《功能材料》教學(xué)探討

1、功能材料教學(xué)探討    功能材料作為材料科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)課，具有很強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性。學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前，具有一定的基礎(chǔ)知識(shí)，如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、材料物理及化學(xué)知識(shí)，但是由于所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)是最基本的，并沒(méi)有針對(duì)功能材料的某種性能而深入展開(kāi)，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí)，仍然欠缺相應(yīng)的理論知識(shí)。另外學(xué)生如何將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的功能材料中去，即用已有的理論知識(shí)解釋功能材料的功能性原理，這在前面的基礎(chǔ)課中沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)。因此必須采取合適的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過(guò)功能材料這門課程的學(xué)習(xí)，既掌握相關(guān)的理論知識(shí)，同時(shí)又學(xué)會(huì)將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的材料功能性分析之中。&#

2、160;一、精心組織教學(xué)內(nèi)容 功能材料涵蓋的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，從材料物質(zhì)性分類，它包括無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料；從材料功能性分類，它包括電子材料、磁性材料、光學(xué)材料、生物材料、各種功能轉(zhuǎn)換材料，如光電轉(zhuǎn)換材料、熱電材料等等。從材料的應(yīng)用領(lǐng)域分類，可分為信息材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料、航空航天材料等等。我們不能在有限的課時(shí)內(nèi)將如此龐大的材料系統(tǒng)一一講解給學(xué)生，因此需要精心組織教學(xué)內(nèi)容。 由于材料科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的科學(xué)領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)及納米科學(xué)的飛速發(fā)展，促使材料科學(xué)以前所未有的速度向前發(fā)展，新的理論、新的發(fā)現(xiàn)層出不窮。作為當(dāng)代材料專業(yè)

3、大學(xué)生，理應(yīng)掌握材料科學(xué)的最新發(fā)展?fàn)顩r。在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)，多收集最新資料，將熱點(diǎn)問(wèn)題帶進(jìn)課堂，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。這就對(duì)教師要求較高，要實(shí)時(shí)跟蹤材料領(lǐng)域世界先進(jìn)水平，并且還要將這些熱點(diǎn)進(jìn)行剖析，從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面，幫助學(xué)生去理解、分析其原理和意義。這些熱點(diǎn)內(nèi)容所涉及的原理一定要跟該課程的教學(xué)大綱相適應(yīng)，讓學(xué)生在興趣中積極、主動(dòng)地學(xué)習(xí)。比如近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域得到飛速發(fā)展，大學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)等都有著濃厚的興趣，同時(shí)對(duì)這些領(lǐng)域所要用到的材料也有著特別的感情，鑒于此，該教學(xué)內(nèi)容中專門安排一節(jié)為光導(dǎo)纖維。內(nèi)容包括光導(dǎo)纖維的光導(dǎo)原理、光纖的種類、制備方法以及未來(lái)光纖的發(fā)展趨勢(shì)。另外還專門組織學(xué)生

4、到相關(guān)企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，由企業(yè)的工程技術(shù)人員專門針對(duì)光纖的具體應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行講解，跟實(shí)際緊密結(jié)合起來(lái)。這樣，學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生的興趣促使他們自覺(jué)地學(xué)習(xí)該課程內(nèi)容，并自發(fā)地組織課外小組進(jìn)行專題討論。通過(guò)學(xué)習(xí)該小節(jié)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的專業(yè)對(duì)社會(huì)、對(duì)人們的生活竟有如此重要的作用，這是以前沒(méi)有想到的。因此組織這種教學(xué)內(nèi)容，不僅促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且端正了部分同學(xué)的專業(yè)思想，達(dá)到一舉兩得的效果。 當(dāng)然并非功能材料教學(xué)大綱的內(nèi)容都是當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題，還有很多是非熱點(diǎn)知識(shí)，這些內(nèi)容往往研究得比較成熟，并且已經(jīng)系統(tǒng)化。有的材料已形成產(chǎn)品，并且有一定的經(jīng)濟(jì)效益。這些材料我們大學(xué)生也要掌握，將來(lái)很有可能分配

5、到相關(guān)廠家負(fù)責(zé)材料的開(kāi)發(fā)和工藝等工作崗位。針對(duì)這些內(nèi)容，教師要搜集大量關(guān)于材料生產(chǎn)廠家和公司的信息，結(jié)合教學(xué)大綱組織教學(xué)內(nèi)容。 功能陶瓷是功能材料這門課程中主要的教學(xué)內(nèi)容。功能陶瓷是在傳統(tǒng)陶瓷的研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，現(xiàn)已形成很多分支，如電介質(zhì)陶瓷、鐵電陶瓷、壓電陶瓷、熱釋電陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷等等。其中有很多類型的陶瓷制備工藝相當(dāng)成熟，已有大量的生產(chǎn)廠家，學(xué)生將來(lái)可能會(huì)到這些單位工作。因此在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要涵蓋這些材料。然而功能陶瓷章節(jié)的課時(shí)有限，不可能講解眾多的功能陶瓷分支，只能有選擇性地講解，其余內(nèi)容要采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法讓學(xué)生自覺(jué)地學(xué)習(xí)，將在下一節(jié)專門探討教學(xué)方法。 二、

6、基于問(wèn)題學(xué)習(xí)法的教學(xué)方法基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)是1969年由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的首創(chuàng)，先后在60多所醫(yī)科學(xué)校中推廣、修正。現(xiàn)在，很多院校采用這種方法進(jìn)行教學(xué)或教學(xué)改革，包括教育學(xué)院、商學(xué)院、工程學(xué)院等以及一些高級(jí)中學(xué)，目前已成為國(guó)際上較流行的一種教學(xué)方法?；趩?wèn)題的學(xué)習(xí)是以信息加工心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)為基礎(chǔ)的，屬于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的范疇，是建構(gòu)主義教學(xué)改革設(shè)想當(dāng)中的“一條被廣泛采用的核心思路”。此方法與傳統(tǒng)以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法有很大的不同，首先，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)的以教師講授為主，同時(shí)學(xué)生必須要有對(duì)他們自己學(xué)習(xí)任務(wù)的責(zé)任性，學(xué)習(xí)者要全身心投入于問(wèn)題中；其

7、次，教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)真實(shí)性任務(wù)和問(wèn)題，基于問(wèn)題學(xué)習(xí)法中的問(wèn)題情景必須是結(jié)構(gòu)不良的、能夠自由探索的，是現(xiàn)實(shí)世界中有一定價(jià)值的；第三，鼓勵(lì)自主探究，在自主學(xué)習(xí)中學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)必須能夠用來(lái)分析和解決問(wèn)題；第四，激發(fā)和支持學(xué)習(xí)者的高水平思維，鼓勵(lì)爭(zhēng)論以及讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和過(guò)程進(jìn)行反思等。與“做中學(xué)”及發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)相比，基于問(wèn)題學(xué)習(xí)法在強(qiáng)調(diào)以問(wèn)題解決為中心，認(rèn)為學(xué)習(xí)應(yīng)該是廣泛學(xué)科或主題的整合，強(qiáng)調(diào)社會(huì)*流合作的作用，強(qiáng)調(diào)支持與引導(dǎo)等13。功能材料這門課，涵蓋了大量的理論知識(shí)，且應(yīng)用性較強(qiáng)。教師不可能在有限的課時(shí)內(nèi)將所有的功能材料知識(shí)講授給學(xué)生，有必要合理地組織教學(xué)內(nèi)容，采用基于問(wèn)題學(xué)習(xí)法進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生

8、自學(xué)的能力和方法，讓學(xué)生在課外主動(dòng)學(xué)習(xí)，自覺(jué)獲取新知識(shí)。具體可采取下列步驟實(shí)施教學(xué)：1、按班級(jí)人數(shù)將學(xué)生分組，同一時(shí)期，布置給學(xué)生具有相同新知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題，如同屬于功能陶瓷類材料，或同屬于信息材料類材料。可以事先告訴學(xué)生，或者讓學(xué)生自己形成學(xué)習(xí)需要，分析出新知識(shí)要點(diǎn)。2、由教師對(duì)學(xué)生的分析提出質(zhì)疑、引導(dǎo)的方法，來(lái)幫助學(xué)生分析需要獲取的新知識(shí)。因?yàn)榭赡軐W(xué)生提出的新知識(shí)要點(diǎn)只是對(duì)舊知識(shí)的綜合應(yīng)用，這不是真正意義上的新知識(shí)。3、幫助學(xué)生找到各種可利用的資源，如圖書館，相關(guān)網(wǎng)站，甚至咨詢有關(guān)專家，要求小組內(nèi)學(xué)生盡可能多交流。自主學(xué)習(xí)新的知識(shí)，并將新學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到問(wèn)題解決中，并評(píng)價(jià)自己是否實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標(biāo)和問(wèn)題解決的目標(biāo)。在此期間，教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)控，鼓勵(lì)，引導(dǎo)他們進(jìn)行高水平的思維。4、評(píng)價(jià)各小組的總結(jié)報(bào)告，并分析比較不同小組的結(jié)果。對(duì)他們獲取的新知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行比較，在全班展開(kāi)討論，以精練知識(shí)。5、為比較不同教學(xué)方法的教學(xué)效果，部分知識(shí)點(diǎn)，教師仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的方式，并且先講知識(shí)點(diǎn)，然后再講知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用，調(diào)查學(xué)生，評(píng)價(jià)不同的學(xué)習(xí)效果。通過(guò)比較，明顯感到學(xué)生在基于問(wèn)題學(xué)習(xí)的教學(xué)方法下，可以學(xué)到更全面的知識(shí)，并提高了解決問(wèn)題的能力，團(tuán)隊(duì)合作的能力，應(yīng)對(duì)變化的能力，自學(xué)的能力，自我評(píng)價(jià)的能力和良好的溝通能力，學(xué)生受益匪淺。參考文獻(xiàn)1.楊為民，楊改學(xué).基