材料科學(xué)與工程的定義范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ) 相 組織 概念
About the definition of "phase" and "zuzhi-structure"
Zhao Jie， Ye Fei， Wang Qing， Qi Min
Dalian university of technology， Dalian， 116085， China
Abstact： There are two important concepts in the course of fundamentals of materials science： "phase" and what is named as "zuzhi-structure". There are various definitions for these concepts in different textbooks. The current paper discusses the very basic meaning of these two concepts based on some typical Chinese and English textbooks and references. The definition for these two concepts are also proposed for judgement of colleague.
Key words： fundamentals of materials science； phase； zuzhi-structure； definition
“相”與“組織”是材料類課程中非常重要的概念，又是在教師講授和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中常常講不明白，需要反復(fù)舉例讓學(xué)生體會領(lǐng)悟的概念。在目前的材料科學(xué)基礎(chǔ)和工程材料教材中，相關(guān)概念的定義各有千秋。筆者根據(jù)目前一些教材中的定義及教學(xué)過程中的體會，提出這兩個重要概念的定義供大家商榷。
1 “相”的概念
“相”在材料科學(xué)基礎(chǔ)和其他材料專業(yè)課程中是使用最為頻繁的概念之一，一些教材中對其有明確的定義，而有些教材中則定義不明確。對于有明確定義的教科書，也沒有統(tǒng)一的敘述。例如：
在潘金生、仝健民、田民波編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（清華大學(xué)出版社）中，“相”的定義是：人們把具有相同的（或連續(xù)變化的）成分、結(jié)構(gòu)和性能的部分（或區(qū)域）稱為合金相或簡稱相。
在胡賡祥、蔡、戎詠華編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（上海交通大學(xué)出版社）中，“相”的定義是：所謂相，是指合金中具有同一聚集狀態(tài)、同一晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)并以界面相互隔開的均勻組成部分。
在石力開主編的《材料詞典》（化學(xué)工業(yè)出版社）中，詞條“相”的定義是：一個由大量原子或分子組成的系統(tǒng)，在一定的外部約束條件的作用下達(dá)到平衡時，系統(tǒng)內(nèi)形成一個或多個相互區(qū)別的均勻區(qū)域。具有同樣結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的均勻區(qū)域便構(gòu)成一個相。
以上定義對“相”從不同角度進(jìn)行了敘述，但細(xì)致分析，應(yīng)該說不是很準(zhǔn)確，仍然存在問題。例如，按照這些概念，“相”是“部分”或者“區(qū)域”，這容易讓人費(fèi)解，也是學(xué)生學(xué)習(xí)中容易迷糊的地方。
英文教材中是怎么定義“相”的呢？“相”的英文名稱比較確定：“phase”。在一本英文教材中，是這樣定義的，“A phase may be defined as a homogenous portion of a system that has uniform physical and chemical characteristics”。翻譯成中文：“相可以定義為系統(tǒng)中的一個均勻部分，它具有均勻的物理和化學(xué)特性”。很有意思的是，這里用了“may be defined”，說明編者對于這一定義并不滿意。
在美國材料學(xué)會（ASM）編寫的手冊中，對“相”的定義有比較詳細(xì)的解釋。其原文為：The term "phase" refers to that region of space occupied by a physically homogeneous material. However， there are two uses of the term： the strict sense normally used by physical scientists and the somewhat looser sense normally used by materials engineers. In the strictest sense， homogeneous means that the physical properties throughout the region of space occupied by the phase are absolutely identical， and any change in condition of state， no matter how small， will result in a different phase. For example， a sample of solid metal with an apparently homogeneous appearance is not truly a single-phase material， because the pressure condition varies in the sample due to its own weight in the gravitational field. In a phase diagram， however， each single-phase field is usually given a single label， and engineers often find it convenient to use this label to refer to all the materials lying within the field， regardless of how much the physical properties of the materials continuously change from one part of the field to another. This means that in engineering practice， the distinction between the terms "phase" and "phase field" is seldom made， and all materials having the same phase name are referred to as the same phase.
根據(jù)這一定義，“相”是一個空間區(qū)域，并呈現(xiàn)均勻的（或相同的）物理特性。同時，基于此，提出了嚴(yán)格意義和不那么嚴(yán)格意義上的定義。從嚴(yán)格意義上講，均勻的物理特性意味著“相”所占據(jù)空間的物理特性要絕對相同，任何變化都會使其不是一個“相”。例如，一個試樣的不同部位所受的重力場有變化，則不是一個“相”。當(dāng)然，這是從物理學(xué)家的角度得到的推論。從材料研究者的角度，需要“不那么嚴(yán)格意義上的定義”。“相”是相圖上的一個單相區(qū)，“相”允許在一個相區(qū)中物理特性的連續(xù)變化，“相”實際上與“相區(qū)”的概念沒有很大的區(qū)別。
參照國內(nèi)外這些描述，“相”的定義中應(yīng)該敘述以下性質(zhì)：“相”是一個系統(tǒng)（或稱聚集體，或空間區(qū)域）；“相”具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，或聚集狀態(tài)（為了說明液相或氣相）；在相圖中位于一個單相區(qū)稱為一“相”，允許物理特性的連續(xù)變化。基于此，本文試著提出“相”的概念供商榷：“相”是一個由大量原子或分子組成的空間區(qū)域（或聚集體、或系統(tǒng)），具有相同的晶體結(jié)構(gòu)或聚集狀態(tài)，在相圖中位于一個單相區(qū)中，允許物理特性的連續(xù)變化。
2 “組織”的概念
“組織”也是材料學(xué)知識中一個很重要的概念，并且經(jīng)常要求學(xué)生掌握“相”與“組織”的區(qū)別，要掌握用“相組成物”和“組織組成物”標(biāo)識相圖。而對“組織”有明確定義的教科書較少。在給學(xué)生講述“組織”時，一般需要反復(fù)舉例，說明在什么情況下可以稱為“組織”，在什么情況下稱為“相”。似乎“組織”是一個需要學(xué)生深刻意會的重要概念。
在潘金生、仝健民、田民波編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》中，這樣定義“組織”：在一定的外界條件下，一定成分的合金可以由若干不同的相組成，這些相的總體便稱為合金的組織。細(xì)致思考，這一概念仍然不能準(zhǔn)確定義“組織”。例如：單相也可以稱為“組織”，并且按照上述定義也不能很好地理解塑形變形后形成的“纖維組織”。在一些教材中，將“組織”與“微觀組織”或“顯微組織”之間模糊化處理，但“微觀組織”體會起來是一個泛指的概念，而“組織”則有具體的對象特征，如“魏氏組織”“共析組織”“帶狀組織”等。
互聯(lián)網(wǎng)上有人這樣說明組織：“組織則可以理解是一種結(jié)合形態(tài)。比如共晶組織，就是共晶轉(zhuǎn)變是同時析出的兩種相結(jié)合形成的一種形態(tài)；還有比如冷變形金屬晶粒被壓扁，拉長，形成纖維組織，其實就是一種形態(tài)，回復(fù)僅是消除一定的加工硬化（降低位錯密度），形態(tài)沒變化，只有再結(jié)晶后成變成等軸晶，也就是轉(zhuǎn)變成了等軸晶組織。組織可以由多個相組成，但不能說是由相構(gòu)成組織的”。可以看出，“組織”似乎成為一個需要深刻意會的重要概念。
第2篇
關(guān)鍵詞:材料科學(xué)基礎(chǔ);實驗教學(xué);新構(gòu)思
中圖分類號:G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-2851(2012)-08-0144-01
一、實驗教學(xué)的主要意義
如果說材料科學(xué)是一門藝術(shù),那么材料科學(xué)的實驗教學(xué)是帶領(lǐng)學(xué)生通向這座藝術(shù)宮殿的橋梁。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》作為一門以基礎(chǔ)理論和工程實踐緊密結(jié)合為特征的學(xué)科應(yīng)該以實驗為基礎(chǔ)。實驗不僅能幫助學(xué)生正確認(rèn)識物質(zhì)及其變化規(guī)律;更能激發(fā)學(xué)生興趣,發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此,充分利用實驗教學(xué)手段,對培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和技能至關(guān)重要,也是學(xué)好《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門課程的基礎(chǔ)。
二、實驗教學(xué)的關(guān)鍵
在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實驗教學(xué)這門新課程中,加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識,使學(xué)生的“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”是一個關(guān)鍵的問題。在實驗這樣的探究性活動中,需要學(xué)生自己去猜想、去探究,通過實驗去驗證自己的猜想和設(shè)計是否正確。在實驗的過程中,讓學(xué)生自己動手具體實施實驗操作,親自去探索實驗的過程,使他們的材料科學(xué)實踐概念得以更為有效地與基礎(chǔ)理論知識體系中的材料科學(xué)理論概念建立起實質(zhì)性的聯(lián)系。以往的實驗教學(xué)都是老師單純的演練一下實驗步驟給學(xué)生看,但教師更應(yīng)該做的是對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋如此操作實驗的目的。而課堂上讓學(xué)生們自己提出問題,自己猜想假設(shè),自己設(shè)計方案。相信在這樣自主學(xué)習(xí)的教學(xué)活動中,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性也會得到增強(qiáng)。通過實驗教學(xué)方法,來使學(xué)生加深了對書本概念的理解,優(yōu)化了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),而不是平時的機(jī)械背誦概念定義。相信實驗課上的理解加上老師課上的引導(dǎo)講解,會讓學(xué)生們對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)有很大程度的理解和領(lǐng)悟。
三、實驗教學(xué)的建議
在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)實驗中,包含了材料科學(xué)中最基本的實驗,這些實驗是學(xué)習(xí)材料科學(xué)工程專業(yè)學(xué)生所必需掌握的。
在動手實驗之前,可以通過讓學(xué)生們?yōu)g覽一些相關(guān)的實驗過程動畫模擬或相關(guān)錄像教學(xué)課件[1],使他們對所做實驗有了初步的認(rèn)識和理解,能夠了解基本實驗的原理,了解相關(guān)儀器和設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)和操作方法。這樣為學(xué)生提供了擴(kuò)展視野的機(jī)會,而且最大限度仿真或者演示了真實實驗,使學(xué)生對實驗有了更加具體形象的了解。在這個相關(guān)的模擬課件中,教師所選用的素材應(yīng)該采用實物照片,且課件內(nèi)容應(yīng)包括了實驗所需的器材的認(rèn)識,如何操作這些器材,以及實驗的流程等等。
此外,在實驗教學(xué)的過程中,教師更應(yīng)充分發(fā)揮教學(xué)語言的藝術(shù)性,提高學(xué)生的課堂注意力。這就要求教師熟練掌握專業(yè)術(shù)語,并在實驗教學(xué)授課時準(zhǔn)確運(yùn)用,同時在學(xué)生回答問題和解題時要求學(xué)生應(yīng)用專業(yè)術(shù)語,逐漸引導(dǎo)學(xué)生習(xí)慣運(yùn)用術(shù)語解釋和交流本學(xué)科的問題。而且,在上課時教師要把握好時間和節(jié)奏,留出充足的時間進(jìn)行本節(jié)課結(jié)課的總結(jié),盡量避免由于時間原因而匆忙結(jié)課。總結(jié)的時間不宜過長,語言必須簡潔明快,把這節(jié)課所講的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),概況重點(diǎn)內(nèi)容,這樣可以使學(xué)生能對本堂課的內(nèi)容一目了然,便于復(fù)習(xí)和記憶。
在做完實驗后,教師可以通過在下一節(jié)課堂上提問問題,讓學(xué)生課后積極主動地復(fù)習(xí)上次的實驗知識和預(yù)習(xí)下次的實驗內(nèi)容,加深對實驗內(nèi)容的記憶和鞏固。
另外一個方面,可以通過加大實驗成績在綜合成績評定中的比例,刺激和鼓勵學(xué)生重視實驗,促進(jìn)學(xué)生實驗動手能力和科研素養(yǎng)的提高。并且在實驗時,注重培養(yǎng)學(xué)生使用和維護(hù)儀器設(shè)備的能力,這樣不僅增加了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣,而且提高了學(xué)生的實際工作能力,為日后的工作和繼續(xù)深造奠定基礎(chǔ)。
四、實驗教學(xué)課程新構(gòu)思
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實驗課的設(shè)置有明顯的功能性,主要是為了引導(dǎo)學(xué)生對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的更深入理解,這些實驗主要是驗證性實驗。驗證性實驗是對理論知識的驗證和重現(xiàn),它有助于學(xué)生對理論知識的感性認(rèn)識和對理論知識的深刻理解,能夠鞏固所學(xué)過的知識。但是,這些設(shè)計的實驗缺少了實際應(yīng)用性和設(shè)計研究性。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的實驗應(yīng)該結(jié)合實際應(yīng)用性和設(shè)計研究性型實驗,創(chuàng)建一個實際背景,提出一個具體問題讓學(xué)生解決,學(xué)生通過自己設(shè)計實驗,自己動手做出實驗,并運(yùn)用所學(xué)有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識對實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論,正確地解決實際問題。這樣既提高了學(xué)生的自我思考能力和動手能力,更讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識,并培養(yǎng)學(xué)生了科學(xué)研究的思路和能力。所以,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該結(jié)合驗證性實驗、實際應(yīng)用型實驗以及設(shè)計型實驗這三大模塊來進(jìn)行構(gòu)建。此外,教師應(yīng)該結(jié)合材料科學(xué)領(lǐng)域的科研和生產(chǎn)發(fā)展,及時更新改進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容,不能與時俱進(jìn)。
五、結(jié)束語
實踐勝于理論。除了理論教學(xué)以外,更應(yīng)該注重《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的實驗教學(xué)部分。在實驗教學(xué)中親身發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識科學(xué)理論,并在科學(xué)實驗中去檢驗所獲得理論的真?zhèn)巍Ｗ寣W(xué)生不僅從課堂上接受理論知識,更通過實驗去學(xué)習(xí)知識,在實踐中運(yùn)用所學(xué)到的知識,這才是真正地掌握知識。
第3篇
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程；材料科學(xué)基礎(chǔ)；應(yīng)用型本科教育；課程改革
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱之一。近年來，我國在材料領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前，國內(nèi)眾多知名高校已經(jīng)開設(shè)了材料科學(xué)相關(guān)專業(yè)，如清華大學(xué)、北京科技大學(xué)等開設(shè)了金屬材料學(xué)科；北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)等開設(shè)了高分子材料；西北工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)等開設(shè)了材料加工學(xué)科等。2016年，合肥師范學(xué)院成功獲批了材料科學(xué)與工程專業(yè)，并開始招生。作為應(yīng)用型高校，該學(xué)科的建設(shè)處起步階段，雖經(jīng)過3年的教學(xué)實踐，但在專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)方法以及考核模式等方面存在很多的問題亟待解決。
1課程教學(xué)的問題剖析
材料科學(xué)與工程是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和使用性能以及四者之間相互關(guān)系的學(xué)科，因而將成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和使用性能成為材料科學(xué)的四要素，把四者聯(lián)在一起就構(gòu)成了材料科學(xué)四要素的四面體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這一門課程便是以材料科學(xué)四要素為主要內(nèi)容，從教學(xué)要求出發(fā)，著重于基本概念和基礎(chǔ)理論，并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用理論解決材料工程中的實際問題。該課程中材料學(xué)知識十分復(fù)雜，理論性強(qiáng)，涉及大量的名詞、概念等等，要求學(xué)生具有扎實的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)基礎(chǔ)。而對于我校本科生而言，大多數(shù)同學(xué)數(shù)理化基礎(chǔ)比較薄弱且在學(xué)習(xí)該門課程之前并未系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程，因此在教學(xué)過程中會產(chǎn)生一系列的問題，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，該課程的部分內(nèi)容理論性強(qiáng)且難度大，涉及大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程和復(fù)雜的文字解釋，使同學(xué)們難以理解和識記，因而易產(chǎn)生抵觸情緒，教學(xué)效果不理想。第二，在國內(nèi)大部分高校，包括我校，目前該課程的教學(xué)方式仍以板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式。這種教學(xué)方式以文字、公式推導(dǎo)和曲線圖為主，圖片、視頻等影音資料很少，使得學(xué)生上課期間缺乏興趣，難以集中注意力；第三，該課程的考核模式以考試為主，且占比很大。考試內(nèi)容多以課本上的概念、定理以及理論計算為主，應(yīng)用類題目較少涉及，因而難以達(dá)到指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識解決實際工程問題的教學(xué)目標(biāo)。第四，目前國內(nèi)外材料科學(xué)發(fā)展更新迭代較快，新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮，書本上的內(nèi)容較為有限，在教學(xué)上應(yīng)用部分課時講授材料前沿發(fā)展方向及應(yīng)用，為學(xué)生就業(yè)及科研提供參考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第五，材料科學(xué)具有理論知識與應(yīng)用廣泛結(jié)合的性質(zhì)，在教學(xué)上，應(yīng)該適當(dāng)培育學(xué)生們的科研及實踐能力。因此，基于以上教學(xué)經(jīng)驗中出現(xiàn)的問題，結(jié)合材料科學(xué)的特點(diǎn)，本文將以“夯實基礎(chǔ)、注重應(yīng)用”為指導(dǎo)，探索該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核模式等方面上的優(yōu)化設(shè)計。
2課程教學(xué)的改革措施
2.1夯實理論基礎(chǔ)
材料科學(xué)基礎(chǔ)涵蓋較多的基礎(chǔ)概念，這些概念與科學(xué)研究及實際應(yīng)用都有深刻的聯(lián)系。基礎(chǔ)知識的掌握程度對于學(xué)習(xí)材料科學(xué)非常重要。無論是前沿研究還是基礎(chǔ)應(yīng)用，都需要有扎實的基本功。如利用高分辨透射電子顯微鏡研究材料結(jié)構(gòu)時，需要掌握材料中原子排列的相關(guān)知識，包括晶面指數(shù)、倒易空間等；針對材料的拉伸或壓縮過程，需要掌握材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度。同時，相關(guān)概念不僅僅只用于某一個領(lǐng)域，如關(guān)于材料結(jié)構(gòu)，即可用于分析材料的相變，又可用于分析二維材料的電磁性能。原子的擴(kuò)散，即可用于研究金屬的熱處理，又可用于研究鋰離子電池。材料科學(xué)基礎(chǔ)的相關(guān)概念復(fù)雜難懂，且課時有限，教師在授課時應(yīng)將相關(guān)概念的背景、定義及應(yīng)用講清講透，確保學(xué)生理解和掌握，積累扎實的理論基礎(chǔ)知識。
2.2培養(yǎng)實踐能力
材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門理論知識與實踐相結(jié)合的學(xué)科。其中，相關(guān)內(nèi)容是從實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)提煉得到的，如材料的相變，相圖的制作是根據(jù)各個成分及溫度下，進(jìn)行熱處理得到的結(jié)果。本科生僅僅學(xué)習(xí)書本上的內(nèi)容，很難建立起直觀的認(rèn)識。在課程學(xué)習(xí)初期，教師應(yīng)將材料科學(xué)基礎(chǔ)的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合、抽象概念與具體圖像相結(jié)合，以直觀性的事物或圖像引導(dǎo)學(xué)生對抽象性的理論進(jìn)行掌握。如在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時，可用實物模型展示晶體的FCC、BCC等結(jié)構(gòu)。在講解原子擴(kuò)散時，提示學(xué)生通過想象構(gòu)建原子在材料中運(yùn)動的圖像。
同時，為使學(xué)生更加全面的理解所學(xué)內(nèi)容，建議學(xué)校開設(shè)一定學(xué)時的實驗課程，如材料的熱處理過程、材料的力學(xué)性能、材料的微觀結(jié)構(gòu)等等。使得在提升運(yùn)用理論知識分析解決實際問題能力的同時，進(jìn)一步鞏固自己的知識體系。此外，本學(xué)院的教師均有科研經(jīng)歷，研究方向各有側(cè)重，如計算材料學(xué)、太陽能電池，催化、二維材料等等，有豐富的實驗經(jīng)歷及理論知識。因此可以鼓勵學(xué)生在課外時間積極參與到教師的相關(guān)課題研究中，針對發(fā)現(xiàn)的問題，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容加以分析，進(jìn)一步加深對知識的理解與應(yīng)用。
2.3豐富教學(xué)方法
首先，科學(xué)合理控制每課時授課量。確保知識點(diǎn)高質(zhì)量的被學(xué)生吸收，而非對學(xué)生進(jìn)行數(shù)量上的灌輸。其次，調(diào)節(jié)授課內(nèi)容的輸出速率。通過板書、調(diào)節(jié)語速等方式，在難點(diǎn)、重點(diǎn)如材料中的缺陷、擴(kuò)散等知識點(diǎn)上講懂講透，使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容充分吸納和梳理。再者，利用多種方法將相關(guān)概念實物化、圖像化。在學(xué)習(xí)材料的結(jié)構(gòu)時，可以通過硬球模型展示材料中FCC，BCC等簡單晶體結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)材料的力學(xué)性能時，可以利用多媒體技術(shù)，展示材料在受到壓縮或拉伸時的變形過程。此外，利用現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。利用微信、QQ等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立課堂內(nèi)容學(xué)習(xí)交流群，以便及時上傳教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)，分享參考書目，解決問題等。讓學(xué)生充分利用課余時間主動學(xué)習(xí)，及時解決遇到的問題，進(jìn)一步提高授課效率。
2.4把握學(xué)科前沿
近幾年，材料科學(xué)發(fā)展日新月異，前沿?zé)狳c(diǎn)難點(diǎn)時常更新，新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮。然而書本上的內(nèi)容較為有限，針對材料科學(xué)的前沿進(jìn)展，在課堂教學(xué)時應(yīng)設(shè)置部分學(xué)時介紹材料科學(xué)相關(guān)進(jìn)展，講授基礎(chǔ)知識在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生就業(yè)及科研提供參考。結(jié)合現(xiàn)有條件，可以邀請相關(guān)領(lǐng)域教師來校開展專題知識講座，講解本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、前沿進(jìn)展。授課教師也可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立微信群或者微信公眾號，向?qū)W生推送材料領(lǐng)域最新的成果，文獻(xiàn)或者方法等等，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生對材料領(lǐng)域的興趣。
2.5完善考核方式
目前，對于材料科學(xué)基礎(chǔ)的評分方法，總成績中期末成績占到70%，平時成績占30%，其中在平時成績中平時作業(yè)占主要比例。由此可以看出最終成績主要取決于期末考試的成績，而平時成績主要取決于平時作業(yè)。結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)以下問題：①關(guān)于期末考試。僅僅只在期末考核一次，會造成學(xué)生在期末階段突擊學(xué)習(xí)，而忽視了平時的積累；②關(guān)于平時成績。平時作業(yè)在總分中占據(jù)20%左右的比例。學(xué)生往往偏重平時作業(yè)，而忽視其他課堂表現(xiàn)。教師難以對每個學(xué)生的課堂表現(xiàn)作出準(zhǔn)確評價；③材料科學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，在本課程的教學(xué)過程中缺乏相應(yīng)的實踐課程。因此難以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。鑒于以上因素，可以在材料科學(xué)基礎(chǔ)一課的成績評定制度上進(jìn)行如下改進(jìn)。
一是引入階段性考核。首先，建議在第9周前后增加一次期中考試。在檢驗前期所學(xué)內(nèi)容的同時，及時發(fā)現(xiàn)問題并整改。將期中考試的成績按照一定比例納入到總成績中。在期末考試中，主要考核后期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，前期的學(xué)習(xí)內(nèi)容也要有所涉及。其次，提高課堂表現(xiàn)的分值比例，建立周期性的課堂問答方法，如按照學(xué)號讓學(xué)生參與教學(xué)環(huán)節(jié)，確保至學(xué)習(xí)結(jié)束時每人都有機(jī)會能參與到課堂教學(xué)。對于主動提問，經(jīng)常與教師討論問題的學(xué)生給予較高的平時成績。
二是設(shè)立相關(guān)實驗課程，考核實踐能力。材料科學(xué)是一門注重實踐的課程，書本上的知識點(diǎn)最終要運(yùn)到到材料的實際性能、制備及應(yīng)用上。紙上得來終覺淺，通過實踐考核可以綜合考查學(xué)生對于材料科學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)的掌握程度。如通過實驗方法畫制Fe-C相圖及分析合金的力學(xué)性能等。在畫質(zhì)Fe-C相圖時，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會對FeC合金進(jìn)行熱處理，得到不同成分下的合金相，并在顯微鏡下進(jìn)行觀察、分析合金相的形成過程。在分析合金的力學(xué)性能時，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會如何對合金進(jìn)行拉伸或者壓縮，并繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線。進(jìn)一步掌握根據(jù)得到的曲線分析合金的塑性變形、彈性變形及屈服強(qiáng)度等。
三是增加研究報告的考核形式。結(jié)合材料科學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)，由教師羅列出熱點(diǎn)領(lǐng)域，在班級分成若干小組，每個小組自行選取興趣領(lǐng)域，形成研究報告，并在課堂上以PPT的形式進(jìn)行報告。講述該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及問題，形成PPT并向老師和同學(xué)做報告，最后形成綜合評分。這一考核方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)組織能力及團(tuán)隊意識。在促進(jìn)學(xué)生自身思考以及激發(fā)學(xué)習(xí)主動性的同時，也能讓學(xué)生及時了解最新的國際研究動態(tài)。
