浅析《无机材料科学基础》课程教学现状与改革思路

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无机材料科学基础课程教学改革初探

无机材料科学基础课程教学改革初探
WANG a ,Z T o HANG Yu — o g HANG Ya g U C e g HIC u — a n ln ,Z n ,J h n ,S h n y n,F h — AN S u
j g IC e g h i i ,L h n — a n
( o eeo ae asSinea dE gne n , i ui n esy J m s 1 4 0 ,C ia C l g f t l c c n n ier g J m s U i r t, i u i 0 7 hn ) l M r e i i a v i a 5
的氧化 物 、 氮化物 、 晶态 薄 膜 、 硼 纤 维 等无 机 新 非 碳
型材料 。“ 机 材料 科 学 基 础 ” 是 无 机 非 金 属 材 无 课
点 的 四面体 , 因而 它 是具 有 立 体 性 质 的一 个 科 学 领 域, 是研 究材 料共 性规律 的一 门学 科 ¨ 。 J
无 机材 料 是 各 种 非 金 属 无 机 物 固体 材 料 的 统 称, 具有 重要 性 、 遍性 和 多样性 等特 点 。除 了传 统 普
的硅酸 盐制 品பைடு நூலகம்以外 , 发 展 和包 含 了一 系列 不 含 硅 还
科学, 所包 含 的 内容 组成 了一个 以固体 的 “ 它 结
构”“ 学反应” “ 理性能” “ 料工艺” 、化 、物 及 材 为顶
( 木斯 大 学 材料 科 学与 工程 学院 ,黑龙 江 佳木 斯 佳

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要 :无 机材料科 学基础课程是无机非金属材料工程 专业重要 的基 础课程 和主干课程 之一 。结 合作者 多年
的教学实践 ,提 出通 过思想教 育 ,改革教学 内容 、教学方 法和手 段 、考核评价 体系 等途 径 ,提高 该课程 的教

《无机材料工程基础》课程改革思考

《无机材料工程基础》课程改革思考

2、改革 课 程 体 系
( ( 无机材料 工程基础》 教学体 系涵盖 了教 材选 择 、课程 设计 、理论 教学 、 实 践教学 、考试评价等主要 内容 ,其 中理论 教学内容主要包括流体力学基础 、传热和 传质、燃料和燃烧三大部分主体内容。根 据 我校 无机非金属材料专业特色 ,学生毕 业 后 大 部 分 硅 酸 盐 工 业 工 厂 从 事 生 产技 术 工作 ,其 中以新 型干 法生 产 的水 泥厂 居
无机 材 料 工 程 基 础 课程 改革 思 考
罗伟 洛阳理工 学院材料科 学与工程 系 4 10 70 3
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l多 。 这 就 要 求 在 进 行 无 机 材 料 工 程 基
《 无机 材料 工程 基础》是 无机 金 属材料 工程 础》课程体系改革的过程 中要结合硅酸盐 } 专业重要 的专业 基础课 ,本文结合 作者 多年 工 业 工 厂 的 特 点 ,主 要 是 窑 炉 的 工 作 、 换 热 设备等 ,形成 合理 的 教学 体系 。 的教学经验 , 课程体 豫、教 学内容、教 学方 从 课程体 系改革第一个 问题就是教材选 法手段 等 方 雨阐 述 7 程 改革 思路 和 成 果 , 课 择 和 课 程 设 计 , 目前 尚 无 一 套 完 整 的 教 岳进行 1聚望日 一 | . 材 , 使 用 的 教 材 往 往 抄 袭 严 重 、 内 容 枯 麟 黪鬻黧辫 誊 无机材 料工 程基础 ;课 程 改革 展 望 ≯ : 燥 、 深 奥 难 学 , 缺 乏 生 动 形 象 的 内 容 形 式 。学生普 遍反映 课本 内容 抽象 、繁琐 、 躐 理 解困难 ,难以掌握 。教材不足严重影 响 了学生 学习的积极性 。为此我们选择 了校 编 讲 义 《 体 力 学 及 其在 硅 酸 盐 工 业生 产 流 中的应 用》和统编教材 《 硅酸盐工业热工 基础》 相结合 , 加深学生对工厂 实际生产 中 出 现 的 热 工 问题 的认 识 和 解决 方法 ,取 得 了较好 的效果 ,下一步的改革是要把两本 教材糅合成一本通用 《 无机材料工程基础》 教 材 满 足 不 同层 次 专 业 学 生 的 需 求 。 理 论 和 实 践 教 学 主 要 是 围 绕 流 体 力 学 、传 热 和 传 质 、燃 料 和 燃 烧 三部 分 内容 展开 ,结合我校 的专业特 色,这三部分 内 容 细 化 成 流 体 力 学 基 础 、 流体 力学 在 窑 炉 中的应 用 、泵 与风 机 、传 热学 、窑 炉 中 的 传 热 、燃 料 和 燃 烧 、煤 的 工业 分 析 ( 实 1、 引 言 验 )等几部分 ,让学生全面学 习工厂 中的 无机 非金 属材 料 专业 我校 的特 色 专 l 工程基础知识和实践技能 。存在 的主要 问 业 ,并在 2 0 年被河南省评为省级特色专 08 题是综合性实验较少 ,需要针对专业特色 业 建 设 点 。 无 机材 料 工 程基 础 是 该 专 业 设计 ,设计综合实验 ,提高学生分析 问题 的重要专业主干课程 ,为学生提供重要的 解决 问题 的 能 力。 流体基础理论知识和热工分析 、计算能力。 课 程考 试 是 检验 教 学 内 容 和 质 量 的 重 我 校 是 2 0 年 才 升格 洛 阳理 工学 院 的 新 本 07 要 环 节 。学 生 对 这 门 课 程 的 反 映 是 知 识 点 科院校 ,同时在学校 设置的第一批本科专 、 多, 记忆量大 , 又有大量 的热工计算 , 习 学 业 中就有无机非金属材料 工程专业 ,这对 困难。所以考试评价主要是简化学生的记 Ⅸ 机 材料 工 程 基础 )的 课 程 改革 提 出 了更 无 ) 忆内容 ,主要考查学生学习的思路和解决 高 的 要 求 ,如 何 结 合 专科 教学 经验 为本 科 问题的能力 ,因此考试题型以选择题和计 的 教 学 提供 建议 和 指 导 也 是 教 师面 临 的 重 算 为主 , 也侧重对学 生能 力的考察 。目前考 要问题 。 试 未形 成 有 效 的 试题 库 ,需 要 加 强 试 题 库

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想随着人工智能、云计算、物联网等新兴技术的发展,新工科的发展已经成为了当前高等教育的重点之一。

无机材料科学是新工科中重要的学科之一,其在新能源、新材料、环境保护等领域都有广泛的应用。

因此,无机材料科学基础课程的教学也需要进行改革与创新。

一、课程目标的调整传统的无机材料科学基础课程通常着重介绍材料的物理和化学性质,然而在新工科背景下,理解和应用材料的物理和化学性质只是基础,更重要的是培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。

因此,应将课程目标从简单的知识掌握转变为培养学生的创新思维和实际应用能力。

在传统的无机材料科学基础课程中,课程内容涵盖了无机材料的结晶学、电学、磁学、光学等基础知识。

而在新工科背景下,需要将课程内容调整为实际应用场景的解决方法。

例如,可以引入新能源材料、新型传感器、环保材料等内容,让学生掌握这些材料的结构、性质、制备和应用等方面的知识和技能。

三、实践教学的提升在传统的无机材料科学基础课程中,实验教学通常是课程环节的附加部分。

然而在新工科背景下,实践教学应该是至关重要的课程内容,可以通过实验室实验、工程项目、设计比赛等手段提升学生的实际动手能力和创新能力。

比如,可以让学生亲自合成一种无机材料并进行性质测试,进一步理解教材中的知识点。

同时,可以鼓励学生参加一些科研项目或设计竞赛等活动,提升学生的团队协作能力和创新能力。

四、信息化教学的运用在新工科背景下,信息化教学已经成为了不可或缺的教学手段之一。

无机材料科学基础课程也应该引入信息化技术,通过在线课堂、虚拟实验室、数字化教材等手段提升教学质量和学生学习效率。

同时,也可以通过大数据技术对学生的学习情况进行监测和分析,为课程的调整和优化提供数据支持。

总之,新工科背景下的无机材料科学基础课程教学需要重视创新能力和实际应用能力的培养,调整课程目标和内容,提升实践教学和信息化教学水平。

这样才能更好地适应新工科的发展需要,为培养具有创新精神和实践动手能力的人才做出贡献。

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想随着新工科理念的深入推进,教育界也在不断探索新的教学方法和内容体系,以适应时代的发展和行业的需求。

《无机材料科学基础》作为新工科背景下的重要课程之一,其教学内容和方法也亟待更新和改革。

本文将就《无机材料科学基础》的教学改革设想进行讨论和探索。

一、教学背景分析《无机材料科学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程之一,其内容涵盖了无机材料的基本性质、结构、制备、应用等方面的知识。

在新工科背景下,无机材料的研究与应用已经成为工程领域中的重要组成部分。

教学改革必须紧密结合新工科理念和行业需求,全面提升学生的综合能力和实践能力。

二、教学内容更新在教学内容方面,需要对《无机材料科学基础》的大纲进行全面梳理和更新,将其中的基础理论知识与实际应用相结合,突出材料的工程特性和应用前景。

更新后的教学内容应包括材料的基本分类与性能、制备工艺与工程应用、材料的微观结构与性能表征等方面的内容,强化学生的实际动手能力和实验研究能力,培养他们的工程素养与创新能力。

三、教学方法改革1. 引入案例教学:结合工程实际案例,引导学生分析和解决相关的材料科学问题,提高他们的实际应用能力。

2. 实验教学注重操作技能:加强实验教学环节,注重学生的操作技能和实验设计能力培养,使理论知识与实际操作相结合。

3. 融合创新设计:设置相关课程设计环节,引导学生结合实验材料设计和研发,锻炼他们的创新思维和动手能力。

4. 多媒体教学辅助:结合多媒体技术进行教学辅助,丰富教学手段,加强教学效果,提高学生的学习兴趣和效果。

四、实践基地建设针对《无机材料科学基础》的实践教学环节,应有针对性地建设相关的实践基地和实验室。

这些实践基地可以是校内的专业实验室,也可以是校外的工程实践基地,为学生提供一个真实的工程实践环境,促进他们的实际动手能力的培养和实践经验的积累。

五、实际案例引入为了增强学生的实际应用能力,可以在教学过程中引入一些有代表性的实际案例,帮助学生理解课程内容与实际工程应用之间的联系。

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想一、背景和目标新工科背景下的教学改革设想旨在适应社会科技的发展需求,培养具备创新思维、工程实践和跨学科能力的优秀无机材料科学人才。

通过教学改革,提高学生的实践操作能力,培养其创新精神和跨学科综合素质。

通过深化教学内容,增强学生的专业知识和实际应用能力,使他们能够适应社会的需要并为社会做出贡献。

二、教学内容和方法改革1. 从知识讲解到实践探究:将课堂重心由知识的传授转向实践操作的引导。

通过教师的引导和学生的探究,让学生能够亲自参与实验操作,掌握实验技能,培养实践创新能力。

2. 强化实验教学:设置更多的实验课程,将理论与实践相结合,使学生在实验中学以致用。

引入先进的实验设备和材料,让学生能够亲手操作并获取实验数据,培养他们分析和解决实际问题的能力。

3. 引入实际案例:通过引入实际案例,让学生了解无机材料在工程领域中的应用情况,从而增强学生的实际应用能力。

通过分析和讨论实际案例,培养学生的工程设计和解决实际问题的能力。

4. 强化团队合作和跨学科能力培养:组织学生进行小组合作学习和项目实践,培养学生的团队合作能力和跨学科综合素质。

鼓励学生在实践过程中提出创新思路和解决方案,并通过团队合作不断完善和优化。

三、评估方式改革1. 引入综合评价体系:将笔试和实践操作相结合,设置多种评估方式,全面评价学生的综合能力。

包括项目实践报告、实验操作报告、课堂演示等多种考核形式,评价学生的实际应用能力和创新能力。

2. 开展学生互评和自评:通过学生之间的互相评价和自我评价,培养学生的合作意识和团队精神。

学生通过评价过程,能够及时发现自身的不足之处,积极改进和提高。

四、教师培养和发展1. 为教师提供专业培训和实践机会,使教师能够熟悉新教学理念和方法,掌握新工科背景下的教学改革要求。

2. 建立教师资源共享平台,促进教师之间的交流和合作。

教师可通过平台分享教学案例和教学经验,互相借鉴和学习,提升教学质量和水平。

《无机材料结构基础》教学改革与实践探讨

《无机材料结构基础》教学改革与实践探讨
1优 化 整合 教 学 内容 学生掌握结晶学 的基本知识 , 能 够利用结晶学的知识对具 体的晶体结构进行分析 ,还要求学生能够分 析 晶体结构 、 晶体缺陷对 于材料性能的影响。 由于学生 日 后所接触到的
材料 是各 种 各 样 的 , 课 堂上 无 法一 一 讲 授 , 以 必 须 通 过 对 于 教 学 内 在 所 容 的优化 , 举一反三, 启发学生思维 , 培养学生 主动思 考 、 独立分析和空 间想象能力 ,使学生能够做 到把所学 的基 本知识 应用 到形形色色的具 体材料结构分析上 。在课程 内容优 化的过 程中 ,要注重 知识 资源的整 合, 从基础知识 人手 , 深化本课程与无机非金属材料类 的各类后 续专业 课程 的契合 点 , 为学生 以后专业课 程的学习打好 基础 ; 同时 , 还要 注意 本课程与材料 的应用 、 材料前 沿知识 相联系 , 阔学 生的视野 , 开 让学 生 感到课程内容新颖 ,有现代气息 ,增强参与知识构建 的积极性 和 自觉 性, 从而提高教学效果 。 学生对 于理论 课程的学习心理需求主要表现 为:一方面在理性上 清楚课程的重要性 ,但在感性上质疑知识 内容在实际科技发展 中的作 用, 也就是存在对于所学知识 是否过时 、 是否能够学以致用的疑惑 。因 此 , 无机材料结构 基础》 在《 授课实践 中 , 根据不同章节 的内容 , 当拓 适 宽知识内容 , 引进相关 领域的最 新科技成果及国内外动态 , 呈现课程 的 时代感 。 例如 , 在讲授晶体结构 的相关 内容时 , 把晶体结构 和其性质 、 用 途 紧 密地 联 系 在 一 起 ,使 学 生从 材 料 的 实 际 用 途 中感 受 到 学 习 晶体 结 构的有用性和重要性 。如石墨 的结构 , 学生非常的熟悉 , 若单纯地讲解 , 会让学生感觉课程内容重复 , 生厌烦情绪 。所以在实际的授课 中 , 产 结 合石 墨在工业 中作为密封材料 、 摩擦材 料 、 电功能材料等不同的用途展 开, 引导学生思考各种不 同用途所依据的结构特 点是什么 。 在固溶体的 章节 中, 介绍固溶体在无机 固体材料 中所 占的比重很 大 , 常采用固溶体 原理来制造各 种新型无机材料的实例 。这样 , 既可 以把《 无机材料结 构 基础 》 程教学从抽象 、 的枯燥困境 中解放 出来 , 课 理论 又可 以培 养学 生 学 习动机 , 使其 有兴趣积极地学习课程 内容。 2构建“ 体化” 、 立 的教 学 模 式 , 高 课 堂 教 学 效 果 提 《 无机 材料结构基础 》 课程 中许多知识 点理论 性 、 空间性 、 抽象性 强, 大部分知识内容 的掌握都要求较强的空间想象力 、 逻辑推导能力 。 如果学生对某个抽象的知识点难以理解 , 很容易挫伤学习积极性 , 产生 “ 畏难” 情绪 , 影响到整个课程的学习。在实际的授课过程 中, 通过建立 “ 黑板 + 粉笔 +多媒体 +模型实物演示 ” 于一 体的教学模式 , 根据教学 内容 , 合理取舍教学 的媒体 , 选择有利 于表达 、 利于理解 的媒体进行教 学 , 深 学 生 对 于 课 程 内 容 的 理 解 , 强 学 生 的 空 间 想 象 能 力 , 正 做 加 加 真 到通 过 多 种 教 学 手段 , 学 生 受 益 。 使 例如, 晶体的对称是教学难点 之一, 这包括对称元 素及对称操 作 、 对称元素组合 、 点群( 型) 。由于这些 内容对学 生的空间想 象能力 对称 等 要求较高, 为此收集制作 了三维格式 的动 画, 堂上进行 演示 : 在课 如对于 3 种点群, 2 通过打开其三维 G F I 格式 图片, 图片可 以不 断慢速旋转 , 可清 楚 观察每种点群 中对称元素 的空 间分 布以及 对称元 素之 间的空 间关 系 ;课堂上利用一些晶体结构模型 ,让学生观察 晶体结构 中的原 子位 置、 化学键 或多面体等 。 而对于一些理论公式 、 定理 , 充分发挥板 书的优 势, 使学生掌握推导思路。这样 , 通过建立“ 立体化” 的教学模 式, 降低 了 学生对于空间性 、 理论性知识点的理解难度 , 提升学生深人学习课程 内 容的兴趣。 3 注 重 讲 授 艺术 。 妙 运 用 实 例 、 巧 随着教学体制改革 的不 断深 入 , 传统的 “ 鸭式” 填 教学模式 已经逐 渐被时代摒弃 , 以学生为主体 , 以培养学生 自主创新意识与能力为重点 的教学方法成为教育工作者努 力的 目 。兴趣是学生学习的直接驱动 标 力。心理学认为, 兴趣是人 的认识需要 的情绪 表现 , 是使人乐于积极而 持久地去接触 、 认识某一类新事物 的一种 意识倾 向。对 于理论 、 观内 微 容较多的课程 , 如果从 头到尾 都是公式 、 数据 , 容易引起学生 的抵 触情

论《无机材料科学基础》课程建设与教学模式

论《无机材料科学基础》课程建设与教学模式

论《无机材料科学基础》课程建设与教学模式《无机材料科学基础》是土木工程材料专业的一门非常重要的专业主干课。

它研究材料的组成、结构、性能,以及应用之间相互关系。

它以多门基础科学为基础,涉及材料晶体结构,材料动力学、材料热力学,材料性能等系统的材料科学知识。

这门课程为后续的专业学习奠定了基础,使学生了解材料研究的内涵,对培养合格的材料工程技术人才起着非常重要的作用。

在“宽口径、厚基础”、“提高综合素质、加强能力培养”思想的指导下,材料学科课程体系的调整也在不断进行。

由于《无机材料科学基础》课程的理论性强,知识点多,学生普遍反映难以掌握。

因此,如何通过课程建设与教学模式的改进,逐步提高《无机材料科学基础》的教学质量,提高学生的学习积极性,值得深入探讨。

1 优化课程体系在我校原来的教学体系中,《无机材料科学基础》是在大三上学期开课的专业主干课,在课程内容和开课时间上与材料专业的另一门大类学科基础课《材料科学基础》相互冲突。

《材料科学基础》作为一门材料学的基础课程,主要针对金属材料,同时又涉及无机材料、有机材料等。

内容上在晶体结构、相图、表面、相变章节里与《无机材料科学基础》存在部分重复的内容。

而且,由于各专业的习惯问题,一些专业术语分别在《无机材料科学基础》和《材料科学基础》中采用不同的名称,给学生带来一定的困扰。

《材料科学基础》授课时早于《无机材料科学基础》课程,因此为了避免出现授课内容重复,我们不得不对中的一些重复内容进行删减。

这样做破坏了课程的系统性,造成学习效果不佳的不良后果。

为了解决这一问题,扭转《无机材料科学基础》在教学中相对被动的局面,在新一轮的教学大大纲调整中,对教学体系进行了优化。

在新的教学课程体系中,《无机材料科学基础》作为大类学科基础课,在大二上学期针对土木工程材料专业的学生进行授课,而《材料科学基础》在大二上学期针对金属材料专业的学生进行授课。

这样就解决了课程内容重复设置的问题。

论无机材料工学课堂教学环节的改革与创新

论无机材料工学课堂教学环节的改革与创新

论无机材料工学课堂教学环节的改革与创新改革和完善工科专业教学与实践环节是我国高等工程教育面临的重要问题之一[1,2]。

《无机材料工学》作为材料科学与工程专业的主干专业课程之一,对材料专业本科生构建“材料概论-某类材料”的知识结构体系而言,起着承上启下的桥梁作用。

因此,对本课程的课堂教学环节进行研究及改进显得尤为重要。

本课程建设和改革的指导思想是在实现应用型工科专业的人才培养模式的基本前提下,主动适应经济、科技与社会的协调发展,按照“基础适度、口径宽广、应用为先”的教育理念,强调理论与实践结合,以学生发展为本,拓宽其材料认识的知識面,加强其材料开发应用技能培训。

本课程一方面要在较短的时间内,在更广的学科领域中,更丰富的知识层面上扩大学生的专业视野,培养其多角度交叉学科的思维能力;另一方面,希望培养学生在作为一名传承材料发展的中间力量的基础上,掌握更多、更新的材料结构、性能和工艺方面的知识,力争使其成为多功能、高复合的高层次本科人才。

为了完成上述教学目标,更好提高教学效率,我们对教学效果进行了长期的观察和总结。

研究发现,影响学生课堂积极性的主要因素有:(1)学生对自己的期望。

学生根据对自己的期望、对今后工作的定位,表现出对教学内容的不同态度。

(2)学生对课程内容的认识。

一部分学生对材料的制备及应用表现出较大的学习兴趣,但对与之相关的材料的结构及理论知识表现出不耐烦。

这些同学对材料结构与应用相关性认识不足是一个重要原因。

(3)学生的理论功底。

部分学生在材料科学基础、无机材料物理化学等基础课程的学习上功底不深,而本课程的理论知识必须建立在这些必须的理论基础之上。

因此部分同学在理论部分的学习上比较吃力,久而久之容易放弃。

(4)学生所处的学习阶段。

学生基本完成了无机材料物理化学、材料学概论等课程以后,他们的专业基础能力较强,应该适合进行进一步的专业知识拓展和深入的教学。

但当学生忙于考研、找工作时,他们中就会有较多的人不想多费精力来进行课程学习。

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想擅长适应变化,才能在变化的行业生存下来,《无机材料科学基础》应对现代工科背景下的教学改革具有重大的意义。

首先,我们应该审视教学内容和教学方法,以跟上时代的发展脚步。

《无机材料科学基础》教学内容应该从传统的分析化学、混合化学、物理化学、结构化学等理论基础知识,转向基于新技术的应用,即、CT、MR、光学显微镜技术,以及各种诊断和治疗手段,形成医用材料技术。

同时,结合无机材料特性,介绍生物体内材料到体外材料在医疗诊断和治疗过程中的应用,为学生理解系统与应用全景增添视野。

其次,与传统的讲授及课堂讨论相结合,适当增加计算机和互动软件的应用,让学生充分体验现代科学研究的快乐和方便。

计算机可以帮助操作者快速查询相关文献和数据,以便学习材料的物理性质与性能,以及实验室研究中更多复杂的建模和模拟。

互动软件可以使学生通过虚拟实验方法,提高学习效率,加深印象和记忆,以及让学习过程有趣化。

最后,课程应该着重强调对实践实践能力的培养,以满足当今工科技术的需要,通过实验,分析学生的学习情况,并根据情况,给予拓展和改进,多做几些材料加工,物理性能测试,以及制订相关标准及评定方法等实验。

这样,学生就能够更加深入地学习无机材料,提高认识,加强实践能力,培养创新意识,为未来面对科学问题以及科学技术发展打下基础。

综上所述,新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革主要涉及:审视教学内容和教学方式,增加计算机和互动软件的应用,强调实践实践能力的培养。

以上教学改革,不仅可以更好地满足学生实际学习需求,而且可以让教师更加注重学生自身性格发展,深入到学习教育的本质,使学生获得良好的回报,也给老师带来一定的满足感。

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想
随着新工科建设的深入推进,无机材料科学作为新材料领域的重要分支,其在工程应用中的作用日益显著。

因此,对于无机材料科学基础课程的教学改革显得尤为必要。

在新工科背景下,我们应该从以下几个方面入手,来思考如何进行《无机材料科学基础》教学改革。

一、建立课程整体性思维
二、强化实践教学环节
无机材料科学基础课程理论性强,与实际应用的联系不够紧密。

因此,教学改革应当加强实践教学环节,让学生通过实验和实践活动来增强其对理论的深入理解。

例如,在理论讲解之后,可以组织学生进行实验操作,让学生通过实际操作来深入了解课程中所涉及材料的性能和应用,同时加深对基础理论的理解。

此外,在教学过程中可以加强对现实工程应用中的案例和实例的讲解,让学生了解到理论知识在工程应用中的具体体现。

三、打破学科单一化
无机材料科学基础课程囿于单一学科体系,教学过程中容易出现学科单一化的问题。

在新工科背景下,我们应该打破单一学科体系,将其与其他学科知识相结合,来实现更全面的教学目标。

例如,在生物和医学领域,无机材料应用非常广泛,在课程教学中可以将生物和医学领域的案例和应用引入教学过程中,让学生了解到无机材料在多个领域应用的情况,并从中领悟到学科交叉的重要性。

总之,新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革应该以整体性思维为基础,强化实践教学环节,打破学科单一化的局限性,通过多种教学手段来实现更全面的教学目标。

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想21世纪以来,面对新一轮的改革发展浪潮,我国部署“中国制造2015”、“互联网+”等重大战略,提出要实施创新驱动发展,加快发展先进制造业,促进产业转型升级,向着制造强国目标迈进。

这些都对高等工程教育提出了新的挑战,新产业的发展要靠工程教育提供创新型人才支撑,因此,教育部积极推动新工科建设,发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》,明确各高校必须加强对新工科人才的培养,助力高等教育强国建设。

《无机材料科学基础》是无机非金属材料专业的主干专业基础课程,具有较强的知识理论性,又对实践起着重要的指导作用,对培养高层次创新型和应用型人才发挥着關键的作用。

然而在新工科背景下,无论是教学理念、教学方法还是教学模式都存在诸多问题,本文在分析该课程教学存在的问题基础上,提出了在新工科背景下《无机材料科学基础》的改革设想。

二、课程教学现状及问题《无机材料科学基础》课程内容抽象,如晶体结构包含大量三维结构模型,较难理解。

此外,课程知识点多,理论性强,然而,目前在教学方法上大多采用的是以教师为主体的满堂灌教学,学生处于被动接受状态,缺乏独立思考,抓不住重点,使学生失去了对该课程学习的兴趣和信心,长此以往,恶性循环,使得该门课成为无机非金属材料专业的老大难。

此外,传统教学模式更注重理论的灌输,造成培养的学生不能将理论知识与实践相结合,不能用所学的材料科学理论知识分析和解决工程实践中的具体问题。

因此,在新工科背景下,该课程改革势在必行。

三、新工科背景下的课程教学改革1.转变课程教学理念,突破传统教育壁垒传统的课堂教学理念是以教师为中心,忽视了学生的主体地位,在新工科背景下应树立“以学生为主体,教为学服务”的新型教学理念,以学生为核心,让学生成为整个教学过程的主体。

教师应尽可能地通过多样创新的教学方式引导学生主动学习、主动思考、主动讨论、主动实践,调动学生学习兴趣。

《无机材料科学基础》的教学改革与实践

《无机材料科学基础》的教学改革与实践
ma t e r i a l s a n d e n g i n e e r i n g a n d r e l a t e d ma j o r s .A i me d a t t h e c o r e t a s k o f c o u r s e c o n s t r u c t i o n a n d i mp r o v i n g t e a c h i n g q u a l i y, t a s e r i e s o f
r e or f ms a n d e x p l o r a t i on we r e c a r r i e d o ut i n t e a c h i n g p he pr o pe r t i e s a n d c o nt e nt s o f t h e c o ur s e i n t h i s p a pe r .The s t u dv i nt e r e s t wa s s t i mu l a t e d .t h e s t ud e n t s ’v i s i on wa s wi de ne d a nd be t t e r t e a c h i ng e fe c t wa s r e c e i v e d t h r ou g h me a s ur e s s u c h a s i m pr o v i n g t e a c hi ng me t hod s , o pt i mi z i n g t e a c hi ng me a n s , s t r e ng t he n i ng e x pe im e r n t a l t e a c h i n g ,r e f o r mi ng t e s t m od e ,e t c .

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想

新工科背景下的《无机材料科学基础》的教学改革设想1. 引言1.1 背景介绍无机材料科学是材料科学的一个重要分支,研究的是由无机元素组成的材料的性质、结构和性能。

随着中国制造2025和未来工程的深入推进,对无机材料科学的需求日益增加,对人才的需求也随之提高。

当前的无机材料科学基础教学存在一些问题,主要体现在教学内容滞后、教学方法单一、实践教学环节不足、考核评价体系不够科学等方面。

为了适应新工科背景下的要求,必须对无机材料科学基础课程进行教学改革,提高教学质量,培养学生创新思维和实践能力。

教学改革的重要性不言而喻,它不仅可以提高教学质量,培养学生的实践能力和创新意识,更能够适应社会的发展需求,为我国工程技术人才的培养做出贡献。

【背景介绍】1.2 问题现状当前《无机材料科学基础》的教学存在诸多问题。

传统的教学模式下,只重视理论知识的传授,忽视了学生的实践能力培养。

学生在学习过程中缺乏动手能力的培养,往往只是被passively 接受知识,而无法主动探究材料科学领域的实际问题。

教学内容相对滞后,无法及时反映最新的科研成果和技术发展动态。

这导致学生在毕业后面临社会实践时的应用能力稍显不足。

目前的考核评价体系较为单一,主要以笔试形式为主,无法全面评价学生的全面能力表现,也无法激发学生的学习积极性。

急需对《无机材料科学基础》的教学模式进行改革,以适应新工科背景下的需求,培养更加符合时代要求的材料科学人才。

1.3 教学改革的重要性教学改革在新工科背景下显得尤为重要。

随着社会的发展和科技的进步,传统的教学模式已经无法满足现代社会对人才的需求。

对无机材料科学基础课程的教学进行改革势在必行。

教学改革可以提高教学质量,激发学生学习的兴趣,培养学生的创新能力和实践能力。

教学改革也可以促进教师自身的专业发展,增加他们在教学中的积极性和创造性,提高教学效果。

通过教学改革,可以更好地适应新工科的发展趋势,培养适应未来社会发展需要的复合型人才。

基于CDIO理念的《无机材料科学基础》课程教学改革初探

基于CDIO理念的《无机材料科学基础》课程教学改革初探

基于CDIO理念的《无机材料科学基础》课程教学改革初探作者:李燕来源:《教育教学论坛》 2018年第14期摘要:《无机材料科学基础》课程是无机非金属材料工程专业的一门重要的专业基础课程,该课程对构建该专业工程技术人员的专业知识体系和后续专业课程的学习具有非常重要的作用。

文章分析了无机材料科学基础课程的教学现状,提出基于CDIO教育理念的无机材料科学基础课程教学模式及实现方式,进而对无机材料科学基础课程的教学理念、教学方法和教学评价体系等方面进行了探讨。

关键词:CDIO;工程教育;无机材料科学基础;教学改革中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)14-0138-02CDIO程教育理念和CDIO工程教育模式是瑞典皇家爱工学院、美国麻省理工学院等多所国际知名大学在2001年创立的。

CDIO是指Conceive(构思)、Design(设计)、Implement(实施)和Operate(运作)。

以构思、设计、实施及运作四个环节全过程为载体来培养学生的工程能力,构建以培养学生具备在现代工程环境下赖以生存和成长的学习能力、创新能力、团队协作精神、交流沟通能力、工程系统的掌控意识和能力为核心的教学目标[1]。

该教学模式将教学内容与工程实践紧密联系,可以解决目前高校在人才培养中存在的重理论教学轻实践、理论联系实践能力不强、学生眼高手低、自主学习能力差等问题。

一、无机材料科学基础课程教学现状分析《无机材料科学基础》是材料类专业的一门重要专业基础理论课程,也是很多高校研究生入学的必考课。

该课程在前期基础课与后续专业课之间起着承前启后的作用,其内容对构建材料类工程技术和从事材料科学研究的科技人员的专业知识体系,培养学生科学的思维方法和创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力具有奠基作用,同时,该课程也是其他一些专业课程的基础[2,3]。

它所阐述的材料学基本知识、基本概念、基本规律和基本方法,不仅是学生继续学习专业课程的基础,而且也是培养和提高学生科学素质、使学生掌握科学的思维方法和形成科学研究能力的重要内容[4-6]。

《材料科学基础》 课程的教学思考与改革-精品作文

《材料科学基础》 课程的教学思考与改革-精品作文

《材料科学基础》课程的教学思考与改革摘要:本文针对材料科学基础教学实践中遇见的一些问题,从优化、精简教学内容,合理引入最新科研成果和采用多媒体与板书结合的教学方法等方面入手进行教学改革,有效激发学生学习热情,增强课程教学效果。

《材料科学基础》是我校材料类专业学生必修的专业基础课,课程内容涉及物理、化学、热力学、金属学及陶瓷学等多个相关学科,其特点可用“三多”概括,即叙述性原理、规律多; 需要记忆的概念、术语多;课程内容头绪多[1]。

学生普遍反映该课程有“三难”,难记忆,难理解,难以灵活运用,存在担忧与抵触心理,缺课现象时有发生。

因此,针对本课程教学内容、教学方法和教学手段进行改革探索和实践,对激发学生学习热情,增强课程教学效果,为后续课程打下坚实基础具有十分重要的意义。

1.优化、精简教学内容结合专业培养目标,我们选择上海交通大学石德柯主编的《材料科学基础》作为教材,该教材编排新颖,论述清晰,利于学生自学。

但该教材将金属材料无机、非金属材料及高分子材料的部分基础理论结合在一起,是典型的以“大材料”专业为背景的教材,知识信息量较大,如果不顾及实际情况,在专业学时本就不多的情况下,一味贪图大而全,就会导致教师难以讲授透彻,学生学习倍感吃力。

因此,课程教学中,我们不求大而全,合理优化和精简授课内容,适当降低课程难度与深度。

如在晶体结构章节里,只介绍与后续晶体缺陷和材料形变紧密相关的内容,而舍去晶体的对称性,极射投影和倒易点阵等相对较抽象的内容,该部分内容可在后续晶体学基础课程中讲述。

二元相图章节里,只介绍三种典型的二元匀晶、共晶和包晶相图及合金凝固过程,并用以分析铁-碳相图,而舍去与凝固有关的动力学理论部分,这些内容可以开设专门的材料热力学与动力学课程讲授。

再如该教材在三元相图部分的内容较为繁多。

对此,我们根据培养目标和定位在讲授范围方面做了一定的取舍。

最终,课堂主要讲授内容包括:三元相图基础、三元匀晶相图、三元共晶相图(固相完全不互溶,固相有限互溶)和三元相图小结(包括三类四相平面的形状、四个平衡相成分点的位置、四相平面上下的相区分布特点、液相线走向特征等)。

大学无机材料科学基础理论课的教学实践与改革思考

大学无机材料科学基础理论课的教学实践与改革思考

大学无机材料科学基础理论课的教学实践与改革思考作者:李良钊任乃林来源:《赢未来》2018年第20期摘要:大学无机材料科学基础理论课是无机非金属材料工程专业重要的基础课程和主干课程之一。

结合笔者的教学实践,提出通过思想教育,改革教学内容、教学方法和手段、教学实验以及考核评价体系等途径,提高该课程的教学质量。

关键词:无机材料科学基础;教学改革;思想教育;教学方法大学的《无机材料科学基础》是无机非金属材料工程及相关专业的一门重要专业基础课,同时也是研究生入学考试的必考课。

该课程是专业课程学习和材料研发的重要理论基础。

随着高等教育课程体系改革的深入,课程存在的学时数减少与知识信息量的拓展与更新之间的矛盾日益加剧。

《无机材料科学基础》内容丰富,知识体系零乱、抽象且难于理解,学生普遍反映难学,甚至表现出厌学情绪。

因此,深化教学改革、提高教学质量已势在必行。

1 教学内容改革在教学过程中,对教学内容进行优化,将整个课程分为三个主要部分。

1.1无机材料的结构、性质部分主要内容包括结晶学基础、晶体结构与晶体缺陷、熔体与玻璃体、表面与界面等内容。

强调晶体结构缺陷、熔体和玻璃体的结构等内容,弱化结晶学基础等部分教学内容。

1.2无机材料的热力学部分主要内容为热力学应用、相平衡。

由于学生之前未修过《物理化学》,所以补充热力学内容,重点讲述相平衡中的二元、三元相图及其应用等内容,强调三元系统相图的判定规则、结晶路程等知识。

1.3无机材料的动力学部分包括扩散与相变、固相反应、烧结等内容。

重点讲述材料在高温下的动力学过程,材料的烧成工艺对性能的影响,为后续课程陶瓷工艺学提供理论基础。

2 教学方法改革教学方法是工具和手段,是达成教学目的的“桥”和“船”。

在课堂教学中,拚弃满堂灌和偏重讲授的思想,积极探索开放式、启发式、问题式、讨论式等多种教学方法。

开放式、启发式教学可以使教师学生的角色转变,教师从知识的传播者变为指导者,学生从知识的被动接受者变为知识的主动建构者,培养学生的发散思维能力和创新能力;问题式、讨论式教学可以激发学生的学习动机和学习兴趣,培养学生的探究和科学研究能力。

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解决 的信息 用多媒体教学极大的丰富了课程教学信息量 , 提高 了教 学效率 同时需要详细透彻讲解或学生难以接受的内容 . 用黑板板书 讲授 . 实现多媒体与传统两者教学方式的有机结 合. 优势互补 。 2 . 4 教学形式灵活 . 提高教学质量 首先 . 授课过程尽量多举实例 . 结合工 艺进行讲解 , 尽量扩充理论 应用方面的实际例子 . 突出实用性 。 使学生从枯燥 的理论 中解脱 出来 , 与生产实践紧密结合 其次 , 让学生为主体参与教学。 预先告知某一教 1 课 程 教 学 现 状 学 内容 的几个 问题 . 让学生在课 下准备 . 推举 代表上台讲 授 . 通过换位 方式 . 学生既掌握 了教学 内容 , 体会 到了备课 的辛 苦 , 又锻炼 了口头表 1 . 1 课程 内容多 . 理论性强 . 难度大 收到较好的教学效果 《 无机材料科学基础》作为专业基础课程 .是材料 学科 的核心课 达能力 . 程 。该课程 内容广泛 . 逻辑严谨 . 科学系统 , 注重新概念 、 新 理论 、 新 工 3 融入情感教育 艺、 新材料 以及不 同学科知识的融合交叉 ; 大量应用学生先 修完 的《 物 理化学》 、 《 大学物理》 、 《 高 等数学》 等众 多课 程 中的内容 , 而且对先 修 3 . 1 既热爱学生又对学生要求严格 课 的掌握程度要求 比较高 :加之学生刚刚接触材料类专业基础课 . 学 情感教育在大学的教育中也常常被忽 略. 尤 其是 没有引起专业教 习效果往往不尽理想 . 学生普遍反映这门课程难学m 。 师的重视 . 似乎 学生的思想教 育都是辅导员 的事情 . 与我们专 业教师 很遥远 作为一名青年教师 . 在教学中把学 生当成学弟学妹 . 从人生的 1 . 2 学 时 数 不 足 到学生的 日常生活与学习 , 多关心多 帮助 , 课 问多注意与学生沟 方 面课 程理论学时减 少 .我校 由原 来的 7 O 学时 减少至 5 6学 理想 . 时: 另一方面随着材料科学的飞速发展 . 新 型无机材料不断涌现 . 教 材 通 . 掌握学 生 的动态 . 使学 生真 正体 验教师 关心 关怀 他们 的 良苦 用 同时对学生要求严格 . 比如上课考勤 , 课堂提 问记录 , 批改作业评 知识量显著增加。 《 无机材料科学基础》 课程所面I 临的学时数 不足与课 心m 程 内容的不断拓展和更 新的矛盾 日益 加剧[ 4 1 分登记等等 .通过得力 的措施促 使学生重视该 课及 后续专业课 的学 1 _ 3 9 0后 学 生 学 习 不刻 苦 习. 保证教学质量 . 2 挖掘专业课程 的情感性 因素 随着我国高等教 育从 “ 精英教 育” 向“ 大众 教育” 转化 . 当代大学生 3 在专业课程 中挖掘 出情感性 因素 . 让学生发现课程学 习所 蕴含的 思想活跃 , 个性强 , 兴趣 爱好广 泛, 知识 面宽 , 但 自控能力差 , 学 习不刻 苦, 吃苦精神不强 ; 而且部分学 生基础差 , 底 子薄 , 似 行屈就普通高校 趣味性 . 从 而提高学 习兴趣[ 8 1 。比如讲鲍林规则时 , 展开讲讲关 于鲍 林 的基本情况 . 包括 他的家庭背景 、 科 研工作经历及他 对于结 晶学 的贡 之感 . 对所 学专业 不甚热爱 , 学 习 目的不 明确 。 献 花些时间讲伟 大科学 家的奇 闻秩事有助于增加学生的好奇心和对 2 教 学 改革 思路 于课程 的兴趣
S c i e i s i o n
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
浅 析《 无 机 材 料 科学 基础 》 课 程 教 学 现 状 与 改 革 思 路
包镇 红 ( 景德镇 陶瓷 学 院 , 江 西 景德 镇 3 3 3 0 0 1 )

2 . 1 优化课程 内容 . 突 出重点 在教 学过程 中 . 对教学 内容进行 优化 . 将 整个课程分 为三个主要 部分 。 2 . 1 . 1 无机材料 的结构 、 性质部分 : 主要 内容包括结 晶学基础 、 晶体结 构 与晶体缺陷 、 熔体 与玻璃体 、 表 面与界面等 内容。强调 晶体结构缺 陷、 熔体和玻璃体 的结构等 内容 . 弱化结晶学基础等部分教学 内容 。 2 . 1 - 2 无机材料 的热力学部分 : 主要 内容为热力学应用 、 相平衡。由于 学生之前 已修 过《 物 理化学》 , 所 以精 简热力学 内容 , 重点讲述 相平衡 中的二元 、 三元相 图及其应用等 内容 . 强调三元系统 相图的判定规则 、 结 晶路程等知识 2 . 1 _ 3 无机材料 的动力学部分 : 包括扩散与相变 、 固相反应 、 烧结等 内 容 重点讲述材料在高温下的动力学过程 . 材料 的烧成 工艺对性能的 影响 . 为后续课程陶瓷工艺学提供理论基础 2 . 2 加强前沿成果介绍 . 培 养 学 生 兴 趣 在兼顾专业基础知识和教学重点的同时 . 将与教学 内容 相关的前 沿科学技术 、 研究成果引入课堂 , 这样提高 了学生 的兴趣 , 为学生今 后 进一步深造和从事科研工作打下 良好的基础 比如在讲授粉体表面与 界面时 . 引入纳米材料内容 2 . 3 制作优秀课件 . 采取多媒体教学方式 课件是多媒体教学的重要载体 . 其质量的好坏影响课堂教 学效 果 的优劣 多媒体课件不同于教科书和备课笔记 , 无需大段的解释 , 应 对 教学内容进行最优化设 计 制作优秀课 件 . 关键在于全面 、 准确把握 教 学 内容 , 应主要围绕对教学重点 、 难点 、 疑点等问题的表现上 。《 无机 材料科学基础》 课程中有大量的图形、 公式 、 化学反应式等用黑板难 以
【 摘 要】 本文首先分析 了《 无机材料科 学基础》 课程 的教 学现状 , 然后分别从教 学内容和教 学方法改革以及 融入情 感教 育等几个方面进行
了探 讨 , 以充分调 动学生的学习积极性 , 提 高该课程 的教 学质量 。
【 关键 词】 无机材料 科学基础 ; 教 学改革; 情感教 育
《 无机材料科学基础》 是无机非金属材料 、 材 料物理 、 材料化学 、 粉 体工程等材料专业本科生必修 的专业基础理论课和主干课程之一 该 课程是研究无机非金属材料 的组成与结构 、 合成 与制备 、 性能 、 使用效 能 四者相互关系 和变化规律 的- -I ' 1 科学 . 因而它是具 有立体性质的一 个科学 领域 。本文 首先 分析 了《 无 机材料科学基 础》 课程 的教学现 状. 然后针对该现状谈几点教学改革的思路
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