首页 -> 2007年第1期
材料科学基础的教学改革与实践
作者：崔占全 赵 品 景 勤 王天生 吕英怀
1.4参与教学与科研活动，推动青年教师业务水平向高层次发展
1）参与教学研究。 随着教学改革形势的发展，各高校对教学越来越重视，为尽快提高青年教师履行教师职责的能力，使之向高层次发展，积极鼓励青年教师参与各种教学研究活动是一个好方法。例如：让青年教师参加“《材料科学基础》教学改革与实践”的教学研究课题，大胆让青年教师在教学研究中独立承担部分课题，取得了较好的效果。通过参加教学研究工作，使青年教师的教学水平与能力有很大提高，对教学工作有了更深层次的认识。多年的教学经验证明，参与教学研究是促进青年教师教学业务水平向高层次发展的有效措施；
2）参与科学研究 。青年教师的业务水平和能力的提高，不但要靠参与教学研究活动，同时也要参与科学研究活动，才能使他们向高层次发展。让青年教师参与各种科学研究工作、参与纵向课题、横向课题的研究，特别是参与高科技研究，例：参与863等国家重点课题，国家、省部级自然科学基金项目的研究，也鼓励青年教师参与与教材内容相关的科学研究，使他们教学水平和质量有大幅度的提高。通过参与科学研究工作，不但使青年教师的基本实验技能和科研能力有较大提高，同时也为青年教师讲课提供了生动的素材。使青年教师对教材中与科研内容相同的内容理解更加深刻，讲授起来更加生动，学生学起来也感到有兴趣，教学效果有大幅度的提高。
2 改革《材料科学基础》课程体系是提高教学效果的基础
一个合理的、科学的、适用的《材料科学基础》内容将对提高该课程的教学效果，完成材料成型专业教学计划对该课程所赋予的任务起促进作用。随着科学技术的不断发展和教学改革的不断深入，传统的《材料科学基础》无论从课程体系还是从内容上均已不适用，特别是与该课程有关的新材料、新技术、新工艺等内容不断增加，而在学时越来越少的形势下，改革《材料科学基础》课程体系及内容势在必行。参照国内外相关教材及内容，课题组提出了“改革、突出、调整、增添”的八字方针。
1）改革。即改革课程体系。将原来《金属学及热处理》和《机械工程非金属材料》体系合并后，改为《材料科学基础》课程体系。经专业教学证明，该体系是科学的、合理的；
2）突出。即突出金属材料工程专业特色。针对金属材料工程专业对《材料科学基础》方面的内容要求，为突出专业特色，应增强“塑性变形及再结晶”一章及模具钢部分，特别是增强动态回复及动态再结晶部分及超塑性内容；（原教材没有动态回复与再结晶、超塑性）
3）调整。即调整教材的内容与结构。为适应《材料科学基础》教学时数减少，而新材料，新技术、新工艺不断出现的矛盾，必须对《材料科学基础》结构及内容进行调整，删减金属热处理原理及工艺的有关内容，增加与专业有关的“新材料”、新工艺”等内容；
4）增添。即增添与各专业有密切关系的内容。针对原《材料科学基础》教材不讲与金属材料工程专业有关的金属强度理论的不足，增添“金属强度理论”一章。
教学实践证明该体系具有内容新，容量大，学时少，科学合理的特点。1996年机械部“金属学及热处理”课程协作组将《金属学及热处理》改为《材料科学基础》采用的体系就是这个体系，可见该体系的科学及合理性。
3处理好该课程和基础课、专业课关系是提高教学效果的关键
怎样利用基础课所学过的知识来讲授《材料科学基础》课？怎样结合专业特点进行《材料科学基础》的教学？课题组“利用高等数学、化学、物理化学”等先行课所学过的知识来讲授《材料科学基础》课是解决学生认为《材料科学基础》课“抽象、难学”问题的关键，而结合材料专业的特点来讲授《材料科学基础》，是改变学生认为“《材料科学基础》课的知识没有用”的观念、以及提高学生学习《材料科学基础》的兴趣的钥匙。因此，任课教师在教学中十分注意处理“两个关系”，并逐章讨论教学方案，进行试点，经多年教学实践，已摸索出一套规律，并撰写了多篇论文。
4改革教学方法是促进教学效果提高的手段
在掌握一个科学的、合理的《材料科学基础》课程体系以及处理好两个关系后，关键是改革教学方法、提高教学效果。利用自制“三元合金相图模型”进行“模型教学”，购买部分电视、电影教学片利用现代化手段进行“电化学教学”，开发微机软件进行“计算机辅助教学”是提高教学效果的有利措施；开展“竞赛式课堂讨论”激发学生学习《材料科学基础》兴趣；采用“归纳类比法”、“启发式教学法”及“分类对比抓重点的名词术语教学法”等一系列行之有效的教学方法；使《材料科学基础》的课堂效果大幅度提高。
5改革实验教学内容及方法是提高教学效果的桥梁
《材料科学基础》是一门实践性很强的技术基础课，开好实验课至关重要。实验教学不仅可以验证课堂教学的理论，巩固所学的知识，促进教学效果提高，更重要的还在于培养学生基本的实验技能和一系列正规的实用技术。因此，实验课是理论联系实际的桥梁，在学生学习《材料科学基础》课程中起重要的“纽带”作用。针对原来的实验教学存在着实验内容陈旧单调；局限于验证理论；实验方法呆板落后；实验考核方法不科学；实验学时少，实验内容多等问题改革了实验教学内容及方法。
5.1精选实验内容
将《材料科学基础》近十个实验，精选出五、六个实验，并将实验分为基础入门型、设计研究型及综合实践型，与此同时将一些相关的实验组合在一起，减少实验个数、增加实验效果。如将“硬度、热处理操作、非平衡组织观察”组合在一起，可使学生既能了解碳钢的基础工艺方法及操作，也能使学生了解碳钢的工艺－组织－性能三者之间的关系。
选择基础入门型实验，要抓住重点，要准备合理，实验讲解及要求、实验步骤要详细清楚。
对于设计研究型实验，要逐步放手，减少指导，给出实验题目和方案，由学生自行选择和操作，自己分析实验结果，写作实验报告。
对于综合实验型实验，只给出题目和方向，提出实验条件，由学生自己制定方案、做实验、分析并写出论文性的实验报告。
5.2利用电视教学，开好演示实验
《材料科学基础》实验学时有限，因此能正式开出的实验不会太多，有一部分不能正式开而又比较重要的实验，可以利用电视手段开出演示实验。例《金相显微镜》、《金相显微样品的制备》等电视实验教学片，既形象又生动，也可节省实验学时。
5.3开放实验室，开出综合实践型实验
对学生开放实验室，有利于提高学生的实验积极性及主动性。实验室开放后，鼓励学生到实验室，在实验教师的指导下自己动手做一些感兴趣的实验，在此基础上开出综合实验。如：发给学生一些成分一定的试样，由学生自己制定实验题目、实验方案、操作步骤等，自己分析实验结果，最后写出论文性实验报告。这样做使学生由被动变为主动，充分发挥了聪明才智，提高了学生综合运用理论知识和实验的技能，受到学生的普遍欢迎。
5.4改革实验的考核方法
实验课成绩计算在课程总成绩之内，实验总成绩占课程总成绩10%（10分）。 每个实验满分为10分，实验总成绩等于各个实验成绩的算术平均值。每个实验成绩分三部分评分：实际操作；实验报告；实验纪律及表现。
由于进行了一系列实验教学改革，使实验教学效果有较大幅度提高，同时也培养了学生的分析问题和解决问题的能力，进一步促进了《材料科学基础》教学效果的提高。