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摘 要：材料科学基础课程内容繁多且抽象难于理解，课程教学枯燥，学生学习兴趣不高，致使课程教学效果不理想。因此，对课程及其教学进行优化非常必要。本文从教师队伍、课程设置、教学手段及考核方式等方面阐述了对课程及教学进行优化的必要性以及优化方法。
关键词：材料科学基础 教学 优化
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）04（a）-0037-02
材料科学基础是高等学校材料科学与工程一级学科专业课程体系中一门重要的基础理论课程[1]。该课程主要阐述材料的组成、结构与材料物理化学性能之间的关系及规律，包括晶体学基础、晶体缺陷、相结构、相图、扩散、塑性变形、回复与再结晶、材料复合等理论。材料科学基础在公共基础课程和专业课程之间起着承前启后的作用，学生通过该课程，除了学习掌握材料领域基础知识外，更重要的是学会分析、解决科学研究与工程应用中的实际问题，打下坚实的知识与技术基础。
该课程内容面广、概念繁多，很多内容抽象，难于记忆和理解。教师授课难免显得枯燥，学生兴趣不高，如此恶性循环，导致该课程教学效果不佳。因此，从各方面对课程教学进行优化势在必行。
1 教师队伍的优化
材料科学基础课程教师队伍的优化不只针对单个授课教师，因为一般课程从内容设置到教学任务的完成需要一个团队来协作[2]。教师队伍的优化也不是以书本知识掌握的多寡而进行简单地筛选，而是涉及教师团队个体和整体的综合评价。
1.1 教师的专业知识
具备坚实的专业知识基础，是对一名教师的基本要求。课程的目的就是要通过教学，把相关知识点传授给学生，使之形成基本的理论框架，为以后更高更深层次的发展打下基础。俗话说：“给学生半桶水，自己就要有一桶水”，教师必需有充实的专业知识储备，在教学中才能驾轻就熟，从更高的层次引领学生更好地进行学习。如果教师自身对专业知识就是一知半解，必然使学生的学习效果大打折扣，甚至无所适从。
1.2 教师的组成结构
材料科学基础课程由单一教师授课必然会受到教师自身专业的局限，不利于全面深入地对整个课程进行讲授。课程的教学队伍需要由相关专业的若干教师组成，教师队伍的职称结构、专业结构要配置合理，既要有讲授基础理论的骨干教师，又需要有在专业上有较高造诣的专家以及相关实验教师，使他们能够发挥各自的特长，做到优势互补，有基础、有提高，理论与实验、教学与科研达到有机结合。
1.3 教师自身的提高
科学技术与知识在不断发展进步，作为材料科学基础课程教师，需要时刻关注相关学科的发展方向，在做好教学工作的同时，在专业上有更深入的学习，对专业知识有更高层次的把握，进而强化自身的教学能力。同时，授课教师之间也应加强协作与交流。如通过教学基本功大赛、教学讨会等形式，发现教学中的难点及存在的问题，借助集体的力量加以解决，也使得教师队伍成员之间互相学习，取长补短，共同提高。
2 课程设置的优化
材料科学基础作为专业基础课程之一，在教学中要根据专业人才培养目标，对课程内容与体系结构进行优化。既要使学生加强理论基础，又要做到融会贯通，同时拓宽知识面，达到良好的学习效果。
2.1 课程重点内容
材料科学基础研究的是材料成分、组织结构、材料性能及其关系。根据教学目标，课程设置的主要内容包括晶体结构、晶体缺陷、相结构、相图、塑性变形等。为避免内容枯燥乏味，讲授内容需要有一定的针对性，通过实际生活中实实在在的工具、器件等引出相关理论，密切理论与实际的结合，达到课程内容的传授。同时，也可以结合本校具有优势的研究领域，侧重讲解某一方面基本理论内容。
2.2 最新研究成果
课堂教学中，在注重相关基础理论知识讲授的同时，还需要引入相关的最新科研成果，不断开阔学生的视野，使之对相关领域的国内外研究现状有所了解，并发现可能存在的问题。如以纳米材料、非晶合金、记忆材料等为例，通过这些材料的特殊性能与基础理论之间的关系讲解，提高学生对材料科学研究的兴趣，培养学生的科研思维，达到课程教学目的。
2.3 与实验相结合
材料科学基础实验是验证课堂讲授的理论知识的必要环节。实验可以帮助学生巩固和加深对理论知识的理解，培养理论联系实际，自己动手分析解决问题的能力[3]。如材料显微组织观察、导热系数测定、拉伸力学性能实验等，使学生既掌握了基本实验技能，又通过看得见、摸得着的实物，充分理解相关的概念和理论。
3 教学手段的优化
材料科学基础课程概念多、内容杂、而且比较抽象，难于理解。传统的照本宣科式的讲授会使课堂变得非常枯燥，所以在教学手段上应该充分发挥先进的现代化技术的作用，如适当采用多媒体教学等手段[4]。对于比较抽象的微观结构的变化，如晶体结构、位错的形成及运动、金属凝固结晶过程和塑性变形中晶粒变化等，可使用Auth orware、3D MAX、Power Point等软件，制作结构模型和三维动画辅助教学，使学生对相关理论有更直观的认识。同时，利用相关的影像资料，如材料科学纪片、专业领域的新成果报道、有突出贡献专家的研究故事等，充实课堂教学内容[5]。这样就可以找到比较好的切入点，使课堂增加趣味性和生动性，以调动学生的兴趣，激发他们学习这门课程的积极性。需要指出的是，多媒体虽然在一定程度上可以很好地辅助材料科学基础课程的教学，但在实际教学中不能对其产生过度依赖。因为多媒体授课时，信息量非常大，尤其是基本概念和公式，往往一个页面的内容学生理解和消化起来都需要很长时间，如果授课时页面切换过快，反而容易造成学生思路跟不上，从而违背使用多媒体的初衷。
另外，尝试打破老师讲学生听的传统课堂模式，鼓励学生试讲。可以让学生查阅某种材料的研究最新报道或相关文献，进行比较深入的研读，并在课堂上用十分钟左右的时间向其他同学进行讲解，并指出与之相关的材料科学基础理论。然后同学之间进行讨论，并在教师的指导下分析基础理论的应用方式，从而达到学以致用的目的[6]。这样就充分调动了学生学习的积极性和主动性，可以很好地促进课程教学。 4 考核方式的优化
材料科学基础课程不仅要教会学生材料学的一些基础理论，更要培养他们利用这些知识解决实际问题的能力、实验操作能力以及思维创新能力等。而传统的一张考卷定成绩的方式，不能全面评价一个学生的学习效果。比如有的学生死记硬背得到高分，而实际上却不能对相关知识点进行活学活用。所以需要根据课程实际，注重学生多方面的表现，给出恰当的考核成绩。
4.1 平时课堂表现成绩
鼓励学生积极回答授课教师提出的问题，同时，鼓励学生指出教师授课过程中存在的不足，鼓励学生针对授课内容提出问题并进行讨论。对这方面表现突出的学生应在平时成绩上给予加分。
4.2 试讲互评成绩
对于课堂上学生试讲的内容，同学之间可以互相评价，从讲解的深度、理论分析或运用的熟练程度、回答问题的满意度等方面给出相应的分数，供授课教师参考。
4.3 实验成绩
学生对待实验的态度，实验过程中仪器设备操作能力的掌握程度以及实验结果的处理优劣，会在实验过程和实验报告中有所体现。教师要根据学生的实验表现及实验结果对学生的学习效果做出判断，给出适当的分数。
4.4 试卷成绩
由于最容易量化，这种考核方式依然可作为成绩评定的主要组成部分。不过在试卷题目的设置上可以进行必要的优化。如逐渐减少死板的名词解释和繁杂的公式计算题，而增加考察学生灵活运用基础知识能力的试题。比如，给出某种材料检测结果，让学生指出要分析这些结果需要用到的基础理论知识点，并进行相应阐述等，这样更有利于检验学生学习的效果。
授课老师最终给出的成绩应该是综合考虑以上各方面因素后的综合成绩，每个方面可以占一定比例，从而促使学生全方位地学习和掌握课程相关的知识，达到教学目的。
5 结语
材料科学基础是材料学相关专业的重要基础课程，课程的教学优化对专业人才的培养具有重要的基础意义。这就要求授课教师在教学过程中不断优化自身素质，探索课程设置、教学手段及考核方式的优化途径，为培养具有坚实理论基础又有较强实践能力和创新能力的复合型人才奠定基础。
参考文献
[1] 吴进怡，曹阳，李建保.材料科学基础教学过程中如何做到师生间的互动[J].海南大学学报：自然科学版，2012，30（3）：288-292.
[2] 滕祥东，任伟宁，杨冰.应用型大学教师队伍结构模式的构建与优化[J].黑龙江高教研究，2009（7）：88-90.
[3] 张小文.《材料科学基础》实验教学模式的创新与实践探索[J].科技创新导报，2011（18）：140-141.
[4] 贾淑果，宁向梅，田保红，等.材料科学基础多媒体教学探讨[J].中国现代教育装备，2010（5）：87-89.
[5] 谢鲲，崔洪芝，曹梅青，等.材料科学基础课程体验式教学[J].中国冶金教育，2012（5）：12-14.
[6] 范群成，徐彤，席生岐，等.研究型教学在“材料科学基础”课程的实践与思考[J].中国大学教学，2012（8）：61-62.
关键词：材料科学基础 教学 优化
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）04（a）-0037-02
材料科学基础是高等学校材料科学与工程一级学科专业课程体系中一门重要的基础理论课程[1]。该课程主要阐述材料的组成、结构与材料物理化学性能之间的关系及规律，包括晶体学基础、晶体缺陷、相结构、相图、扩散、塑性变形、回复与再结晶、材料复合等理论。材料科学基础在公共基础课程和专业课程之间起着承前启后的作用，学生通过该课程，除了学习掌握材料领域基础知识外，更重要的是学会分析、解决科学研究与工程应用中的实际问题，打下坚实的知识与技术基础。
该课程内容面广、概念繁多，很多内容抽象，难于记忆和理解。教师授课难免显得枯燥，学生兴趣不高，如此恶性循环，导致该课程教学效果不佳。因此，从各方面对课程教学进行优化势在必行。
1 教师队伍的优化
材料科学基础课程教师队伍的优化不只针对单个授课教师，因为一般课程从内容设置到教学任务的完成需要一个团队来协作[2]。教师队伍的优化也不是以书本知识掌握的多寡而进行简单地筛选，而是涉及教师团队个体和整体的综合评价。
1.1 教师的专业知识
具备坚实的专业知识基础，是对一名教师的基本要求。课程的目的就是要通过教学，把相关知识点传授给学生，使之形成基本的理论框架，为以后更高更深层次的发展打下基础。俗话说：“给学生半桶水，自己就要有一桶水”，教师必需有充实的专业知识储备，在教学中才能驾轻就熟，从更高的层次引领学生更好地进行学习。如果教师自身对专业知识就是一知半解，必然使学生的学习效果大打折扣，甚至无所适从。
1.2 教师的组成结构
材料科学基础课程由单一教师授课必然会受到教师自身专业的局限，不利于全面深入地对整个课程进行讲授。课程的教学队伍需要由相关专业的若干教师组成，教师队伍的职称结构、专业结构要配置合理，既要有讲授基础理论的骨干教师，又需要有在专业上有较高造诣的专家以及相关实验教师，使他们能够发挥各自的特长，做到优势互补，有基础、有提高，理论与实验、教学与科研达到有机结合。
1.3 教师自身的提高
科学技术与知识在不断发展进步，作为材料科学基础课程教师，需要时刻关注相关学科的发展方向，在做好教学工作的同时，在专业上有更深入的学习，对专业知识有更高层次的把握，进而强化自身的教学能力。同时，授课教师之间也应加强协作与交流。如通过教学基本功大赛、教学讨会等形式，发现教学中的难点及存在的问题，借助集体的力量加以解决，也使得教师队伍成员之间互相学习，取长补短，共同提高。
2 课程设置的优化
材料科学基础作为专业基础课程之一，在教学中要根据专业人才培养目标，对课程内容与体系结构进行优化。既要使学生加强理论基础，又要做到融会贯通，同时拓宽知识面，达到良好的学习效果。
2.1 课程重点内容
材料科学基础研究的是材料成分、组织结构、材料性能及其关系。根据教学目标，课程设置的主要内容包括晶体结构、晶体缺陷、相结构、相图、塑性变形等。为避免内容枯燥乏味，讲授内容需要有一定的针对性，通过实际生活中实实在在的工具、器件等引出相关理论，密切理论与实际的结合，达到课程内容的传授。同时，也可以结合本校具有优势的研究领域，侧重讲解某一方面基本理论内容。
2.2 最新研究成果
课堂教学中，在注重相关基础理论知识讲授的同时，还需要引入相关的最新科研成果，不断开阔学生的视野，使之对相关领域的国内外研究现状有所了解，并发现可能存在的问题。如以纳米材料、非晶合金、记忆材料等为例，通过这些材料的特殊性能与基础理论之间的关系讲解，提高学生对材料科学研究的兴趣，培养学生的科研思维，达到课程教学目的。
2.3 与实验相结合
材料科学基础实验是验证课堂讲授的理论知识的必要环节。实验可以帮助学生巩固和加深对理论知识的理解，培养理论联系实际，自己动手分析解决问题的能力[3]。如材料显微组织观察、导热系数测定、拉伸力学性能实验等，使学生既掌握了基本实验技能，又通过看得见、摸得着的实物，充分理解相关的概念和理论。
3 教学手段的优化
材料科学基础课程概念多、内容杂、而且比较抽象，难于理解。传统的照本宣科式的讲授会使课堂变得非常枯燥，所以在教学手段上应该充分发挥先进的现代化技术的作用，如适当采用多媒体教学等手段[4]。对于比较抽象的微观结构的变化，如晶体结构、位错的形成及运动、金属凝固结晶过程和塑性变形中晶粒变化等，可使用Auth orware、3D MAX、Power Point等软件，制作结构模型和三维动画辅助教学，使学生对相关理论有更直观的认识。同时，利用相关的影像资料，如材料科学纪片、专业领域的新成果报道、有突出贡献专家的研究故事等，充实课堂教学内容[5]。这样就可以找到比较好的切入点，使课堂增加趣味性和生动性，以调动学生的兴趣，激发他们学习这门课程的积极性。需要指出的是，多媒体虽然在一定程度上可以很好地辅助材料科学基础课程的教学，但在实际教学中不能对其产生过度依赖。因为多媒体授课时，信息量非常大，尤其是基本概念和公式，往往一个页面的内容学生理解和消化起来都需要很长时间，如果授课时页面切换过快，反而容易造成学生思路跟不上，从而违背使用多媒体的初衷。
另外，尝试打破老师讲学生听的传统课堂模式，鼓励学生试讲。可以让学生查阅某种材料的研究最新报道或相关文献，进行比较深入的研读，并在课堂上用十分钟左右的时间向其他同学进行讲解，并指出与之相关的材料科学基础理论。然后同学之间进行讨论，并在教师的指导下分析基础理论的应用方式，从而达到学以致用的目的[6]。这样就充分调动了学生学习的积极性和主动性，可以很好地促进课程教学。 4 考核方式的优化
材料科学基础课程不仅要教会学生材料学的一些基础理论，更要培养他们利用这些知识解决实际问题的能力、实验操作能力以及思维创新能力等。而传统的一张考卷定成绩的方式，不能全面评价一个学生的学习效果。比如有的学生死记硬背得到高分，而实际上却不能对相关知识点进行活学活用。所以需要根据课程实际，注重学生多方面的表现，给出恰当的考核成绩。
4.1 平时课堂表现成绩
鼓励学生积极回答授课教师提出的问题，同时，鼓励学生指出教师授课过程中存在的不足，鼓励学生针对授课内容提出问题并进行讨论。对这方面表现突出的学生应在平时成绩上给予加分。
4.2 试讲互评成绩
对于课堂上学生试讲的内容，同学之间可以互相评价，从讲解的深度、理论分析或运用的熟练程度、回答问题的满意度等方面给出相应的分数，供授课教师参考。
4.3 实验成绩
学生对待实验的态度，实验过程中仪器设备操作能力的掌握程度以及实验结果的处理优劣，会在实验过程和实验报告中有所体现。教师要根据学生的实验表现及实验结果对学生的学习效果做出判断，给出适当的分数。
4.4 试卷成绩
由于最容易量化，这种考核方式依然可作为成绩评定的主要组成部分。不过在试卷题目的设置上可以进行必要的优化。如逐渐减少死板的名词解释和繁杂的公式计算题，而增加考察学生灵活运用基础知识能力的试题。比如，给出某种材料检测结果，让学生指出要分析这些结果需要用到的基础理论知识点，并进行相应阐述等，这样更有利于检验学生学习的效果。
授课老师最终给出的成绩应该是综合考虑以上各方面因素后的综合成绩，每个方面可以占一定比例，从而促使学生全方位地学习和掌握课程相关的知识，达到教学目的。
5 结语
材料科学基础是材料学相关专业的重要基础课程，课程的教学优化对专业人才的培养具有重要的基础意义。这就要求授课教师在教学过程中不断优化自身素质，探索课程设置、教学手段及考核方式的优化途径，为培养具有坚实理论基础又有较强实践能力和创新能力的复合型人才奠定基础。
参考文献
[1] 吴进怡，曹阳，李建保.材料科学基础教学过程中如何做到师生间的互动[J].海南大学学报：自然科学版，2012，30（3）：288-292.
[2] 滕祥东，任伟宁，杨冰.应用型大学教师队伍结构模式的构建与优化[J].黑龙江高教研究，2009（7）：88-90.
[3] 张小文.《材料科学基础》实验教学模式的创新与实践探索[J].科技创新导报，2011（18）：140-141.
[4] 贾淑果，宁向梅，田保红，等.材料科学基础多媒体教学探讨[J].中国现代教育装备，2010（5）：87-89.
[5] 谢鲲，崔洪芝，曹梅青，等.材料科学基础课程体验式教学[J].中国冶金教育，2012（5）：12-14.
[6] 范群成，徐彤，席生岐，等.研究型教学在“材料科学基础”课程的实践与思考[J].中国大学教学，2012（8）：61-62.