新形势下“材料物理”课程中多元化教学模式的实践与思考

1、新形势下“材料物理课程中多元化教学形式的理论与考虑材料化学专业是材料科学与现代化学等多门学科互相穿插、浸透开展形成的具有强大活力的新兴穿插学科，是运用材料化学的根本理论和方法研究材料的制备、组成、构造、性质及应用的学科。在国民经济开展和科学前沿领域中都起着不可替代的重要作用。材料物理是材料化学专业一门重要的专业根底课，是学生在修完大学物理、无机化学、有机化学、物理化学、材料化学、材料合成化学等有关课程后，开设的一门起承前启后作用的专业根底课，具有很强的理论性和理论性1。目的主要是让材料化学专业的学生理解利用物理学的方法处理材料科学中问题。学会从物理学的一些根本概念、根本原理、根本定律出发，说明

2、材料的微观构造、组织形貌、原子电子运动状态及它们与材料性能和成分之间的关系。该课程要求理解材料的力学、热学、电学、磁学、光学、声学以及材料的功能转换等内容。通过该课程的学习能深入理解材料的各种性能及主要影响因素，并能在材料研究中建立相应的物理模型，阐述材料构造、性能和它们在各种外界条件下发生的变化及其变化规律。该课程的教学效果对学生在金工实习、消费实习、毕业论文设计等后续相关专业课程的学习具有较深远的影响。该课程最大的特点是涉及的知识面广、信息量大、应用性强，涉及的理论知识比拟抽象，因此给老师的教学和学生的学习都带来了一定的挑战。而新形势下，培养高质量的创新型人才是当前我国高等教育最为重要的历

3、史责任。然而，传统教学中的填鸭式等问题，不利于学生创新性思维的开发。因此，教学方法的改革迫在眉睫。教学过程是通过老师的教与学生的学互相有效地互动配合实现的，因此教学方法在教学活动中起到关键的作用。在?材料物理?的教学过程中，关注学生才能的培养，摒弃传统填鸭式灌输的教学方法，采用多元化立体的教学形式，调动学习积极性，启发学生自主考虑，以问题为导向开展学习活动，培养学生的自主学习才能、创新意思和科学思维方式。1优化多媒体辅助教学，激发学生的学习兴趣材料物理课程具有学科知识面宽、概念抽象、公式复杂、理论性强并且难于理解等特点，而传统的板书式教学手段由于其单调、枯燥、抽象等缺点，导致学生出现厌学甚至弃

4、学等消极情绪，大大地降低了教學效果。而多媒体辅助教学是集图、文、像、色、声为一体的现代教育技术，可使抽象复杂难以理解的理论知识，以直观生动地形式表现出来，增强了课堂教学的兴趣性，激发了学生的学习热枕，使得学生自主地学习知识，进步了教学效果。针对较为抽象易混淆的概念，可以采用动画模拟的方式帮助学生构建知识框架，加深理解。比方，晶体塑性形变的两种根本形式是滑移和孪晶，很难用学生的既往知识经历来理解和区分，因此，采用动画模拟演示和同步讲解功能的微视频讲解，直观地表达出两者的差异，充分调动学生的空间想象力，营造体验式教学情境，瓦解传统教学的时空障碍，帮助学生加深理解，在脑海中留下画面。例如，吸声材料中

5、关于焦点这局部知识时，导入北京天坛公园的回音壁和三音石等图片和视频，一方面加深学生对根底理论知识的理解，另一方面可以对学生进展人文教育，理解中国古人的聪明才智，并关注非物质文化遗产的保护等社会热点问题。值得注意的是，多媒体教学并不是时时处处都合适的教学手段，针对一些公式的推导，例题以及课后习题的讲解过程，需要结合传统教学形式，循序渐进的分析讲解，给予学生充足的时间去考虑、理解和解决相关问题。2引入课题式教学方法，调动学生的学习主动性材料物理课程知识内容较为抽象，内容繁杂，以老师为主的教学形式开展教学，较难调动学生学习的积极性，常常达不到理想的教学效果，而作为一门理论与实际应用结合较严密的专业根

6、底课，利用课堂上学习的理论知识解决实际应用问题，不但可以激发学生的学习动力，还可以锻炼学生应用知识处理问题的思维方式和自主探究才能。课题式教学方法属于构建性的教学，是一种崭新的启发式教学形式。课题式教学方法是指在学生具备一定知识储藏后，在导师的指导下，选择和确定专题进展科学研究，在这个过程中，学生主动地搜集文献、获取知识、分析问题、解决问题。这种教学方法可以迎合当今社会对高素质、全方面、具有创造力的应用型人才的培养要求。课题式教学注重问题导向，有助于进步学生思维程度，获取实用方法。因此，在传统教学形式的根底上，采用探究性的课题式教学形式，以课题为载体、问题为导向、学生为主体、老师为引导，注重学

7、研结合和思维训练，有助于学生开展体验式的学习形式，在自主考虑、小组合作的过程中，学习知识，培养思维方式，开展与人协作的精神，锻炼科学研究的素养，最终在知识与技能、情感与价值观等方面得到全面的培养锻炼。结合材料物理的内容特点，课题可以分为材料的力学、材料的热学、材料的电学、材料的磁性、材料的光学、材料的声学六大类，设置课题，如集成电路用基片材料、LED发光显示材料的开展、高温超导材料的应用、单分子磁体的研究现状、光纤通讯材料的开展、航天航空复合材料的选娶生物材料、储能材料的研究现状、太阳能电池的开展等。由学生自由选择合作学习小组，学习小组内部确定个人分工，开展对该领域的研究背景与研究意思、当前难

8、以打破的技术瓶颈以及研究热点的文献调研。在此过程中，学生通过个人搜集材料、小组讨论的方式，一方面锻炼了学生获取知识、提取和选择有关知识的能本文由论文联盟搜集整理力，另一方面小组内部的协调讨论，有助于培养学生的团队意识。最终可以选择通过撰写专题文献调研报告、小组讨论与辩论、开展相关专题的大学生创新性实验等方式，引导学生自主地参加学习活动，让学生可以体验到考虑问题，独立解决问题的快感和成就感，体会科学研究的过程和思维方式。另一方面，还可以引导学生参加科研工程，整体提升学生创新才能和动手才能。在课题式教学活动的过程中，可以潜移默化地培养学生的批判性、创造性思维、团体意识以及科学探究精神，完成传统教学

9、达不到的教学效果。3开展学生讲授，集中讨论的模拟教学形式，全方位培养学生的综合素质传统的教学形式中，主要是老师在讲台上讲，学生相比照拟被动地听，由于课程内容比拟深奥和抽象，很多学生在课堂上较难跟上老师的思路和节奏，因此出现精力不集中、頭脑僵化、困倦等问题，由此恶性循环，最终丧失学习的兴趣和动力，导致教学效果降低。古人云：师者，传道授业解惑也。授人以鱼不如授人以渔。而老师除了完成传道受业的责任外，还要激发出学生的学习潜能，要教会学生处理问题解决问题的策略和才能。因此，开发以学生为主体的教学形式，为学生提供更多的自主学习的时间和空间，改变学生被动的学习方式，从而到达事半功倍的效果。针对有些能引起学

10、生兴趣的内容，采取模拟教学形式，由学生讲授、课堂讨论的方式实现对知识的承受与消化吸收，在此过程中，一方面学生会积极主动地去预习、搜集材料、分析知识内容的逻辑性与连接性，在过程中，学生需要去理解知识的来龙去脉，可以引导学生去搜集一些材料科学名人的科研事迹，去学习前辈们发现问题解决问题的科学思维，为学生们提供一些生活中的应用实例，让学生在学习知识内容的同时，加深对根本概念的理解，体会知识的重要性和实用性。另一方面，在进展角色互换的同时，可以锻炼学生的表达才能，组织语言的才能，去理解学习的过程，理解老师备课、授课的整个过程，感受老师在其中的努力，培养学生体恤和尊重别人的品质，到达情感与价值观的教育目的。比方，可以让学生去理解中国科技大学谢毅院士关于热释电材料方面的工作，介绍中科院长春应用化学研究所张洪杰院士在高性能稀土发光材料的研究工作，北京大学高松院士在高密度磁存储材料等方面的研究等，这样不但拉近了学生与科研世界的间隔 ，让学生们理解当前科研的前沿方向和课题，去理解所学知识的必要性，增强学习的动力和兴趣。4结语随着时代的变迁和科技的进步，新形势下社会对大学生的要求也发生了改变，因此要求作为老师也要不断地去学习和探究合适现阶段学生的教学形式。不摒弃传统教学方法，也要不断地考虑与改革，去交融新的教育理念，