材料化学专业《材料物理化学》课程的教学改革研究
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作者:张国芳 蔡颖 许剑轶 胡锋 宋金玲
摘 要：材料化学专业所开设的《材料物理化学》课程是一门专业基础课，在整个专业学习过程中起着举足轻重的作用。为进一步提高教学效果，培养学生的学习自主性及提高学习效果，本文针对教学过程及考核方式等方面存在的问题提出了几项改革措施。包括在教学过程中，对部分教学内容采用混合教学，翻转课堂及与实践教学相结合的方式，同时在考核中提高过程考察所占比重，从而全面增强学生的学习效果，提高学习兴趣，达到培养全面型人才的目的。
关键词：材料物理化学 材料化学 教学改革
中图分类号：G642. 0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）10（a）-0237-02
随着社会的进步和科技的发展，材料、能源及信息成为了当代科技的三大支柱。其中，材料主要包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料及由这三种材料形成的复合材料等。材料科学是当今世界的带头学科之一，而材料的开发是一切技术发展的物质基础。材料化学专业作为一门新兴学科，主要研究材料化学合成方法，化学结构组成及其性质等方面的相关知识，承担着培养未来能够在材料科学与化学及其相关领域从事研究相关工作的复合型高级人才的重要责任[1]。
1 课程的重要性及存在的问题
《材料物理化学》作为材料化学专业重要的专业基础课，该课程的教学目标是理解及应用物理和数学的有关理论及方法研究化学运动的普遍规律。通过本課程的学习，能够使学生理解及掌握材料化学学科的基本原理，培养学生的理论思维能力，为将来的工作及学习打下扎实的理论基础。本课程共80学时，分上下两学期学习，是我校材料化学专业学生所接触的第一门专业课程，可以说，本课程学生学习效果的优劣直接关系到后续专业课的掌握情况。同时，《材料物理化学》这门课也是许多高校研究生入学考试的必考科目。因此，学好这门课是十分必要的。
目前本课程的教学模式主要是以教师讲解为主，考核内容主要包括期末笔试及出勤情况两部分。然而，调研发现，由于本课程与数学物理的联系密切，抽象概念多，公式推导繁琐，学生普遍觉得课程的内容多，难度高，学起来较为吃力，导致学生容易失去学习兴趣，影响学习效果。同时，由于该课程的授课时间是第二和第三学期，处于这一时期的学生具有较的求知欲和学习热情，如何有效的激发学生的学习兴趣，让学生掌握学习方法，进而激发出对自己的专业热爱是专业课老师深入思考的。因此，对现有的教学模式与考核方式进行改革是一个值得我们教育工作者深入探索的重要方向。
2 教学改革措施
2.1 混合式教学探索
基于学生普遍觉得本课程内容过于抽象，理论深奥的问题，可尝试近年来新兴的混合式教学模式，即将在线教学和传统教学的优势结合起来，实行“线上”与“线下”相结合的教学。通过将两种教学组织形式的有机结合，可以把学生的学习由浅到深地引向深度学习。教师应首先将课程中相关较为抽象的理论知识整理出来，按照一定的顺序发布到网络上，指导学生通过网络进行线上理论部分的学习;同时教师还应设置出相应的问题，让学生自主寻求答案。通过网络自主学习并寻求答案，能够给予学生较强的自由，同时督促学生通过网络得到更加具体或多样化的学习内容，进而将抽象的理论进行具体化。因此，相信通过这种方式，能够充分调动起学生的学习主动性，从而提高学生的学习兴趣。
2.2 翻转课堂的尝试
随着网络的发展及普及，通过网络获取知识已经成为当下最流行的学习方式。翻转课堂是对理解性教学理念的有益探索，其实践本质是帮助学生实现深度学习、培养学生创新实践能力。因此，教师可选取《材料物理化学》课程中较为简单的知识采用翻转课堂的方式进行教学。在具体实施过程中，教师将学习的决定权交给学生自己，即学生在上课前通过查阅相关资料，或者在网络上与其他同学讨论，自主学习新的专业知。教师在课堂上采用讲授法和协作法相结合的方法与学生进行交流，答疑解惑，实现共同研究及解决问题的目标。在这种教学方式下，学生能够通过实践主动获得相关知识，让学生的参与度更强，而不是被动的被灌输知识。因此，可以增强学生的学习主动性，提高自学能力。
2.3 实践教学与理论教学的有机结合
提高学生的实践及动手能力，增强学生的分析问题和解决问题的主动性，培养出适应社会需要的应用型人才是本科教学的目标。因此，在注重专业知识理论教学的同时，与《材料物理化学》课程配套的实践教学也应当进行必要的改革。以往的一些实验，往往是要求学生照搬实验指导书内容完成相关实验即可，对学生深刻理解相关理论，以及提高学生的分析问题及解决问题的能力效果不大[2]。因此，理论课教师应与实验老师共同探讨实验内容，适当增加一些能够充分激发学生兴趣的综合性及设计性实验。让学生自己动手，通过实验探索获得相应的知识或理论，从而提高学生的综合实践能力，加深对理论知识的理解。
2.4 过程考核方式探索
传统的考核方式主要为闭卷考试，这种方式所得成绩尽管简便客观，但易使学生仅凭机械记忆来通过考试，对于考查学生的整个课堂学习状态及效果不够全面，学生对理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。在教学改革过程中，应当充分关注学生的基础理论知识的掌握程度、实践操作的动手能力、分析问题及解决问题的能力，以及学习的积极主动性等。因此，教师应当通过加大过程考核的比重，即对学生的整体表现进行全方位立体式的考核，让学生在整个学习的过程中随时保持积极的心态，从而达到更加客观的评价的效果[3]。
3 总结与讨论
《材料物理化学》作为被大多学生认为“难学”的课程之一，如何提高学生的学习兴趣，提高学习效果，一直是我们教师深入探索钻研的问题。在该课程的教学过程中，教师应当积极关注学生的学习状态，避免灌输式教学，让学生随时保持学习的激情。通过将传统教学与混合式教学及翻转课堂等新式教学手段相结合，能够让学生在学习的过程中发挥主观性，提高学生的参与度。但是，教师作为课堂的主导者，应当随时做好“掌舵人”的角色。做到既让学生积极主动的学习，又不会因学生太过 “自由”而失去课堂的本质。总之，教师应在教学过程中积极采用引导启发的方式，激发学生的求知欲，感受到课程自身的魅力，让学生主动的去学习，爱学习，从而实现本课程的教学目标，提高学生的学习效果及学习能力。
参考文献
[1] 郝占军，程云环.材料化学专业材料性能学的教学实践[J]，广东化工，2019，46（7）：237.
[2] 徐艳.《材料物理化学》课程教学改革探析[J].广东化工，2019，46（14）：215-216.
[3] 王新平.关于物理化学课程基本内容教学改革的建议[J].大学化学，2016，31（8）：8-12.
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