应用型本科院校材料物理性能课程改革与实践

马毅龙　银学国　陈登明　孙建春

摘要：材料物理性能课程是我校金属材料及功能材料等本科專业的一门专业基础必修课，其内容涵盖磁学、电学、热学等部分。本文主要结合应用型本科院校的教学要求以及课程自身特点、课程设置和学生专业背景，从教学内容、教学方式、考核机制等方面对本课程进行分析，找出不足之处并进行调整优化，给出一些建议。经过课程改革和实践，突出了课堂教学的引导作用，提高了学生的学习积极性，有助于提升学生的创新实践能力。

关键词：材料物理性能；金属材料；教学；改革探讨

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）06-0112-02

材料是国民经济发展的基础，具有独特性能的各种新材料是国民经济发展的重要支柱之一。随着科技的发展，那些具有优异磁、电、热等功能特性的功能材料，逐渐成为新材料领域的核心。它们能够实现功能的相互转化，并常用于高科技领域中的功能元器件制造，因此是一个国家发展航空航天、交通能源、信息通信、生物医疗等高新技术和产业的基础。

作为金属材料工程专业的学生，不仅要熟悉各种工程材料及其制备方法和性能，还要认识各种金属功能材料及其物理性能，了解其物理性能产生的本质原因和影响因素，从而更好地掌握和应用各种金属功能材料[1]。这是开设材料物理性能课程的目的所在。然而，在实际教学过程中，材料物理性能课程存在诸多难点，如课程物理理论性较强，并且知识覆盖面广，信息量大，各章节独立性强。因此，学生普遍反映本课程学习难度较大，学生学习无积极性、厌学[2，3]。此外，学校的教学模式、教学方法和考核方式也存在一定的不足，从而给学生的学习带来一定的困扰。因此，为了适应学校应用型本科院校的教学理念，培养综合性较强的专业人才，探索和寻求一种新的教学理念和方式迫在眉睫。

一、教学中存在的主要问题

（一）教学内容的不足

我校设定的材料物理性能课程内容涉及面广，概念多，课时规划不合理。例如，课堂教学理论课时过多，让学生自己动手的实践课时较少，不利于充分培养学生的实践动手能力。同时，尽管现有教学内容符合金属材料工程专业教学大纲要求，但在这个科技高速发展、知识快速更新的时代，并没有完全达到与时俱进的要求。此外，教师的教学方式与学生现有的思维也有一定的差别，或者说是学生跟不上教师的教学思维，从而出现“低头族”或者“表情包”。

（二）教学方式的不足

与其他材料类主干课程类似，材料物理性能课程一直是以教师授课为主，以教学大纲为基础，选定教材，制作课件，然后以多媒体的方式呈现给学生，而学生只是被动地接受知识，缺乏积极性，不利于提高教学质量。从实验课程来看，实验课时较少，内容不全面，对于部分知识章节没有相应的实验课，不能调动学生的实验兴趣。而且，在实验室做实验的过程中，由于实验课时较少，教师经常分组进行实验，设立小组长，这对有些偷懒的学生来说，会在组长的庇护下不积极地做实验，认为做实验就是走过场。

（三）考核机制的不足

目前，材料物理性能课程的理论部分采用的考核方式主要是闭卷考试。尽管通过闭卷考试可直观检验学生掌握理论知识的情况，但无法达到以考促学的目的。此外，由于本课程各章节较为独立，知识点分散，实践性强等，考试内容以各种概念、原理和测试表征方法为主，学生大多采用死记硬背、临时突击的方法来应对考试。在这种情况下，考试结束对学生就意味着万事大吉，他们对所学、所记的内容也忘记了大半，更谈不上对以后的生产实践有指导作用。对于实验考核部分，由于实验操作的特殊性，教师不能完全凭借学生的实验操作进行评估。

二、教学改革的实践

（一）教学内容调整优化

材料物理性能课程教学应建立在我校应用型本科院校的教育基础之上，实现教学和实践相结合，合理分配课时，将实践课时增至总课时的35%。增加实践课时的目的是，为了让学生能够在理论学习的基础上更好地掌握相关理论和方法，加深对专业知识的认识和理解，有助于培养学生的动手能力和思维能力。实验课程内容也需要进行适当的调整，增加或者改变一些实验内容，使其更加切合所学专业的理论知识。

此外，根据实际情况，首先对其理论课程教学内容进行适当调整。本课程主要针对我校金属材料工程专业的学生，定位是以培养应用型人才为目标，那么课程设置也应与学校目标相符。其次，将材料科学发展前沿科研成果引入教学课堂，将教师与本专业有关的科研成果和心得体会讲授给学生，激发学生的学习和科研兴趣。再次，对于概念模糊的原理和理论，可将其化抽象为具体，多引用一些生活上的相关现象或事物。最后，对于工科学生来讲，应用比理论推导更重要，对于一些复杂烦琐的公式推导，可以进行简化。

（二）教学方式调整优化

应丰富教学方式，根据课程内容特点，采用不同的教学方式。首先，材料物理性能中的一些知识点比较抽象，利用传统的教学方式教学可能会让学生感到乏味。应利用现代多媒体授课，将其与教材相结合，并将收集的最新资料和数据进行整理，制作相应的PPT，对抽象知识进行具体化讲授。这样更能清晰地阐述学习内容的重点和难点，让学生能够更深刻地理解课堂讲授知识，激发学习兴趣。

其次，采用启发式教学、讨论式教学以及学生参与教学相结合的教学手段。在讲授知识点的过程中，明确学生是主体、教师是主导的教学理念，对于一些难以理解的抽象知识采用理论联系实际进行多角度的讲解，引导学生思考并展开话题进行讨论，活跃课堂气氛。对于某些章节，可以采用学生教学、教师参与的方式。比如，在磁学部分，针对不同磁性材料的发展及研究现状，教师可以对学生进行分组，每组讲解一种磁性材料，让他们查阅收集资料，制作PPT，并上台进行讲解，由教师进行打分评估，计入平时成绩。这不仅可以提高学生的学习主动性和学习兴趣，还能锻炼学生的语言表达能力和发散思维能力。

最后，可以采用案例教学法。教师在理论课程教学过程中，尽可能多地把实际工作、生活中遇到的事例搬进课堂，最直接的案例就是相关实验室亲身的研究经历、研究成果。这不仅可以激发学生的学习兴趣，也会拉近学生与实验室的距离，有助于他们了解实验室科研，从而真正走进实验室。

（三）考核体制调整优化

在课程考核制度上，采用理论和实践考核并重的方法。在理论部分，成绩由理论知识+平时作业+课题讨论三部分构成，其比重是50%、20%、30%。而且，在理论知识考试部分，可以采用四、六级考试的方式进行A、B卷区分。这样做的目的，是培养学生良好的考试作风，促使他们养成良好学风。考核内容的多样化，既可避免学生为了应付单纯的考试而死记硬背知识点，也可督促学生重视平时的课堂表现，提高学习积极性，从而达到较为全面检查学生学习情况的目的。对于实验部分的考核，不仅要重视实验报告结果，更要注重实验操作和实验过程。实验报告按照学生的平时实验表现、报告内容情况进行打分。对实验操作考核，教师可以布置实验题目，现场督导学生做实验，考查学生的综合实践能力。考核方式的多样化，考核环节的细化，有助于完善材料物理性能课程教学的考核评价。

三、结论

从学校培养应用型和创新型人才的目标来看，一个合格的大学教师应该在有限的课堂时间内让学生真正掌握好专业知识，培养学生应用知识和发展知识的能力。材料物理性能是一门非常具有专业性的课程，对学生将来就业发展具有重要的理论指导作用。通过教学内容、教学方法和考核机制的调整，能够进一步地提升学生的学习思维能力和实践操作能力，达到提高学生专业技能的目的。

参考文献：

[1]金亚旭，董必坚，田玉明，房大庆.材料物理性能课程研究型教学的运用探讨[J].湖北函授大学学报，2014，（6）.

[2]宋波，郭宁，何洪，陈志谦，李路.“材料物理性能”课程教学改革探索[J].西南师范大学报（自然科学版），2015，（1）.

[3]李桂杰，李敏.《材料物理性能》课程教学改革的探讨[J].教育教学坛，2015，（33）.