摘 要 基于《材料科學前沿》課程的教學目標及教學大綱的要求，對該課程的教學內容及教學方法進行初步探討和分析，對課程論文考核方式進行討論。
　　關鍵詞 材料科學前沿 教學目標 課程論文
　　中圖分類號：G71 文獻標識碼：A
　　《材料科學前沿》課程是材料科學與工程專業(yè)的一門專業(yè)課。課程的目標是要求學生了解材料科學研究前沿新動態(tài)，新材料的合成與制備方法和技術以及新材料的研發(fā)對現代材料市場可能產生的影響。課程主要向學生介紹近幾年內材料學科的熱門研究方向，介紹新材料的物理化學特征及新材料產業(yè)與材料科學前沿之間相互依賴關系與發(fā)展規(guī)律，學生通過該課程的學習能了解新材料的研究領域及相關的新材料表征技術。通過近幾年來對該課程的實踐教學，筆者主要闡述學習該課程的重要性，通過實例教學來擴展學生的知識面，從而提高教學質量和教學效果，教學過程中注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力，探索如何讓學生全面了解材料科學前沿領域為目標的課程教學新模式，同時就如何進行課堂討論和課程論文設計等方面進行了改革，并在教學內容、教學方法、教學手段及考核方式等方面進行了有益的探索和實踐。
　　1以材料研究前沿動態(tài)為指引，拓展教學內容
　　本課程是針對理工科學生開設的，其內容可分為前沿動態(tài)和新技術發(fā)展兩個部分。課程基于ESI數據庫中多個研究前沿，根據材料學科的特點，甄選出了2014-2015年排名前10的熱點研究前沿和5個新興研究方向，涉及材料科學及材料結構表征領域。
　　在前沿動態(tài)教學方面，主要學習材料學科前沿動態(tài)和國內外最新報道的新材料制備技術和實驗研究方法。在新技術發(fā)展方面，主要集中在現代高新產業(yè)中正在實施產業(yè)化的新材料制備技術以及新材料研發(fā)過程中采用的先進工藝和方法。這兩部分涉及知識范圍較廣，因此課程教學過程中注重新知識和新理論的系統(tǒng)化，需要不斷更新國內外的發(fā)展動態(tài)，注重先新實驗技術的介紹，以知名科學家及其科研團隊的最新研究結果來增強教學內容的廣度和深度，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提高保障。課程中對于實驗原理和設備的教學內容應該與最新設備和最新技術相一致，因此在教學過程中向學生提供如Nature和Science等專業(yè)期刊網站的鏈接，拓寬學生的專業(yè)視野。
　　2引導學生探索材料研發(fā)新領域，培養(yǎng)創(chuàng)新思維
　　當前課程教學面臨的主要問題在于學生對新技術和新方法缺乏重視和認可，結果造成教學的低效率。因此在教學過程中，要注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新學習的意識，逐步提高學生的學習興趣，使學生主動在課后有興趣去網絡搜索課堂介紹的新材料和新技術�？茖W興趣的培養(yǎng)是學生能夠在該課程有所收獲的基本前提，所以在教學中必須從科研實例引出技術問題，從技術問題引出科學概念，由科學概念引出解決問題的方法，讓學生能夠充分理解、思考所學的內容。課程基于材料科學研究前沿的分析為學生提供了獨特的視角去洞悉科學研究是如何展開的，揭示了不同研究者因探究科學問題產生的關聯性。
　　課程中關于新技術的介紹一般理解起來比較抽象，在教學中時必須注重從現實生活中的直觀現象入手，解釋抽象的概念。教學計劃總學時主要分為兩部分，第一部分內容涉及有材料科學進展和前沿動態(tài)；第二部分內容涉及有先進納米材料、先進能源材料和先進材料制備技術的應用。在實踐教學過程中，要從以下三個方面對教學內容進行選擇和側重：
　　（1）化學與材料科學研究前沿。由于本課程中化學與材料科學研究前沿所涉及的化學概念較多，因此學生必須對材料化學等前驅課程進行回顧。這部分章節(jié)側重于選擇鈉離子電池電極材料、功能性金屬有機骨架化合物、銠催化的碳氫鍵活化反應、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子點的合成與應用等前沿內容。
　　（2）物理與材料科學研究前沿。由于本課程中物理與材料科學研究前沿所涉及的物理概念較多，因此學生必須對材料物理等前驅課程進行回顧。這部分章節(jié)側重于選擇硅烯的生長與特性、堿金屬摻雜鐵硒超導體、高能量轉換效率聚合物太陽能電池、鐵基高溫超導等前沿內容。
　�。�3）在材料結構表征新技術方面，為了增強學生對材料表征技術課程內容的理解，將AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能現代檢測方法與課程內容有機地結合起來。
　　3立足金屬材料專業(yè)特色，促進教學改革
　　該課程主要教學對象是參與金屬材料研究課題的學生，根據金屬材料專業(yè)的特點，課程應當使學生系統(tǒng)了解金屬材料研究的概況、最新研究成果和未來發(fā)展方向，掌握先進金屬材料的主要用途和未來應用發(fā)展趨勢；通過課堂講授和課堂討論，培養(yǎng)學生的材料科學素養(yǎng)、綜合素質和綜合能力。該課程要充分考慮作為鋼鐵材料的組織控制專業(yè)人才所需要的基本理論知識和所應具有的基本工作能力，所以教學內容必須體現金屬材料專業(yè)的特色。
　　4完善課程論文的評價和考核方式，反映真實學習效果
　　本課程學習是一個循序漸進的過程，合理的考核機制既能夠監(jiān)管和督促學生學習，也能檢驗學生對于章節(jié)的學習效果，反饋給教師正確的信息，促進課程培養(yǎng)計劃的完善。本課程采用的考核方式是：教師布置題目，要求學生從高質量的文獻出發(fā)沿著科學研究的發(fā)展道路，去歸納和總結該科學研究方法的來龍去脈，鼓勵學生越查越深、越查越新，再用PPT將所有資料匯總編輯，在課堂上講解給其他同學聽，同時進行課堂討論和評價，最后寫成課程論文。在問題討論環(huán)節(jié)，教師要對課題講解的綱要進行總結，供學生討論時參考。問題討論的開放性使學生的參與度提高了，學習興趣也必然增加。所以，課程考核通過PPT講解、問題討論和課程論文這三個環(huán)節(jié)來綜合評定成績，其中課程論文不作為唯一的考察學生學習效果的手段。

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