浅谈材料物理性能课程教学的改革与探索

　　1 课程改革的背景
　　《材料物理性能》是材料专业一门重要的专业基础课。学生通过本课程的学习，对材料各种基本物理性能的概念、发展与应用有较全面的了解，为判断材料优劣，正确选择和使用材料，改善材料性能，探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。由于本门课程的掌握情况对学生后续专业课程的深入学习有直接影响，所以结合《材料物理性能》课程的自身特点及应用型人才培养目标与要求，积极推进《材料物理性能》课程的教学改革、强化课程内容建设、培养学生的实验创新能力、注重材料物理性能的学科前沿发展，主动引导学生学好材料物理性能的知识，对于提高学生分析、解决工程问题的能力十分重要。[1]为了提高学生的积极性，拓宽学生的知识面，笔者在自身教学实践中从教学内容和方法等方面进行了一些创新尝试与探索。
　　2 课程教学的改革与实践
　　2.1 完善授课资料，精心组织教育教学内容
　　《材料物理性能》主要涉及的是材料科学中物理方面的基础要点，包括材料的力学、热学、光学、电学、磁学等物理性能方面，因此理论性极强。课程内容较为抽象，难懂，学生学习过程中遇到困难较多，尤其是书中涉及到的公式推导的部分，大部分学生对此类问题的学习积极性不高。因此，课程内容上在吸取先进教学经验的同时，注重科学性、先进性以及趣味性相结合。贯彻精、宽、新、用的原则，注重材料的多样性和广泛性，在重点介绍功能材料物理性能的同时，增加结构材料的内容，在保证传统材料知识的前提下，注意介绍与高新技术或产业相关的新材料、新工艺及新技术等先进知识。[2]
　　2.2 利用多种方法，积极培养自主创新能力
　　本课程的理论和实验相结合，具有较强的逻辑思维性。这就要求教师在授课的过程中，要转变传统的教育思想，从传统的填鸭式教学方法向启发式教学方法转变，引导学生独立发现问题、分析问题、解决问题，培养学生自主创新的能力。由于课时等因素的限制，不能把所有的章节讲的过多、过全、过细，我们主要采取精讲的方法。在教学中注重简单明了地阐述材料物理性能的基本概念，尽量避免复杂的数学推导。为了使概念清晰，使用了大量的图表。并且根据新材料发展，将新材料作为应用实例在相应的物理性能教学中给出。同时，使用教学方法方面注重多样化，以讲授法为主，辅以讨论、演示、实验、工厂实地考察观摩等教学方法，辅以国外优秀资源，应用多媒体手段，适时补充先进网络资源，增加教学的趣味性，提高学生学习的积极性。
　　2.3 合理设计实验，努力培养实验创新能力
　　实验课是材料物理性能的一个重要教学环节，可以帮助学生巩固和加深课堂所学的理论知识，熟悉使用测试仪器，掌握基本实验技能，并能培养他们理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。社会的发展对人才的需求越来越高，这就要求教师在教学的过程中，坚持学习知识与创新意识并重为原则，鼓励学生把物理原理、物理效应和物理器件应用于实际，以培养他们的创新意识。例如，在以教材为主线的教学过程中， 教师适当地补充一些功能材料制备以及性能研究的内容，可以拓宽学生的知识面，提高他们的学习兴趣。同时，教师应充分利用各种现有平台和资源，以专业综合实验顺利进行为目标组织学生观摩和操作，使学生在理论学习的基础上对材料的物理性能具有感性的认识，培养他们的大材料观。另外，在实验课程的安排上应及时更新实验内容，在课堂教学中借助多媒体介绍较新的综合实验，激发学生系的兴趣，以培养学生的综合实验创新技能。
　　2.4 挖掘学生潜力，重视培养科研创新能力
　　应用创新型人才的培养必须要与科学研究相结合。笔者发现学生经过综合性和研究性实验，将理论知识、抽象知识形象化，加深了对知识的理解和运用。部分同学还尝试进行小论文写作，提高了自己的科技写作技能、自主学习能力和科研应用技能，为进一步学习深造打下了良好的科研基础。同时，也多鼓励学生参加学校的各类项目，如开放实验、SRTP 训练项目、大学生步步高科技攀登计划、大学生本科技能训练等，在提升科研素养的同时，也为继续进修、就业等打好了基础。笔者的科研方向为热电材料的制备及其电学性质的研究，在授课过程中渗透自己的研究方向，并把对此感兴趣的同学组成了一个研究小组，定期对他们进行指导，经过一年左右的实践，该小组取得一定的科研成果。同时，教师也将横向课题中工程实践的成果带到课堂中，让大家熟悉工程设计、应用及开发的思路发放等，为以后就业、科学研究打下坚实的基础。
　　3 结语
　　教学是一个系统工程，如何在有限的课堂时间内让学生真正掌握专业知识是我们每一个专业基础课任课老师的责任和义务。只要我们专业基础课任课老师注意不断改进教学手段和教学方法，鼓励学生主观能动性的发挥，就能大大提高教学效果。本门课程在材料科学迅速发展、本科教育向应用型方向转变的背景下， 该课程的教学要求、目标、重点、手段都已发生了根本性变化。[3]因此，要求教师要紧跟现代材料科学发展的步伐，不断学习、更新和充实材料科学的最新理论及应用成果， 并要结合本课程教学及其他相关课程及实践教学的信息反馈，及时发现问题，加以改进，反复探索、实践，切实有效提高《材料物理性能》课程的教学质量。