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1課程教材與教學內容的選取
隨時代的發(fā)展與科學技術的進步,應用到各行各業(yè)的功能材料層出不窮,而且每年以百分之五的增長率不斷增加。功能材料的特點就是種類繁多,且隨時間的推移不斷完善和更新。所以講授本門課程之前,首先就要求任課教師要根據(jù)本專業(yè)特色選教材,其次還要與時俱進,不斷關注學術上的前沿領域,及時汲取科研上的新方法、新成果擴充到教學內容中,充分調動學生的學習興趣。而有限學時(32學時)下,在保證完成基礎理論知識教學的同時,如何讓學生對多種功能材料的內容比較全面而系統(tǒng)的掌握,如何開闊學生視野,擴大知識面是我們選取教材,整合教學內容時需要思考的問題。有關功能材料方面的教材書籍很多,但每本書編者根據(jù)自己研究方向不同各有偏重,基于這些原因,我們在選教材時,只是指定哈爾濱工業(yè)大學主出版的《功能材料概論》作為參考教材,根據(jù)本專業(yè)的特色,重點選取超導材料、半導體材料、貯氫材料、磁性材料、光學材料、功能陶瓷、納米材料進行講述,這本書雖然包含的內容較多,但相對較簡單,所以講解功能特性的基本理論時,我們利用便利的網絡向學生提供相關的參考書,如講壓電陶瓷這一章節(jié)時,為學生提供中南大學出版社出版的《特種陶瓷》作為主要參考資料,該書詳細講述了結構與性能的關系、壓電性能產生的機制及壓電陶瓷的應用,通過該書與教師的講解能讓學生較為全面、細致地掌握壓電材料的原理和應用,取得了良好的教學效果,也進一步拓寬本專業(yè)學生的知識面。這種教學過程雖然不可能面面俱到,但能做到重點突出,所以仍能起到很好的教學效果。當然,這并不是長久之計,我們正在自己編纂適宜本專業(yè)的,有地區(qū)特色功能材料教材。
2功能材料課程的教學思路與目的
功能材料課程是在學生學習材料化學這門課的基礎上開設的,學生已了解并基本掌握了材料組成與結構、合成與制備、性能以及應用四者之間相互關系和變化規(guī)律,故本門課程不涉及有關材料學的基礎知識,但在應用到這些知識時課前會復習一下。所以在教學內容的選材上結合本專業(yè)的學生需要,體現(xiàn)知識活、內容新穎的原則,重點講述功能性的原理,闡明材料的功能特性與組成、結構之間的關系,體現(xiàn)功能材料在科技和社會發(fā)展中的重要作用,培養(yǎng)學生從應用角度提出問題、分析問題、解決問題的方法和思路;同時材料專業(yè)大三的學生已涉及部分材料方面的知識,且有一定的自學、查詢和閱讀文獻的能力,所以在教學內容上適當增加培養(yǎng)學生主觀能動性和創(chuàng)造性的教學環(huán)節(jié),鼓勵學生就當前的研究熱點、出現(xiàn)的新材料或是自己感興趣的課題總結相關文獻資料,在老師的指導下制作PPT,讓學生在課堂上做報告,這樣不但能夠進一步鞏固學生的理論基礎知識,而且還能及時了解功能材料的最新發(fā)展動向和國際前沿,同時激發(fā)了學生的專業(yè)學習興趣。總之,本課程的目的是,通過本課程的學習進一步深化材料化學的基礎知識,掌握各種類型材料功能特性的原理,制備、性能、應用以及具有解決實際應用中出現(xiàn)問題的能力,同時培養(yǎng)了學生綜合分析、解決問題的能力和實驗技能,為今后從事新材料開發(fā)與研制工作打下堅實基礎。
3教學形式的探索
3.1建立教師主導型的案例式、問題式、討論式教學模式
傳統(tǒng)的教學方法通常是以教師為中心,教材為中心,教室為中心的“三中心”模式,從教學效果來看,傳統(tǒng)的課堂教學將知識的傳遞僅僅停留在概念本身,以學生能識記概念和定義為目標,忽略學生綜合素質和能力的培養(yǎng)。功能材料課程的課堂容量有限,課堂上的決大部分時間只能傳授知識的基本框架、基本原理和基本思路,要提高學習的層次和效果,必須利用好課外時間和資源。本課程涉及的功能材料在我們實際生活中、影視資料都能接觸到,我們在豐富教學內容的同時,積極改革教學方法,在學生掌握基本理論的基礎上采取案例式、問題式、討論式的教學方式,提高學生的自學能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。如講液晶材料這一章之前,先讓學生根據(jù)常見的液晶屏電子手表、手機、電視機進行思考,液晶能發(fā)光嗎?是如何顯像的?這三者液晶的顯像原理是否相同?市場上賣的液晶電視與等離子體電視各有什么特點?讓學生基于這幾個問題課下查資料并課上討論,討論時教師給學生一定的啟發(fā),使學生在討論中了解液晶的工作原理,教師再根據(jù)學生的掌握程度進一步講解,這樣的教學過程改變了傳統(tǒng)的從概念到概念的教學方式,變成一種促進學生成為教學主體,采用自主學習、研究性學習、探索性學習案例性教學實踐,讓學生在輕松教學環(huán)境中就很好地掌握了液晶概念、液晶材料性能及應用原理,取得了良好的教學效果。
3.2靈活運用多種教學手段,激發(fā)學生的學習興趣
由于《功能材料》課程知識面覆蓋廣,涉及到多個學科方向的基礎理論,綜合性強,傳統(tǒng)的教學只利用板書或PPT進行“填鴨”式的教學手段,很難滿足課程教學的需要,教學過程中,我們采用多媒體課件演示和教師板書講解相結合的方式,利用板書簡單的書寫功能材料性能理論,書寫相對較慢,可以留給學生一定的思考時間;幻燈片主要給學生傳遞圖像,增大課堂信息量、提高教學水平和效果。同時采用動畫、視頻等影像資料輔助課堂講授,把課程中的一些難點更直觀高效、生動形象地表達出來,不僅使教師易于講解,而且學生也易于接受,提高學生學習的主動性。如半導體材料這一章中的摻雜半導體,我們利用動畫的方式形象地表達出P型半導體、N型半導體、P-N結的形成過程;在磁記錄材料這一節(jié)中我們除用動畫演示磁記錄材料中磁頭的讀寫原理后,同時讓學生針對自己手里各種各樣磁卡的工作原理進行討論,從而激發(fā)了學生的好奇心與求知欲;講解壓電陶瓷的應用時我們還借助一些影像資料來分析說明壓電機理及壓電陶瓷在日常生活中和軍事上的應用,進一步加深了學生的理解。我校已建成了校園網絡教學平臺,它可以作為課堂教學的重要補充,利用這個平臺我們把相關學習資料上網,學生能充分利用互聯(lián)網優(yōu)勢和校園網絡教學平臺,獲得相關學習資料和前沿專業(yè)知識。而且教師和學生能夠網上交流和溝通,這樣教師可以及時得到來自學生的反饋信息,了解學生的學習情況。
3.3改進考核方法,提高學生的綜合能力
為使教師更全面掌握學生學習的真實水平,我們積極改進考核方法,在平時作業(yè)中,注意布置綜合性、應用性的習題,提高學生解決實際問題的能力,在成績評定中作為平時成績的一部分。將平時成績、期中成績和期末成績進行加權,平時成績占10%,包括課堂討論與提問發(fā)言、習題作業(yè)、課堂報告。期中考試成績占20%,期末考試成績(閉卷)占70%,為學生提供了全面展示自己能力的機會,調動了他們主觀能動性,培養(yǎng)了創(chuàng)新精神,充分體現(xiàn)了“以學生為中心”的教育新觀念。
4結語
《功能材料》課程的教學,內容較多,涉及的每一章都可能是相關專業(yè)的一門專業(yè)課,如半導體材料、光纖材料、功能陶瓷等,作為教師應與時俱進,不斷探索,總結經驗,將授課內容與實際應用和科研相結合,精心準備。為達到更滿意思的教學效果,在教學實踐中勇于探索、創(chuàng)新,不斷完善教學方法和考核體系,積極與國內外老師進行交流,取長補短,為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的人才不懈的努力。
作者:雷艷秋趙文芝田福利蘇海全單位:內蒙古大學化工學院