面向非工科类学生的《材料科学概论》教学探索

许 程，郭立童，张含卓，孙 智

(中国矿业大学，江苏 徐州 221116)

面向非工科类学生的《材料科学概论》教学探索

许 程，郭立童，张含卓，孙 智

(中国矿业大学，江苏 徐州 221116)

对面向“非工科类”学生的《材料科学概论》进行了教学探索，根据授课对象的特点，提出了降低专业性、引入互动教学、布置开放性作业和改革考核方式四个方面的改革，并在实践中起到了较好的效果。

授课对象;专业性;互动教学;改革

随着现代社会的快速发展，材料已经成为高技术产业的先导和基础，正发挥着决定性的作用。材料特别是新材料的发展水平，已成为衡量一个国家综合实力大小的主要标志。因此，面向各个专业普及材料科学的相关知识和理论，具有重要的教育意义。［1］值得注意的是，与传统的《高等数学》《大学物理》等具有相对稳定教学内容的课程不同，《材料科学概论》的教学必须更多关注学科前沿和研究热点。同时，面对不同学科不同专业的学生，《材料科学概论》的教学必须根据学生的专业和需求，有不同的侧重点。这就提出了一个问题，如何使教学内容与授课对象的接受能力相适应，并在保证教学质量的前提下提高学生的上课热情，是该课程迫切需要解决的问题。

一 笔者所在学校情况及存在问题

笔者所在学校中国矿业大学南湖校区材料学院成立伊始，就开设了《材料科学概论》通识教育必修课，并在全校范围内开设了该课程的公共选修课。同时，还进行了该课程的双语教学。根据该课程开设的不同学院、专业情况，并且结合教学实践和前人的经验总结，我们将《材料科学概论》面向对象划分为以下五大类:1.“非工科类”;2.“机械类”;3.“力学与建筑类”;4.“其他非机械工科类”;5.“应用类”;本论文主要针对“非工科类”授课对象进行研究。根据已有的教学经验，在面向“非工科类”学生的教学中主要存在以下问题:

1.学生对《材料科学概论》的定义及原理常常感到枯燥无味。由于“非工科类”学生大多没有良好的材料学背景，因此对定义和原理难以做到透彻理解，这就对教师的授课内容和方法，甚至个人学识的丰富度提出了一定的要求。

2.学生课堂参与度不高。专业课与作为非专业课的区别主要体现于连贯性，前者具有很好的衔接性，学生可以借助于前期基础并找出关联性。［2］但是《材料科学概论》则是在没有基础的情况下，给“非工科类”学生灌输一个新领域的综合知识，基本上是从头来学，学生不太乐意参与甚至于难以参与进来。

3.重视程度不够，完成课后作业积极性不够。当前学生常有种观点，即专业课的学习好坏对将来考研或者找工作有很大影响，但是对于“非工科类”学生而言，《材料科学概论》课的学习成绩好坏甚至学与不学都影响不大，因此常被置于次要位置，仅仅作为一种获得学分的方式，而没有真正地去重视。

4.难以沿用常规课程闭卷考试的考核方式。［3］由于《材料科学概论》课程内容多、泛、杂，对“非工科类”学生的难度更为明显，一旦采用常规闭卷考试，就会使学生陷入死记硬背的应试模式，不但难以使学生真正获得知识，还会加深其的反感情绪。

二 解决问题的方法探索

根据“非工科类”，即艺术、工商、体育、会计等专业学生的特点，对《材料科学概论》教学进行了以下四个方面的探索。

1.降低专业性，寻找学生兴趣点。由于“非工科类”学生没有较好的材料学基础，该课程在授课中常易导致枯燥无味，因此我们认为首先教师教学应该做到语言通俗、易懂，专业性内容不能涉入太深。其次，如何讲解和用什么样的方式讲解是关键问题，这就需要教师不断地进行探索和总结。可以每隔一段时间引入一些使学生感兴趣的话题，如提出一些有趣的小问题，或者穿插一两个与材料相关的小故事。此外，在教学中尽量使用多媒体幻灯片的方式，甚至还可以提供视频，可能会起到一定的效果。［4］例如在“矿物材料”讲解中，给学生介绍石英时，笔者提出这样一个问题，“自然界中的水晶、玉和玛瑙是否都由石英构成?”同时为学生提供了图片并带了这三种矿物到课堂，给学生以直观的视觉和触觉，极大的调动了他们的兴趣。在讲解“高分子材料”中的塑料时，则重点突出了材料与生活密切相关的特色，给学生介绍了生活常用的七种塑料。在介绍“激光材料”时，学生总觉得激光是一种高科技、神秘的东西，与自己距离很远。笔者于是介绍了激光在身边的众多应用，特别是电脑光驱采用的都是激光技术。为了给学生更直观的印象，播放了一个如何利用光驱里面的部件制作激光器的视频。学生很感兴趣，后面的学习中还有学生带来了自己制作的激光器，给大家做演示。

2.互动教学，团队协作。针对课堂参与度不高的问题，我们常和学生就课堂所讲的内容进行沟通，并以互动教学和团体协作的方式，加强交流与探讨。在互动方面我们给予了学生随时可以提问的特别权力。在介绍“胶粘剂”时，有学生就提出了一个有趣的问题，问如果手指不小心被502胶粘住了，有什么好办法可以去除胶水。生活中很多人都遇到过这个问题，但是多数情况下只是用蛮力解开，而没有研究过是否有更好的方法。该学生带来了一瓶用来洗指甲油的净甲水，告诉大家用该溶剂可以很方便地解决问题。此外，我们也强调互动和团队协助相辅相成，例如在“仿生材料”部分，学生就对一些动植物中的纳米组织很感兴趣，一些同学主动对荷叶的表面、壁虎的爪子等做了充分的调研，准备了精美的课件，并为大家做了生动的阐述。在“纳米抗菌材料”部分，学生则饶有兴趣地分为两组，一组重点揭示纳米抗菌材料的优点，涉及有纳米鞋垫、纳米羽绒服、纳米球拍等等。而另一组则对纳米抗菌材料的潜在缺陷进行了质疑，认为纳米抗菌材料是否会“无孔不入”，对人类健康造成危害。

3.布置开放性作业题，激发主观能动性。《材料科学概论》的特点是内容多，范围广，但也因此课后习题难度低，“非工科类”学生完成课后作业的积极性不高。针对这种情况，尝试布置开放性作业题即自主选题，通过给学生划定一个课堂讲授内容的小范围，或与学生专业相关的小方向，让学生自主选取感兴趣的题目来调研与解答。例如一次给艺术学院学生布置了一个与绘画用品材料相关的选题，有学生交了一幅非常精美的水彩画，并对使用的几种颜料进行了详细的成分分析与特性研究，令人印象深刻。在学习“金属材料”中的铜时，布置了一份与铜元素相关的开放性习题，一个藏族的同学在作业中介绍了具有其民族特色的藏银，讲述了藏银的历史，材料组分，以及目前的发展情况。笔者特别邀请他在课堂上为同学们做了详细介绍，此后大家对作业的重视度显著提高，对学习也更加有兴趣。

4.改革考核方式。在“非工科类”学生的《材料科学概论》考核方式上，改革单一的闭卷考核方式，而以多种考核方式并举，从多角度对学生进行考察，给出合理成绩。考核方式中取消了期末闭卷考试，根据学生在互动教学、团队协作以及开放性作业中的表现、学习态度和学习成效，并结合期末结题论文(与材料相关的调研报告)，给出最终成绩。具体为出勤10分、课堂表现30分、课后作业30分、期末调研报告30分，该考核方式不再拘泥于死记硬背的应试模式，给予学生更多的表现机会，有利于培养学生的创造性思维。

三 结论

借助《材料科学概论》的教学探索，希望能让学生特别是“非工科类”学生对材料学的基本知识、材料的发展状态有一个更好的认识，能够在今后各自从事的技术领域中更好地利用材料发展的成果。更进一步，通过教学创新与教学改革，增强“非工科类”学生学习该门课程的兴趣，使他们更好地领会到材料科学的奥秘与精彩。

［1］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.

［2］周颖贾，晓林鲁，占灵.《材料概论》多媒体教学系统设计与实现［J］.科技创新导报，2008(24):109－111.

［3］王晶梅，关颖.高校“概论”课“四合一”考核模式探讨［J］.牡丹江师范学院学报(哲社版)，2011(1):72－74.

［4］靖薇.浅谈多媒体教学管理［J］.中国电力教育，2010(3):53－54.

Exploration of“An Introduction to the Materials Science”Offered to the Non－engineering Majors

Xu Cheng，Guo Litong，Zhang Hanzhuo，Sun Zhi

The exploration of“An Introduction to the Materials Science”to the non－engineering majors is made.According to the teaching objects，four aspects of reform，including decreasing professional requirements，introducing interactive teaching，assignment，reforming evaluation mode are discussed，and good results are gained in the practice.

teaching objects;professionalism;interactive teaching;reform

G642

A

1672－6758(2012)09－0016－2

许程，博士，副教授，中国矿业大学材料科学与工程学院。

中国矿业大学2011年度青年教师教学改革资助项目，中国矿业大学应用技术学院2011年度教学改革资助项目。

Class No.:G642Document Mark:A

(责任编辑:宋瑞斌)