培育优秀的应用型本科人才起到了十分重要的示范和引导作用，同时也对我国应用型本科人才的培育提出了新的要求及挑战。应用型本科人才是指具有本科学历层次，拥有基本理论学问且能够将成熟的技术和理论应用于实际生产和生活的专业人才。1一方面，应用型本科教育旨在完成由理论到实践的转化，着重于理论如何应用到实践中去;另一方面，应用型本科教育强调应用能力以及创新能力的培育。潘懋元先生指出，要落实应用型人才培育，必需要落实人才培育旳

2、具体问题，而首当其冲是课程建设问题。2在人才培育的过程当中课程建设是基础环节。材料科学基础课程为学生建立起材料的物质结构、性质、加工及使用性能间的互相联系，为学生们进一步深入讨论探究材料科学或更有效地在实际工业生产中应用材料科学学问提供基础。可以说，该课程的体系建设、教学设计以及教学效果等，对材料类专业学生后续专业课程的学习起到至关重要的作用。该课程的教学体系构建对材料类专业的人才培育至关重要。本文主要从应用型本科人才培育模式入手，以同济大学浙江学院为例探讨如何对材料科学基础的课程教学设计、课程教学手段、课程评价等环节进行合理改革。二、课程教学内容改革要构建适用于应用型人才培育的课程教学体系，

3、首先要确立的就是合理的课程教学内容。我校的材料科学与工程专业以培育在材料科学方面具备较宽的基础理论学问，同时还能够把握必要的材料工程应用技术和基本技能的应用型人才为目标。我校的材料科学基础的前身是无机材料物理化学，课程内容上主要以无机非金属材料为主，课程整体的理论体系还是比较单一，与后续的一些专业课程不能做到很好的连接。因此，教学内容改革以多元化、有用化为方向，建立完好、连贯的学问体系。材料科学的核心内容是对材料的组成、结构、性能与应用以及制备工艺之间互相关系的讨论。材料科学基础课程内容体系应当能够真正地做到将各种材料有机结合起来，建立更为宽广的基础学问体系。依据我校材料科学与工程专业的人才培

4、育目标，将课程内容调整为如下几个章节：第一章晶体学基础，第二章材料的结构，第三章晶体缺陷，第四章扩大，第五章相图，第六章相变，第七章材料外表与界面，第八章材料的变形、回复与再结晶。调整后的课程内容将金属材料、无机非金属材料以及有机高分子材料三大体系结合，各个章节将三種材料的通性与特性进行统一对比分析，让学生能够建立起大材料的概念。除此之外，为了幸免与后续课程有所重复，可以在课程内容上详略得当，比方在材料的性能方面，由于后续学生会继续学习材料性能学这门课程，所以在本门课程中可以简略介绍让学生建立起基本概念即可。三、课程教学方法及手段改革材料科学基础课程内容上具有“三少一多的特点，即：原理、规律多

5、，课程内容学问点多，概念、定义多，而理论计算少。3教学中发觉普遍存在学生对基本原理理解困难，从课程的基础理论开始就产生厌学心情，影响了学生对课程学习的兴趣。对此，提出以下改良教学方法的举措。1.改革教学方式，引入“翻转课堂。为了能够提高学生的学习兴趣并且加强学生对基础理论及概念的理解，要转变传统的“注入式教学，充分发挥学生的主观能动性。教学过程中，除了向学生讲授清晰基本学问点外，还应在适当的教学环节上设计问题，将问题与基本理论相结合，引发学生的主动思索，从而进一步加强其对学问点的消化汲取。引入“翻转课堂模式，加强学生课堂商量环节，教师从课程学习过程中的主讲者角色逐步转变为学习过程中的引导者。例

6、如，在晶体结构缺陷部分具体内容讲授前先提出问题如，为何在纯铁中加入少量的碳元素所形成的钢要比纯铁坚硬许多，然后进入到具体理论学问的讲解，让学生带着问题进行课下思索及自学，最终在课堂商量环节提出自己对问题的解答及看法。通过这样的方式，使学生的学习目标更加明确，获得理论联系实际、分析问题、解决问题的能力。2.多媒体教学与板书教学动静结合。由于材料科学基础课程的很多基础理论及概念都是从材料内部的微观组成出发，比较抽象、不够直观。为了将抽象概念具体化，在教学过程中应充分发挥多媒体的帮助作用，通过引入三维结构模型以及动态模拟画面的形式对一些抽象的或语言难以精确描述的基本理论、基本概念、基本结构等进行直观

7、的演示。既能提高学生课堂上的留意力，又能加深学生对学问点的认识与理解，同时也大大地提高了课堂效率。然而，在多媒体全面普及并且在教学过程中占主导位置的现代教学中，我们肯定不能忽视板书的作用。对于讲解一些需要学生强化记忆的重要原理理论，一味单纯地使用多媒体则会造成学生记忆效果较差。通过板书的形式进行讲解，可以将学生的留意力集中到板书文字上到达强化记忆的目的。另外，书写板书的过程可以给学生充分的时间对重要学问进行理解。3.充分利用网络信息技术，建立网络学习平台。近年来，随着互联网信息技术的飞速进展，带给人们生活、工作和学习等方面翻天覆地的转变，也为教育将来的变革之路提供了新的动力和路径。我们的现代课

8、堂教学应当合理地利用智能手机以及互联网，引导学生们利用这些智能设备完成课上及课下的学习。可以在教学过程中应用一些课堂互开工具，例如，雨课堂、微助教、课堂派、UMU和班级优化大师等能有效地调动学生学习主动性、调整课堂气氛的工具，在增加学生参加度的同时还能很好地提高课堂效率。材料科学基础理论学问体系庞杂，课程的学时有限，应用课堂互开工具可以完成课前预习+实时课堂+课后考卷全程教学活动的数据采集，以全周期、全程的量化数据帮助教师推断分析学生学习状况，以便调整教学进度和教学节奏，大大提高了课堂效率。四、建立多元化的考核评价体系课程往往就是以期末一纸试卷定成果，但是这样通常不能反映出学生平常的学习状态。

9、另外，考核内容往往局限于教材范围的基本学问点，教师通常按学问点布题，试题内容通常忽视工程实际，不能充分反映学生对理论学问的把握和理解程度。针对目前材料科学基础课程考核中所存在的问题，我们建立了多元化的课程考核评价体系。综合考虑课程的性质、内容、学习要求等，考核评价体系中包含三部分内容，第一部分平常成果30%，第二部分课外拓展成果30%，第三部分期末测试40%。1平常成果包括平常考勤5%、平常作业5%以及课堂表现20%，平常作业主要是指学生完成课前预习、书面作业状况。课堂表现成果综合反映学生课堂学习状态以及对所学学问消化汲取状况，包括课堂回答下列问题表现、课堂商量表现以及课堂练习状况。2课外拓展部分主要促进学生将所学基本理论学问与实际生产相结合，结合课堂上所讲授的学问点，提出工程实际中可能遇到的一些问题，以课题的形式下发给学生，让学生结合自己所学理论学问并通过课后查找相关资料的方式提出解决问题的思路，最终完成一份报告。3关于期末考试的题目设置方面，题目类型应当更加多样化，适当加入工程实际案例分析题，转变学生死记硬背的考试模式，