材料物理化学课程教学探索

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摘要：《材料物理化学》是材料科学与工程专业方向中一门重要的专业基础课，该课程注重理论理解与公式推导。该课程的学习将为学生学习材料成形原理提供理论基础。本文从教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节对《材料物理化学》课程进行教学改革实践与探索。

关键词：材料物理化学;教学改革;教学质量

《材料物理化学》是材料科学与工程专业重要的专业基础课程，该课程主要包括物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容。《材料物理化学》课程意在使学生从理论角度掌握材料传输与成形过程的特性，进而能够通过理论计算预测材料在特定条件下所表现出的行为，这一课程将为后续材料成形原理的学习奠定理论基础。

《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而，现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性，间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前，广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主，成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识，阻碍了学生对理论的理解及运用能力，也使教学质量处于较低水平。

本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革，推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学，结合课内实验环节，优化考核环节，强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。

一、教学方法改革

1.联合教学。《材料物理化学》课程重点讲述物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容，同时将材料学科中的少部分理论内容进行穿插讲述。在这种情况下，如果能在讲述《材料物理化学》课程部分章节的过程中穿插相关专业课内的具体内容，有利于学生深入理解物理化学知识，同时学生也对相关理论在实践中的运用具有深刻的认识。然而，部分专业课教师的授课内容存在差异，要准确、及时地将相关教师的授课内容对接到《材料物理化学》教学中难度极大。鉴于上述联合授课问题，可将《材料物理化学》课程中的部分教学内容提前分配给相关专业课教师，再由专业课教师配合实例讲解这些理论。这种教学模式将使每位专业课教师发挥自身的专业优势，提高《材料物理化学》理论课教学效果。2.实践环节深化理论教学。《材料物理化学》是一门注重理论学习的专业基础课，力求通过公式推导过程使学生理解理论的应用方法。如果教师在讲授理论知识的同时提出相关的、简单的工程问题，要求学生依据理论计算给出解决方案，这种教学模式将能够充分调动学生的学习兴趣，使学生在计算的过程中进一步加深理论知识的理解。这种教学方法还可要求学生在理论课程进行的同时，通过查阅资料设置具有理论分析性的简单实验并进行理论计算与分析，由此加深《材料物理化学》课程基础知识的理解。

二、教学模式改革

1.多媒体与板书教学相结合。在《材料物理化学》课程教学的过程中，板书教学方式存在绘图、书写占用时间长，形象性弱、无动态性讲述等问题，无法实现抽象知识点的形象教学，教学效果不理想。多媒体教学方式通过形象、生动的图形、图片、动画等具体信息将抽象理论形象化，这种方式相对减少了教师完成板书的时间，增加了讲解的时间，同时也为师生交流和学生独立思考留出充分的时间，为启发式教学提供了基本条件。由此，在《材料物理化学》课程教学的过程中，应设置多媒体教学方式为主体教学方法并将板书教学设置为辅助教学方法，最终实现两种教学方式相结合的教学模式。2.启发推动互动型教学。理论抽象、公式多而复杂是《材料物理化学》课程的主要特点。在目前的教学过程中，教师一般先要求学生观看屏幕上的概念，然后对其含义进行简单解释。之后，播放视频、动画等多媒体文件对相关概念进一步的讲解。相对于传统的板书教学，尽管这种教学方式的教学效果具有很大提升，但这种方式仍属于灌输式教学。本文作者依据自己目前应用的教学方式对以往教学模式进行了优化。例如，在屏幕上给出与理论概念相关的部分内容，同时展示与理论概念相关的图片、动画或视频。屏幕上不完整的概念将激发学生的学习兴趣。屏幕上的图片、动画或视频将对不完整概念进行总体、形象的解释，缺少的文字内容是概念中的关键，学生在经历从抽象到形象的学习与思考过程后，缺少的文字内容最后显示出来。在这种教学方式中，学生通过观察、分析和推理依据已知概念来学习未知概念。任课教师在互动型教学模式中应针对关键知识点对学生进行提示和启发。

三、教学内容改革

《材料物理化学》课程注重概念理解及公式推导，为了强化学生对所学知识的理解，可设置开放性实验室，鼓励学生自主设计与理论课相关联的创新性实验。在这一环节中，学生如遇到难于理解的课堂内容，便可查阅资料并设计相关实验，在实验的过程中消化课堂内容，同时也强化了实践能力。另外，任课教师也可依据《材料物理化学》的教学内容查找与之相关的科研课题并联系该课题的主持教师，鼓励学生参与相关科研课题或参加大学生科技创新项目。这种理论教学与科研实践相结合的方式，不仅可以提高学生对课堂理论的理解能力，还可提高学生的创新能力。

四、考核方式优化

目前，《材料物理化学》课程的考核方式多采用闭卷考试，这种方式使学生机械记忆知识点来通过考试，学生的理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。由此，笔者认为可运用复合考试方式进行考核，即设置70分闭卷考试内容来考查学生对课堂理论知识的掌握程度；设置30分开卷考试内容来考查学生对于理论知识的应用能力。

五、结束语

《材料物理化学》课程已经过四届学生的教学过程，笔者认为上述教学方法、教学手段和教学内容等方面的改进取得了明显效果，学生对基本理论的理解能力有所提高。此外，这种教学方式也培养了学生的分析和解决问题的能力。

参考文献：

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作者:易大伟 孙万昌 师玉璞 田爱芬 张菊梅 单位:西安科技大学材料科学与工程学院