前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的材料科學與工程基礎課程改革，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要:從“以教為中心”向“以學為中心”的教學改革是提高課堂教學效果和實現教學目標的必要條件。本文針對《材料科學與工程基礎》課程為例，分析了目前課堂教學中所存在的問題，比如理論知識過于抽象、師生交流途徑較少以及現在的教學方法不利于學生綜合素質的提高等。針對這些問題，本文從教學內容、教學方法和教學工具等方面提出了幾點改革措施。通過實踐，這些措施能夠在一定程度上改進本課程的教學效果。
關鍵詞:以學為中心;教學改革;實踐能力;雨課堂
近年來，教育部啟動了新一輪的教育改革，進一步強調堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，加快建設高水平本科教育。本科人才的培養是大學教育的根本職能，良好的本科教學是大學教育的根基，在高等教育的過程中占重要地位［1］。從2000年以來，越來越多的教育工作者提出高等教育質量和評價要“以教為中心轉向以學為中心”才能實現卓越的教育［2］。以學為中心，首先是“以學生為中心，以學習為中心”。進一步具體地說，是以學生的學習質量為中心，給學生創造“有意義的學習經歷，高質量的學習效果”［3］?！恫牧峡茖W與工程基礎》是河南工業大學材料學院為高分子材料與工程專業的本科學生開設的一門專業必修課程。這門課的教學目標是使學生在工程材料特別是金屬材料的結構、性能、制備和工程使用性能之間建立起聯系，為其他相關專業課的學習以及提高解決材料科學領域復雜工程問題的能力打下良好的專業基礎。但由于本課程是為高分子材料與工程專業學生所開設的課程，因此不管從學生心理上還是相關實踐課的設置上都容易受到輕視。而本課程所涉及的理論知識比較繁雜，而且課程實踐性比較強，這就使得學生在有限的學時內難以理解和消化課程內容，更談不上應用所學的知識解決工程實際問題。因此，為了培養既具備扎實的理論知識，又具備較強的實踐能力的應用型技術人才，本文結合本校高分子材料與工程專業《材料科學與工程基礎》課程的教學現狀，對如何在高等教育的課堂教學中充分體現“以學為中心”的理念進行研究和探索。
1現狀分析
在本次教學改革的實踐過程中，我們通過對連續三屆高分子材料專業的學生進行問卷調查以及與該專業其他專業課老師進行溝通，發現在目前《材料科學與工程基礎》課程的教學過程中主要存在如下問題，這些問題阻礙了本課程教學目標的實現。第一，理論知識偏枯燥和抽象，學生較難實現透徹的理解?！恫牧峡茖W與工程基礎》課程的教學內容包括工程材料的結構、性能、制備以及使用之間關系的理論知識，所涉及的知識點內容繁雜，理論比較抽象。因此傳統教學課堂上使用的單純“注入式”的教學方法使得有些抽象的概念或理論學生很難理解透徹，而僅僅是停留在概念的“死記硬背”上［4］。而本門課程抽象的理論知識集中在前兩章，因此如果依然采用傳統的“照本宣科”式的教學很容易使學生產生逆反心理，進而影響他們后續章節的學習，甚至對本課程產生逆反心理［5］。第二，師生交流途徑較少，不利于答疑解惑和學術交流。目前大學教師普遍承擔教學和科研的雙重任務，因此很難抽出固定的時間對學生進行答疑解惑;而當代的大學生除了課堂學習外課余生活也更加豐富，他們對靈活的時間管理和現代化的交流途徑更加青睞。經調查發現，當代大學生中大多數對師生之間的交流和互動的評價為一般，甚至有些學生課程上完后連老師的姓名都不知道［6］。因此不管對于老師還是對于學生來說，都希望利用一種隨時隨地可以交流的途徑和平臺，通過這個平臺老師可以針對學生提出的問題及時進行解答，同時同學之間也可以利用這個平臺進行課堂講授知識的探討。第三，理論講授與工程實踐脫節，不利于提高學生解決復雜工程問題的能力。本課程所制定的教學目標之一是使學生具有發現、研究與解決現實中復雜工程問題的能力。但本課程目前的教學過程中所能提供給學生理論學習和工程實踐相結合的機會十分有限，這就造成學生對知識的掌握僅僅停留在紙面上，不利于學生解決復雜工程問題能力的培養和提高［7］。第四，教學方式過于單一，對學生綜合素質的提高不利。高等教育的培養目標是培養高素質綜合性人才，除了學生對理論知識的掌握之外，還包括學生的團隊合作意識、自主學習能力和終身學習能力。而傳統的“以教為主”的教學方式只是單一的對學生進行“知識的灌輸”，學生通過課堂學習只是對理論知識的“記和背”，而學生其他方面的能力和素質得不到訓練和提高［8］。
2教學改革實踐
針對以上在本課程的教學過程中暴露出的問題，為了進一步提高《材料科學與工程基礎》課程的教學質量和學習效果，本課程的課題組在教學方法及教學手段等環節進行了相應的教學改革與實踐。首先，理論知識與科研成果相結合，化抽象概念為直接感官。本課程開設的時間是大三上學期，這時的學生剛結束了基礎課程的學習開始接觸專業課。因此專業課中大多數專業詞匯和概念對他們來說比較陌生，他們更希望從多個角度來了解和掌握教科書里的知識點，而不是僅僅停留在抽象的文字描述上，也不希望專業課的學習僅僅是背概念。所以我們嘗試了在課堂的講授過程中把與相應知識點相關的科研成果與理論知識相結合，使學生可以通過數據、圖片或視頻等感官的方式幫助對相關知識點的理解。例如在傳統的教學課堂上，關于晶體和非晶體的區別只是在概念上進行了區分:“晶體是原子在空間的有序排列，而非晶體是原子的無序排列”。但同學們希望知道“有序的原子排列”是什么樣子，用什么手段能夠檢測一種材料的原子排列是否有序。因此在這一部分的講解過程中，我們就結合在科研中的一些結果進行輔助教學。我們向同學們展示了TiC晶體材料的透射電鏡照片，根據TiC晶粒內部原子的規則排布和晶界處玻璃相(非晶相)的原子雜亂分布的圖片，同學們能夠直觀得看到晶體材料中一列列排列整齊的原子，從視覺上有一個原子規則排列的印象，更有助于同學們對概念的深刻理解。其次，利用現代化網絡工具，加強師生之間交流溝通。隨著科技的發展，信息化技術也革新了人際傳播方式，網絡平臺也從單純的社交工具逐漸成為師生互動重要媒介。利用有效的集“教學、輔導、交流、考核”為一體的網絡平臺既迎合了當代大學生對新興社交工具的青睞，也使得老師在教學過程中更能有效利用“課下”的時間。目前我們主要利用“雨課堂”這一現代化網絡工具進行輔助教學。利用《材料科學與工程基礎》課程的微信雨課堂，形成了“線上”和“線下”兩個課堂。傳統教學中，給老師的只有課堂上短短的幾十分鐘時間;而利用雨課堂，教師除了可以課件供學生自學和預習外，還可以發送專項練習題及一些材料科學領域的新進展等方面的內容供學生自測和了解。學生可以利用這一平臺進行課后練習，以此鞏固課堂講授的知識點，同時通過自學拓展內容開拓視野。另外，學生也可以利用這一平臺進行教學問題討論及隨堂測試等多個層次的線下學習，這一平臺的優點是學生可以利用手機等智能終端隨時隨地進入雨課堂進行學習和交流［9］。再次，為了提高學生在工程材料領域的工程實踐能力，實現“理論聯系實踐的教學目標”，我們針對本課程中某些實踐性較強的章節采用課堂教學與實驗室教學一體化手段進行改革。例如在講授“細晶強化”這一概念時，為了使同學們親身感受“細晶”的概念，我們將上課的地點設在金相實驗室，上課的地點從教室搬到實驗室。我們讓學生利用金相顯微鏡對同普通晶粒度的鋼和經過細化晶粒處理的鋼進行觀測，親身感受一下晶粒度的觀察和分析方法，同時對不同晶粒度鋼的強度和韌性等性能進行對比，引出“細晶強化”的概念。通過這一手段我們發現同學們對“晶粒度減小可以同時提高材料的強度和韌性”這一概念有了深刻的理解。這種理論教學與學生體驗穿插進行的教學方式使枯燥的理論教學變得生動而直觀，使學生對理論知識的掌握更加容易，使學生的工程實踐能力得到鍛煉。最后，在課堂教學過程中我們設置了分組討論等環節，以此來提高學生的團隊合作意識等綜合素質。通過調查發現在課堂上同學們更希望適時的在學生之間進行溝通和合作，而不是一味得充當“老師的聽眾”。分組討論法是合作學習的一種有效形式，有利于培養學生的自主學習、探究學習和團隊合作意識，同時也是對傳統教學方法的有效補充［8］。例如，在學習“鋼的熱處理”這一章節時，我們就嘗試組織學生自由組合成8人一組的小組，在講到每一種鋼號時引導學生進行組內交流。其中講解“滲碳鋼”的概念時，可以引導學生合作討論如下問題:滲碳鋼常見的鋼號是什么?這些鋼號代表什么含義?它的熱處理工藝是什么?每一步熱處理工藝的作用是什么?這些問題有些需要查閱教科書，有些需要通過相關網絡數據庫進行查閱。要想解決這些問題就需要組內學生進行溝通和合作，另外也需要學生從其他途徑進行自主學習和查閱資料。通過類似的小組討論形式，學生可以更加扎實的掌握基礎知識，同時還增強了他們的團隊合作意識，提高了自主學習的能力。
3結語
為了培養具有創新精神和實踐能力的高素質應用型人才，我們針對河南工業大學高分子材料與工程專業的《材料科學與工程基礎》的課程進行了主題為“以學為中心”的教學改革。在本次改革實踐中，我們針對目前課堂教學中存在的問題和當代大學生的學情特點進行了分析，存在包括教學內容過于抽象、師生交流相對較少、理論知識與工程實踐脫節以及教學手段單一等問題。針對存在的問題，我們從教學內容、教學方法和教學手段等方面提出了有效的改革方案和改革實踐。
參考文獻
［1］陳寶生．堅持“以本為本”推進“四個回歸”建設中國特色、世界水平的一流本科教育［K］．黨委中心組學習•中心組講堂，2018(5):18－30．
［2］林光彬．論以學為中心的大學教育［J］．中國大學教學，2013(12):27－29．
［3］L•DeeFink．創造有意義的學習經歷［M］．胡美馨/劉穎，譯．杭州:浙江大學出版社，2006:18－20．
［4］尹進田，王曉芳，劉麗，等．啟發式教學在高校實踐教學體系改革中的實踐與研究［J］．中國電力教育，2014(17):88－89．
［5］楊芳．對注入式和啟發式教學特征的重新審視［J］．中國成人教育，2006(5):105－106．
［6］鄒強，羅木珍．對當前大學師生關系現狀的調查與思考［J］．高等教育研究學報，2007(30):97－100．
［7］馮艷艷，楊文，王桂霞．依托已有科研成果，促進本科實踐教學改革［J］．山東化工，2018(8):177－181．
［8］伏榮超，徐武漢．新課程理念下的討論式教學與主體參與［J］．中國教育學刊，2004(11):15－18．
［9］王帥國．雨課堂:移動互聯網與大數據背景下的智慧教學工具［J］．現代教育工具，2017(27):26－32.
作者:盧新坡 陳麗霞 徐三魁 關春龍 路朋獻 單位:河南工業大學
