侯育花　黄有林　薛名山　朱爽秋

摘要：《无机材料物理性能》是材料科学与工程专业本科生的重要专业基础课程之一，主要从材料的组成与微观结行教学改革。以达到提高学生学习主动性、学生创新能力和实践能力的目的。

关键词：无机材料物理性能；教学改革；创新实践；本科教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）49-0159-02

《无机材料物理性能》是材料科学与工程专业本科生的重要专业基础课程之一，通过本课程的教学，希望学生能够掌握各类本征参数的物理意义以及这些参数在实际问题中所处的地位，即性能和材料的组成、结构和构知的内在关系。进一步掌握各性能之间的相互制约与变化规律，重点是让学生理解并掌握各种重要物理性能的原理及微观机制、性能的测定方法以及控制和改善性能的措施[1，2]。《无机材料物理性能》课程知识涵盖面广，理论性和逻辑性强，理论公式推导过程烦琐，而且内容相对比较枯燥，学生在学习时容易造成畏难情绪，导致学习积极性和主动性不高，从而直接影响教学效果。所以探索新的教学方法，调动学生的学习主动性和激发学生的学习兴趣，满足学生的求知欲和对新知识的渴望是教师一直关注的课题。

本文基于《无机材料物理性能》课程对教学改革进行了探索与实践，作者根据自己在教学改革的实施过程中所带来的课堂效果，针对教学方法提出了一些自己的看法。目的是为了提高学生学习兴趣、调动学生学习的主动性和积极性，在寓教于乐中完成本课程的学习、扩大学生的知识面、提高学生思考问题和解决问题的能力。

一、开展互动式教学，调动学生学习积极性

互动式教学模式指老师“教”和学生“学”两个互动整体性动态过程[3]。具体表现为教师的主导施教和学生的受教相辅相成的课堂活动过程，即“教”和“学”之间相互配合、相互渗透、相互激励的整体性过程。互动式教学法作为一类改革的教学方法，其包含课堂上的互动和课堂之外的互动，而课堂上的互动又包含问题式教学法、启发式教学法和讨论式教学法[4]。问题式教学法既包含由老师提问，学生作答，也包含由学生提问，老师解答，采用提问的方式能够提高学生的学习兴趣和激发学生的学习主动性。老师根据每堂课的内容为学生设计一些相关问题，包括课前、课中或课后，让学生去思考，并要求学生进行回答或反馈。主要运用于新课导入，设置疑问，激发学生学习激情，便于切入教学重点；通过设置问题，联系课内外知识点，延伸扩展，加强实用性训练；引导学生质疑求知，培养科学思维能力和创新意识。启发式教学也是一种提高教学效果的手段，即在学生学习重要知识或关键环节时不直接告诉他们答案或是设置疑问，而是予以引导和点拨，提高其思考问题和分析问题的能力，同时提高其把已学的知识和当前所学的知识相结合的能力[5]。

例如，在课程中，有个知识点是讲解光的吸收，在推导出光的吸收定律之后，让同学们分析为什么不同的材料吸收系数差别很大，空气的约等于10-5cm-1，玻璃的约等于10-2cm-1，金属的则达几万到几十万，导致金属实际上是不透明的？从而引出光吸收与光波长的关系图，再让学生认真分析此图中给出的信息及原因？在同学们对图掌握的基础上再让同学们思考为什么半导体与电介质对光的吸收差异很大的原因，继而引出可见光能提供的最大能量及最小能量，从而给出判断依据，让同学们明白为什么单晶硅是黑色不透明的，而二氧化硅是晶莹剔透的。通过层层设问环节，不断引导学生，将重要知识传授给学生，从而提高了学生的学习兴趣，同时也加强了其对知识点的理解和掌握。

二、化抽象为具体解释性能原理

在“无机材料物理性能”课程内容中，有很多的物理概念、定律和各性能的微观机制都比较复杂、抽象，很難理解，在课堂中如果教师一味的照本宣科去讲授定律、理论及机制，学生听不懂，跟不上教师的上课节奏，很容易导致学生产生厌学心理，面对这样的问题，就应该考虑怎样化繁为简，怎样化抽象为具体，避免学生产生畏惧情绪，帮助学生理解并掌握问题，例如，各向同性和各向异性材料的区分，学生对这个知识点较难区分，教师可以通过教室同学们的坐位来举例说明，如果同学们上课的座位是按照一定的规律排列的属于各向异性，如果座位不是按照一定的规律排列的，而是混乱摆入的，则属于各向同性。这样举例加强同学们的理解和记忆，不会混淆两者的概念。再如，大家都知道无机材料具有优异的性能，但其脆性太大，大大限制其广泛应用，因此为了增大其韧性，我们可以考虑采取增韧措施，其中包含裂纹偏转，此处同学不太理解为什么裂纹偏转能够起到增韧效果？教师可以给出很简单的例子，如人在走路时，如果前面有障碍物，不能继续往前走，必须改变绕弯路才能到达目的地，这样是不是消耗了更多时间和能量，引导学生思考，简化学生对抽象概念的理解，加强了学生对知识的掌握，并提高学生的学习积极性。

三、教学与科研相结合，激发学生学习兴趣

特别是对于工科院校，在教学过程中，有计划地引进科学研究，使教学与科研在一定程度上结合起来是很必要的，一方面有助于教师和学生了解科技发展的前沿，确保知识结构的更新和对教材内容的补充，具有一定的创新性和完整性。另一方面提高学生的学习兴趣，现在高校很多学生总认为所学的知识都是虚的，以后用不上，或是实用性不强。如将自己或是其他教师的科研成果或相关领域的科研实验引入到教学中，向学生介绍科学研究的材料、性能、实验流程、机理分析等，引导学生运用所学的知识去了解和思考，使学生认识到所学知识的重要性及实用性。从而增强学生的理论知识基础，拓宽学生的思路，提升学生对科学研究的兴趣。

四、课堂氛围严肃与活跃相结合

教学主要目的是教书育人，而课堂是教书育人的主要场所，严肃沉闷的课堂氛围，往往使学生感到枯燥乏味，容易产生厌学情绪。只有形成和谐、愉悦的课堂教学氛围，才能够激发每个学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性，促进学生乐于思考，从而形成课堂教学的凝聚力。要做到课堂氛围严肃与活跃相结合，教师的心态和精神面貌非常关键，教师的心态直接影响学生的听课心情。如果教师一直都比较古板和严肃，不利于教学的开展，更不用谈教学效果，教师需要用亲和、自然的态度去面对学生，及时调整好自己的心态和精神面貌，把微笑和爱带进课堂。教师要放下严厉的批评和唠叨，多给予学生鼓励和表扬，同时教师不能带着偏见去看待不同的学生，应该看到每个学生的长处和闪光点，教师眼中流露的期望与鼓励会让学生意识到：老师信任我，老师对我有期望，进而达到使学生产生不能辜负教师的期望，努力学习的动力。这样才能让他们在学习中找到自信，从而提高学习的主动性。教师应该引导课堂氛围处于活跃状态，善于引导学生多提问、多讨论、多思考。使学生在严肃与活跃相结合的课堂下，学习积极性更高，学习主动性更强，学习效果更好，达到教与学的完美结合。

五、结语

《无机材料物理性》课程是理论与应用、宏观与微观相结合的课程，所涉及的内容较多而且很抽象，学生学习起来有一定的难度。我们针对本课程进行了教学改革，分别从教学内容、教学方法与手段出发。学生的学习主动性、学习兴趣、思考问题、分析问题和解决问题的能力明显得到了提高，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]关振铎，张中太，焦金生.无机材料物理性能[M].清华大学出版社，2010.

[2]宁青菊，谈国强，史永胜.无机材料物理性能[M].北京：化学工业出版社，2006.

[3]钱作勤，贺玉海，姚志敏.互动式教学法在工科专业卓越工程师培养中的应用研究[J].船海工程，2012，（06）：149-151.

[4]侯育花，黄有林，王法军，朱爽秋.以问题为基础的互动式教学法在高校课堂教学中的运用[J].时代广角，2017，（10）：218-220.

[5]邓永和.工科大学物理启发式教学与学生自主创新能力培养[J].湖南工程学院学报（社会科学版），2009，（4）：98-100.