研究生《材料流变学》课程教学改革研究

雷猛 晏华 胡志德 杨健健 张寒松

【摘要】研究生课程教学是研究生能力素质培养的重要环节。本文以材料学科硕士研究生《材料流变学》课程教学实践改革为基础，介绍了教学目标、教学内容、教学模式方法和实验教学等方面的实践与探索，以培养学生综合素质为目标，全面提高教学质量和效果。

【关键词】研究生 材料流变学 教学改革

【基金项目】2017年重庆市教育委员会研究生优质课程建设项目（201758）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）33-0013-01

研究生教育是高等教育的重要部分，是培养高层次人才的重要途径。《材料流变学》课程是陆军勤务学院材料学科研究生课程体系中必修的5大专业课之一，对学院研究生选择智能材料、建筑材料、高分子材料、环境工程、應用化学等学科方向学位论文有重要的支撑作用，对学院研究生学员进入部队从事营房类、油料类、装备类、仓储管理类、研究设计类岗位工作均能提供很大帮助。

由于流变学在新型复合材料的制备上具有广阔的前景，在聚合物或聚合物基复合材料长期力学性能的加速表征以及老化机理的研究与防护中具有独特的优势，在岩土工程、机械加工成形、石油化工、航空航天、海洋工程以及生物技术等学科中具有广阔的应用前景，因此，《材料流变学》是一般机械工程、材料学、应用化学、石油化工、物理化学、土木工程等学科研究生课程体系中的专业基础课、专业课或专业选修课[1]，其基础性、通用性和应用的广泛性特点十分突出，在上述专业研究生课程体系设计中地位突出，对上述专业研究生学位论文工作的顺利开展和毕业后走向工作岗位的专业履职都能发挥重要作用。同时立足国家经济和社会发展需要，面向全国对未来人才的需求，培养和造就一批具有材料流变学基础理论知识的工程技术人才，《材料流变学》课程教学改革是非常必要的。下面从学院对该门研究生课程教学改革和课程建设方面进行介绍。

1.课程存在的主要问题

一是对《材料流变学》课程的基础性、通用性和应用的广泛性特点认识不足，对其在可持续发展战略、节约资源、材料保护中的地位、作用认识模糊，在相关学科专业研究生课程体系设计及研究生能力、素质培养中没有引起足够的重视。

二是《材料流变学》内容丰富，师资要求高、实验仪器设备投入大，为相关学科开设研究生课程增加了难度。

三是《材料流变学》课程涉及的学科门类较多，研究生在学习这门课程以前需有化学、物理学、材料学等方面的知识，这为学习《材料流变学》课程的研究生的基础提出了较高要求。

2.课程建设历程与发展情况

《材料流变学》依托原后勤工程学院化学与材料工程系建设，以材料科学与应用化学专业教师队伍为主体。该门课程的教学始于2004年，经过十年大胆改革、创新和建设，《材料流变学》已成为我校材料学研究生教学的主干课程，为我校历届材料学、应用化学、环境科学等专业大批毕业生的工程知识教育和全面素质培养作出了重要贡献。积极推行研究生教学改革，拓宽教学内容，在讲授流变学知识的基础上，结合材料流变学最新研究成果，增添了聚合物材料、智能材料、石油流变学以及食品、医药、生物流变学的内容。在学校教学评估、学院平时教学督导和院系领导的抽查中，《材料流变学》课程多次被评为优秀。

3.主要教学改革举措和成果

1）优化课程教学目标。使研究生通过学习，熟悉材料流变学相关基本概念，了解流变学分子理论的状况和流变学的发展趋势，能综合运用所学专业知识解决工作中的实际问题。使研究生具备从“科学”和“工程”的角度认识材料和流变行为的力学机理，并利用流变学基本原理分析材料时间相依的力学性能，具备分析问题和解决问题的能力。让研究生掌握材料流变力学行为的测试原理和方法，了解新材料的发展动向以及基础设施建设工程实践中对流变学提出的新要求。

2）优化课程教学内容体系与结构。课程内容包括课堂授课、实验和研讨三部分，其中课堂授课12学时，流变学概论（研究对象、发展历史、流变技术）、线性粘性流动（基本物理量、流动方式、粘度测定）、流变测定（毛细管流变仪等）、高聚物的流变特性（粘性流动、粘弹性、流变断裂）；实验6学时，实验方案讲解、旋转粘度计实验、毛细管粘度计实验、磁流变旋转粘度测定实验；专题研讨6学时，体液和食品中的流变学、润滑油和润滑脂中的流变学、电（磁）流变液，并根据流变学进展、学员专业和研究方向进行更新。教学中，注重理论课和实践课的衔接以及各个实践教学环节之间的衔接：多媒体辅助教学—课堂讨论—必做实验—设计和创新性选做实验。

3）创设优良的教学环境与条件[2，3]。运用现代多媒体信息技术对教学活动进行创造性设计，制作了全套多媒体教学课件，准确简洁，图文并茂，把信息技术和流变力学教学的学科特点结合起来，使得教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，有利于充分揭示流变学概念的形成与发展，流变学思维的过程和实质，展示流变学思维的形成过程。实验教学由经验丰富的教师专职担任，与此同时，为满足多专业的、全开放式的实验教学，配备一定数量的研究生助教、助管岗位，加入《材料流变学》实验教学，从事实验技术开发，形成了一支结构合理、具有较高素质的稳定的实验教学服务队伍。

4）丰富教学方法和手段。一是采取“讲思路、讲方法、讲能力”教学方法。将复杂概念条理化，通俗化，学生易听懂，能掌握，会应用。理论联系实际，结合学科前沿和工程实际课题进行教学，提高学生的创新与工程应用能力。在向学生讲解流变学基础知识、基本理论、培养学生基本技能的同时，能够及时引入流变学新的科研成果、新发现，从教学内容、教学手段、教材建设和教学辅导资料等方面对课程内容进行整合、更新，培养学生开拓创新能力和提高综合素质，受教的各专业毕业生受益匪浅。二是开设高水平综合性实验课。结合实验室开放性实践教学，依托智能模块化流变仪，采用多种材料表征手段，通过基础实验，学生加深了对于流变学现象和其背后基本理论的理解，增强动手能力和进行科学思维的能力。三是多媒体信息技术融于教学课堂。在课堂上结合多媒体讲解与板书，大大提高了教学效率，扩大了教学容量，使以传统教学方式难以实现的教学过程简便化，教学更显生动活泼，直观易懂。四是运用案例教学。采用案例进行讲解或组织学生对案例进行研讨，引导学生从实际案例中学习、理解和掌握一般规律、原则及方法，充分调动学生学习的积极性，对提高学生实际动手能力和创新能力具有积极作用。

5）课程主要建设成果。一是根据各学科方向研究生培养的需求和重点，编写了一套符合学时要求和内容要求的讲义及课程实验指导书；二是根据各学科方向研究生培养的需求和重点，制作一套具有推广应用价值的共享多媒体课件；三是围绕研究生课程教学目标，制作内容完整的、具有推广应用价值的材料流变实验技术教学片，生动地反映材料流变学涉及的研究内容、手段和相关研究成果等。

通过《材料流变学》课程的教学改革和课程建设，以学生为主体，以实验为辅助，将理论讲授与实践、教学与科学研究等环节有效结合，提高了学生分析问题和解决问题的能力，增强了教学效果，培养了学生思维和动手能力，提高了培养质量。

参考文献：

[1]李祥刚，刘跃军，邓艳.高分子材料流变学双语教材建设的必要性及建设原则[J].中国科教创新导刊，2012，17：98.

[2]王新，杨文君.《高分子材料流变学》的课程特点与教学体会[J].教育教学论坛，2011，31：126-127.

[3]李鹏.《高分子材料流变学》教学中的几点体会[J].科技信息，2011，29：130.

作者简介：

雷猛（1981.04-），湖南邵东人，陆军勤务学院基础实验中心讲师，主要从事材料学研究生相关课程的教学与研究。