卓越班材料科学概论的教学分析

　　日益成熟的材料工程技术正影响着我们生产、生活的方方面面。材料科学概论是材料科学与工程专业的一门专业基础课，该课程的主要任务是通过教学培养学生对材料科学的兴趣，让学生初步了解无机非金属材料学科的科研工作简况，为学习工艺知识等后续课程及从事无机材料工程研究工作打下基础。而长期以来，我国高等教育被称为象牙塔式的教育，与社会联系少，人才培养与社会应用需求脱节。为此，教育部提出卓越工程师教育培养计划(简称卓越计划)。景德镇陶瓷大学是第二批入选卓越计划的高校，同期，该校在自己的优势专业无机非金属专业也开设了卓越班。本文正是以景德镇陶瓷大学为例，对无机非金属专业卓越班学生的材料科学概论课程进行了教学探索。
　　一、对工程实例进行讲解，提高学生学习兴趣
　　材料科学概论是材料科学与工程学科本科生的第一门专业基础课，此时，学生没有较好的材料学基础。该课程理论性强，在授课中，教师教学方法单一，课堂枯燥无味，导致学生缺乏兴趣，课堂参与度不高。影响学生学习兴趣产生的因素有很多，学习目标和知识载体是重要的因素。笔者通过教学发现，当只讲教材上的内容时，学生因为专业基础不好，理解起来有难度，学习积极性不高，而在结合书本的知识、联系身边的相关例子进行讲解时，学生学习兴趣倍增，课堂效果大大改善。
　　(一) 以工程实例为载体串讲知识点
　　概论类课程涉及面广，在教学实践中，学生往往会学了这一章就忘了那一章，很难对所学产生兴趣。这就需要把相关的章节有机联系起来，适时地进行对比讲解，以加深学生理解，使学生思路更清晰。比如讲到高分子材料这一内容时，笔者提出学校食堂的仿瓷碗、勺与瓷器的区别问题，很多学生对这个问题产生了兴趣，提出自己的看法。有的学生说仿瓷就是瓷器，感觉很硬，有强度，敲起来也有声音; 有的学生说仿瓷是模仿瓷器而不是瓷器，肯定有区别，但区别在哪说不清楚。在经过一番讨论之后，笔者引导学生探讨材料的组成、结构与性能三者之间的关系。按照组成成分来讲，仿瓷属于高分子材料，主要是有机物，而普通陶瓷属于无机非金属材料，主要是多晶体，所以在性能方面它们有所区别。仿瓷的餐具有一定塑性，比较抗摔，但不耐温，而且，不合格的仿瓷产品是有有毒气体挥发的。普通陶瓷虽然很脆，不抗摔，但由于多晶是其主要成分，因此它在耐高温方面比仿瓷强得多，挥发可忽略不计。这样就在讲解无机非金属这一重要章节的同时，完成了一次对已学知识的复习。而且，学生加深了组成、结构与性能三者相互关系的理解，提起了学习兴趣。
　　(二) 工程实例让学生对理论理解更为透彻
　　以工程实例结合书本的理论进行讲解，能让学生利用理论解释材料的性能，提高学习兴趣。在讲到金属延展性合金这一节时，正好有一位学生的眼镜框是记忆金属，弹性好，可180度弯曲不变形，遇外力扭转可自动恢复形状。笔者把这个学生的眼镜框作为例子进行讲解，学生便有了更直观的认识，加深了对金属延展性的认识。但有学生根据金属的延展性对回弹现象进行了质疑。笔者这时结合合金在固态时其晶体结构随温度发生变化这个知识点，解释了镜框弯曲复原现象。这样，由学生身边常见的例子入手，引导学生对合金晶体结构随温度变化的知识点进行使用，大大加深了学生对这一知识点的理解。在这样的教学中，学生学到的知识能用上，就不会感到枯燥，兴趣自然就提高了。
　　二、加强互动教学，改革考核方式
　　提高学生兴趣是教学任务，但提高学生兴趣只是教学成功的其中一个因素。为了检验学生对所学知识的使用情况，教师需要与学生进行互动。另外，本课程的考核方式为结课时写一篇小论文，而学生往往随便找几篇论文，将其拼凑起来，如此达不到理想的考核效果。我们在平时教学中应多要求学生互动，并且把这项指标作为考核的重要的一项。
　　(一) 加强互动教学
　　卓越班的学生应该对工程知识有所了解，对企业的需求有所了解，这样培养出来的学生才能更好地服务企业。在教授传统陶瓷工艺流程这一知识点时，我们先按课堂教学要求讲解了相关知识点，而后让学生组成一个小组，把整个普通陶瓷生产工艺分成若干部分，比如原料、混料、成型、烧成等，然后由学生分别担任一个部分的负责人，由这个负责人向其他学生讲解相关的工艺。经过这样一个角色扮演，大家都参与了互动，学生就对整个工艺流程有了更深刻的理解。课堂整个环境是假定在企业中，这种形式也契合我们卓越计划的培养方式和要求。
　　(二) 改革考核方式
　　在考核方式上，我们加大对学生平时互动课堂表现的考查力度。同时，我们根据开放性的期末结题论文，给出最终成绩。该考核方式不再是死记硬背的应试答题，而是给予学生真正的表现机会，这有利于培养学生的创造性思维。在结题论文要求上，我们给学生划定一个课堂讲授内容的小范围，比如在重点章节无机非金属材料中，我们让学生自主选取一种感兴趣的无机非金属材料来进行调研。同时，卓越计划是为企业培养工程师，因此，我们要求选题要与企业的相关产品有关，要按照材料的组成成分性能的关系，简要地进行工艺的生产调研和论述。让我们欣喜的是，学生经过一个学期的课程学习，明白了结题论文的要求。我们选了几篇较好的结题论文让学生自己在课堂上进行介绍。一个学生以氧化锆材料为题目，介绍了氧化锆的结构、晶型种类和应用，并介绍了制备氧化锆的工艺过程，同时查找到了相关生产企业。还有一个学生写了氧化铝材料，介绍了氧化铝在宝石方面以及苹果手机上面的应用。学生听得津津有味，介绍的学生也充满自信。学生在准备该类题目的过程中，提高了查阅能力，明确了努力方向，较好地完成了这门课的学习任务。
　　三、结束语
　　本文针对无机非金属专业卓越班学生的特点，依据本课程教学大纲的要求，对材料科学概论课程的教学进行了探索。利用工程实例，激发学生的学习兴趣，在此基础上，以工程实例为载体，将理论加以运用，这样可以加深学生对知识点的理解;加强互动教学，改革考核方式，可以调动学生主动性，锻炼学生的动手能力。这些改革措施在教学实践中取得了较好的效果。