关于材料类专业基础课“贯穿式”教学的初步探讨-pg麻将胡了模拟器链接

摘要：专业基础课是大学生整个培养计划中，非常重要的环节，此环节的培养质量直接影响到学生的综合素质的提高。为了进一步提高大学专业基础课的学习效果，采用“贯穿式”教学方法有利于学生对专业基础课先关知识的掌握与运用，并为学生继续深造、直接了解学科前沿成果奠定基础。本文以石家庄铁道大学材料科学与工程学院材料类专业基础课为例，以教学内容、课堂教学、教学效果与评估以及教师培养等问题为指标，探索“贯穿式”教学方法如何有效实施。

关键词：专业基础课；贯穿式；本科；材料类

中图分类号：g642.0 文献标志码：a 文章编号：1674-9324（2016）22-0189-03

一、引言

教学改革已成为有效提高教学水平的必经之路，如东南大学的陈坚，张亚梅展开了专业基础课在双语教学方面改革与探索；大连理工大学的王立秋等展开了无机非金属材料专业基础课的探索与实践。大学本科生（含高职）基础课一般包括两部分的内容，即某一专业或学科学生必修的基础课和专业基础课。其中，专业基础课是指该专业学生必修的基础课程，专业课程按其性质又可分为专业理论课、专业技术课和专业实践课，专业理论是专业技术课的基础，专业实践课一般包括专业实验、生产实习、课程设计和毕业设计等。专业基础课是大学生基础课的基本运用之一，又是专业课的基础，因此，专业基础课在整个大学课程中起着承前启后的作用，整个教学效果的优劣直接影响大学生自身素质的培养。

一般大学的专业基础课都分布在大二、大三阶段，学生学习完专业基础后，紧接着开始专业课程的学习。但目前，存在的主要问题是专业基础的连贯性，即“贯穿性”。以石家庄铁道大学材料科学与工程学院为例，该学院包含无机非金属专业、金属专业、高分子专业、功能材料专业四个专业。首先，横向来讲，每个专业有各自的专业特点，对于专业基础课的侧重点不尽相同；其次，纵向来分析，学院内的专业基础有多门课程构成，并由不同的老师来承担，但各个老师之间的协调性存在不一致性。

因此，针对专业基础课的特点及存在的主要问题，以国家一级学科材料科学与工程为背景，以学院专业方向的构成为出发点，将系统展开专业基础课“贯穿性”的研究。专业基础课的“贯穿性”能有效提高学生对知识点进行系统、高效的掌握；能够对实际问题进行综合性分析，提高学生解决实际问题的能力。为了实现专业基础课的“贯穿式”教学，本文从师资构成、教学内容与方式、实践教学及考核形式等6个方面进行了探讨与分析。

二、措施与探讨

（一）师资方面

任何一门学科，最终的教学效果，很大程度上依赖于师资力量的构成。为了能以较高的水准完成学院专业基础课的教学任务。本教研室（材料科学系）从师资构成做起，在职6位专业老师，其中具有博士学位比例为100%，具有1人具有教授职称，3位具有副教授职称，2位为讲师，且团队带头人获得校级“教学标兵”称号，这就从师资实力上得到了保证；并且均毕业于全国不同的名校，主要为清华大学、山东大学、东南大学及燕山大学，这有利于将各个高校关于专业基础方面的优势加以综合利用，有效促进专业基础课的教学改革。

（二）教学内容与方式

1.学生参与理论教学方式的改进。在理论教学方面，为了调动学生学习的主动性，改变以往“讲课只是老师的任务，而听课只是学生的任务”的习惯，改革要点是将知识点分类，将重点、难点的知识点由老师重点讲解，学生参与为辅；相对简单的内容，学生为主（学生上讲台），老师参与为辅，这样就逐渐加大了学生在课堂上的主动性，改变学生以往学习的被动局面，有效提高了学生对专业基础课的学习效果。如：同样作为专业基础学位课，《材料科学基础》以结构为核心，理论深，是材料类学生极难学的基础学位课，在教学上就以教师的引导和详细讲解为主；而《材料性能学》以材料的固有性能和使用性能为核心，以成分、组织、结构和制备工艺为前提和基础，串起材料构成的五要素，教学内容多而散，涉及基本概念、物理本质、变化规律、测试原理及实际应用等理论和实践内容。

材料科学与工程一级学科的《材料科学基础》、《材料性能学》等专业基础学位理论课的教学任务，需要对原来针对各不同专业方向的课程体系进行重新构建与优化，教学内容广泛，理论性强，需要教师具有多学科方向的知识储备量，教学难度大。大量的时间和精力都投入到了备课中，“每课必备，每课必新”，课前进行教学内容更新和设计，课后根据课堂教学效果及时调整内容和方法。

2.浅-深-浅的教学引导思路。虽说深入浅出，但在理论课教学中，浅-深-浅的问题分析思路更利于激发学生兴趣和思考。首先，在教学中设计引入了大量案例和工程应用，使理论分析更易理解。如：“挑战者”号航天飞机失事，赛艇的弹簧失效，可以变形的太空天线，双相钢在汽车中的应用，二战期间“自由轮”的断裂失效，一汽大众速腾断轴原因，美横跨密西西比河公路大桥坍塌，半导体制冷车载冰箱，德国ice884高速列车脱轨事故，“斯皮菲尔”式战斗机的失事，“鸟巢”的用钢，自然界热电效应，剪毛机刀片磨损，历史上的量子力学论战，解理断裂与大自然中的解理，李政道bcs超导机理漫画，金属玻璃和准晶体的发现，我国古代的凝固技术之精品等。

其次，材料学科是从矿业、冶金、机械、土木、能源、电子等其他学科中独立出来的新型学科，兼具理科—工科—文科的学科特性，首要的是建立学科分析思路。此外，在理论教学中，注重科学与哲学的相通性，启发学生从多学科理解某一问题，引入科学理论思想与生活中的案例，引入材料的微观机理与宏观世界规律之类比，如：位错结构与玉米生长结构，位错的运动与毛毛虫爬行，“五马分尸——酷刑”与应力机理，片状珠光体组织三维生长形态与卷心菜形态，工业纯铁的室温组织与干裂的大地，非均匀形核与水沸腾时气泡位置，炒钢与炒菜，金属疲劳与人的疲劳，疲劳贝纹与贝壳纹，相图与地图等，使学生感受材料的微观组织与宏观世界之美。引入相关材料学家性格和学术贡献（如：griffith、杜隆、布拉格父子、帕尔帖、汤姆逊、塞贝克、鲍林、朗道、德拜、师昌旭、葛庭燧等），树立学生积极向上的人生态度。

3.变静态为动态，变抽象为具体。课题组制订了统一的多媒体课件标准，要求课件的整体色调、风格要协调统一，文字、图片、动画等素材合理搭配。限制要点与文本数量，采用相对较大的字号和醒目的字体（黑体）。插入符合课件主题的清晰的图片、适当的图表（圆饼图、柱状图、条形图、曲线图、表格）及动画、视频或音频等素材，重点突出。如：晶体结构、位错结构、位错运动、晶体生长过程的动态演示。制作结构模型和简单的教具，让学生动手又动脑，如：用黄瓜演示螺/刃位错的产生及应力场特点。利用material studio软件进行材料结构三维动态演示。ppt课件和板书合理结合，对较难的理论推导和过程分析采用以板书为主的上课方式，如：匀晶相图、二元共晶相图、铁碳相图结构与结晶分析等难点。让学生积极参与基础课教学，学生课堂练习，学生讲解作业。

4.特色鲜明的教材编写。教学团队根据多年的教学积累，2009年出版的《现代材料概论》结合课题组多年的教学经验和石家庄铁道大学的具体专业，形成了发展历史与学科前沿相结合，理论基础与应用特点相结合，知识体系与思维模式相结合，科普与引领相结合的特点。2010年编写出版了新版《材料性能学》教材，受到多所高校的欢迎，四年来，该教材已在第三次印刷。《材料性能学》作为材料类最为重要的专业基础之一，在其新版教材的编写过程中，将原先分属不同类二级学科课程内容即近年来一些有关材料性能方面的研究成果进行综合优化，突出各类材料性能的基本概念和共性特点，有效促进学生对知识点的理解与掌握。并且在《材料性能学》中，采用较新的编排形式，即每章章首设置一个“本章教学要点”表，添加一个和该章内容相关的“导入案例”，每章中添加一些阅读材料，拓展阅读量，介绍相关的前沿研究技术方法等，这就将教学方法适当引入了课本当中，一步步引导学生学习，学生易于抓住学习重点，有效提高学生的学习效果，逐步实现单个课程的贯穿性。在上课过程中同样采取这种引导式教学。2014年，新版《材料科学基础》作为北京大学出版社重点支持教材已在出版中。《材料科学基础》打破常规排版模式，结合教材和笔记、ppt讲稿的排版特点和各自的有点，便于学生快速阅读和查找。目前，教学团队还在探索规划《材料现代分析方法》教材内容和编排模式与特色。

以优化教材内容为基础，培养综合分析问题能力。为了进一步加强学生对实际问题的综合分析能力，打破常规课本对理论知识的堆积，而在教材中特意添加了关于实际问题的描述与解决方法，并针对不同内容系统补充了相应的具体测试方法，有利于学生对知识的系统掌握，增强其综合分析问题的能力。如：结合所上的课程《材料概论》、《材料性能学》和《工程材料力学实验》，综合理解金属和非金属材料的力学性能曲线；通过对材料组成、实验参数的差异，从宏观和微观来分析不同材料间性能产生差异的原因。并将老师承担的实际课题进行分解、具体化，引入课堂，引导学生结合所学的知识去进行综合分析，具有重要的意义。

（三）实践教学与考核

实践教学与理论教学是相辅相成关系。理论教学是实践教学的基础，实践教学能很好地反馈理论教学，两者相互促进相互制约。通常学生在大学期间的实践教学包括认识实习、生产实习和毕业设计三个阶段。但这三个阶段的实践相对独立，延续性及贯通性相对较差，对于学生系统实践的培养效果相对较差。为了改变这种结果，通过分析与研究，在三个实践教学的基础上，进一步确立了大学生尽早根据自己的专业爱好进入相应老师的课题组（本科生导师制），参与老师的实际课题，并由系主任统一组织定期汇报实践成果，这就形成了“系主任—导师—学生”这样三位一体的实践教学模式，并且直到学生毕业（包括毕业设计），均连续性地跟随同一导师进行实践学习。这一方面，实现了学生在管理与培养上的细化，有利于改变学生在学习上的惰性，提高学生的积极性；另一方面，学生具有充分的时间，保证了学生实践的贯穿性和深度，改善学生的学习效果。进一步实现教学实践的贯穿性。

（四）考核形式综合化

考核内容侧重基础理论和实践应用两大模块的考核。主要体现在考核形式的多样化、连续化及综合化方面。在多样化方面，主要是打破以通常的理论考试为主的形式，在此基础上增加了给导师的综合评价；在连续化方面主要考核学生在对同一问题进行长时间持续研究成果的评价；综合化方面主要针对理论考核过程中加大实践应用内容，培养学生对知识的应用和分析问题的能力。

依课程目标改革考试方法。在教学中增加学生自己动手的作业量，要求自己动手查阅有关材料生产、性能开发与应用的视频和动画，提交作业，协助教师进行视频的下载和筛选工作，调动学生的积极性。“授之以渔”一直是教学中坚持的基本原则。考试方法融合课程知识点进行综合分析，课题（问题）专项研究，对知识点进行分级整理：本课程要求掌握的和应用的，考研深造等提高的。考题形式突出实践应用，增加科技文献阅读及选题分析，以实践应用带动对基础理论的理解，培养学生应用和分析问题能力。如：《材料科学基础》以结构和相图的分析为重点，考核知识的灵活应用。《材料性能学》考试方式从闭卷改为闭卷 开卷，增加了断口形貌特征分析题与案例分析，提高学生综合分析问题能力。使学生真正学到知识和能力，而不仅仅是考了多少分。

（五）教师的互通性

学生的专业基础课在结构组成具有完整性，即各个专业基础课之间应具有较好的相互补充即衔接性。但往往承担各个专业基础课的老师之间缺乏必要的沟通，而使学生所学的专业基础课的知识在内容、重点、相互补充性及贯穿性方面，呈现不足，最终导致学生学习效果的下降。为了改善上述情况，课采取以下几点措施：（1）专业基础课老师共同制定课程的主要内容。（2）定期组织讨论。即主要讨论这段时间内，学生在学习过程中存在的问题，以便改进。（3）专业基础课之间的贯穿性。将同一问题在不同专业基础课中进行延伸，有效提高学生对整体知识的理解。

（六）效果与评估

效果与评估是各个学科整个教学环节必不可少的部分。为了从整体上体现专业基础课的教学效果，评估方式采用校内和校外相结合。校内主要包括学生在学校期间的理论与实践；校外主要针对学生毕业后，由单位工作对学生进行评估，实现教学效果与实际工作效果的对接。其中，校外评估主要采取问卷调查与实际走访相结合的形式。

三、结语

通过本科材料类专业基础课“贯穿式”教学的探索，我们取得了一定的成果，这表明贯穿式专业基础课的教学方式，能有效提高学生的学习效果，并为学生继续深造、直接了解学科前沿成果奠定了基础。现阶段，将材料类专业基础课学好，学扎实，不仅是必要的，而且是可行的。

参考文献：

[1]陈坚，张亚梅.本科材料学专业基础课全英文教学的探索与思考——以材料热力学为例[j].东南大学学报：哲学社会科学版，2013，（15）：155-157.

[2]王立秋，李克艳，薛冬峰.无机非金属材料基础课教学的探索与实践[j].化工高等教育，2011，（4）：67-70.

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