航空特色功能材料課程教學(xué)改革范文

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[摘要]

文章從生態(tài)文明觀念培養(yǎng)、航空特色建設(shè)、課堂創(chuàng)新和考核創(chuàng)新四個(gè)方面探討了南昌航空大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)功能材料課程的改革。

[關(guān)鍵詞]

生態(tài)文明；航空特色；創(chuàng)新；改革

功能材料是具有特殊電、磁、光、聲、熱、化學(xué)以及生物功能的新型材料，其種類繁多、性能各異，既是能源、計(jì)算機(jī)、通訊、電子等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的基礎(chǔ)，又對眾多不同領(lǐng)域的科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生著越來越大的影響，據(jù)報(bào)導(dǎo)，在全球新材料研究領(lǐng)域中，功能材料約占85%，近二十年來已成為材料科學(xué)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。鑒于功能材料的重要地位作用，功能材料作為材料科學(xué)的一個(gè)分支，其理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)也日益受到人們的重視，各高校材料科學(xué)及與材料相關(guān)的專業(yè)都把功能材料作為專業(yè)課程來開設(shè)，有關(guān)功能材料的專著和教材逐年增多[1,2]。功能材料作為一門學(xué)科，具有多學(xué)科交叉，涉及面廣，內(nèi)容繁雜，既理論性強(qiáng)，又與實(shí)際應(yīng)用密切結(jié)合的特征。作為一門課程，相對專業(yè)基礎(chǔ)課而言，課程的理論教學(xué)時(shí)數(shù)少。目前出版的教材其體例內(nèi)容各不相同，各校教學(xué)大綱也各異。對于功能材料課程的改革也各有說法[3-5]。因此，本文試圖從南昌航空大學(xué)航空特色出發(fā)，結(jié)合課程所在學(xué)院的環(huán)境科學(xué)工程背景，在生態(tài)文明和綠色化學(xué)思維下，來探討南昌航空大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)功能材料課程的改革。

1生態(tài)文明思想觀念的培養(yǎng)與加強(qiáng)

十八大報(bào)告把生態(tài)文明建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)并列提出，把生態(tài)文明建設(shè)提高到前所未有的地位。是因?yàn)椋祟愖詮倪M(jìn)入工業(yè)文明以來，在創(chuàng)造輝煌的物質(zhì)文明、精神文明的同時(shí)，也帶來了難以承受的環(huán)境污染、資源危機(jī)和生態(tài)災(zāi)難，于致以發(fā)展不能持續(xù)，民生不能有效改善，人類的生存遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。生態(tài)文明是工業(yè)文明發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，是超越工業(yè)文明的新型文明境界，是正在積極推動(dòng)、逐步形成的一種社會(huì)形態(tài)，是人類社會(huì)文明的高級(jí)形態(tài)。以生態(tài)文明取代工業(yè)文明成為人類歷史發(fā)展的必然，這是全人類智慧的結(jié)晶，也是可持續(xù)發(fā)展、克服人類生存危機(jī)的明智之舉。生態(tài)文明作為人類文明的基礎(chǔ)，延續(xù)了人類社會(huì)原始文明、農(nóng)耕文明、工業(yè)文明的歷史血脈，承載了物質(zhì)文明、精神文明、政治文明的建設(shè)成果，貫穿在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)的各方面和全過程，建設(shè)生態(tài)文明，是關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來的長遠(yuǎn)大計(jì)。材料是推動(dòng)人類文明和社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，與能源、信息并列為現(xiàn)代高新科技發(fā)展的三大支柱之一。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量、高性能的新材料日新月異層出不窮。但，材料產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)是資源、能源的主要消耗者，又是造成地球環(huán)境問題的主要責(zé)任者。因此，盡管我校材料化學(xué)專業(yè)為學(xué)生開設(shè)了環(huán)境材料和綠色化學(xué)兩門課，但筆者認(rèn)為，在功能材料課程的教學(xué)大綱、教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程中，也一定要貫徹生態(tài)文明建設(shè)的思想觀點(diǎn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生生態(tài)文明意識(shí)。讓學(xué)生加深認(rèn)識(shí)材料在帶給人類物質(zhì)文明的同時(shí)，其生產(chǎn)、消費(fèi)過程中，也消耗了能源與資源，排放了大量的廢棄物，造成大氣、水體和土壤污染，危害人類身體健康。學(xué)會(huì)在尋找新的功能材料時(shí)，運(yùn)用綠色化學(xué)原理和環(huán)境生態(tài)材料知識(shí)，合成制備對環(huán)境影響小而又能滿足使用性能的新型功能材料——功能環(huán)境材料。如在講授半導(dǎo)體材料這章，用直拉法制備GaAs單晶時(shí)，可以與用同樣的直拉法制備Si單晶方法對比，提出：為什么直拉法制備GaAs單晶需在密閉液封的條件下？讓學(xué)生思考。

2航空特色的建設(shè)

南昌航空大學(xué)是一所航空特色鮮明的學(xué)校，航空材料的教學(xué)研究與開發(fā)應(yīng)用，更是其航空特色的體現(xiàn)。航空材料，在人們的習(xí)慣思維中，更多的是那些結(jié)構(gòu)力學(xué)材料；但隨著科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，特別是知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息化時(shí)代的到來，智能一體化，功能材料在航空材料所占地位越來越重要，比例越來越高。因此，作為航空院校開設(shè)的功能材料課程，更應(yīng)體現(xiàn)其航空特色，在教學(xué)目的上注意培養(yǎng)學(xué)生的國防航空意識(shí)；在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程中結(jié)合航空產(chǎn)品說明功能材料在其中的應(yīng)用。如，殲-20、F-35中的隱身材料，無人機(jī)中的電子元件所用的半導(dǎo)體材料，導(dǎo)彈制導(dǎo)用的紅外或激光材料，等等。這樣，不但會(huì)激發(fā)學(xué)生的求知欲，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也會(huì)大大提高，從而促進(jìn)教學(xué)效果的明顯改善。

3課堂創(chuàng)新

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)蓬勃興起，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式受到了極大的沖擊。近年在《教育部、財(cái)政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見》等文件的推動(dòng)下，創(chuàng)新課堂與課堂創(chuàng)新的課堂教學(xué)改革，蔚然成風(fēng)。各種教學(xué)方式方法層出不窮，如，PBL教學(xué)法、案例教學(xué)法、慕課(MOOC)、微課(Microlecture)、顛倒課堂法(TheFlippedClassroom)，等等。文本、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫等媒體在課堂教學(xué)中廣泛應(yīng)用。因此，針對功能材料課程的具體授課目標(biāo)、授課內(nèi)容和授課對象，應(yīng)會(huì)善于根據(jù)授課條件選取不同的教學(xué)方法和教學(xué)媒體。尤其是作為高年級(jí)開設(shè)的功能材料課程，更應(yīng)該注意研究性或探究性教學(xué)法、文獻(xiàn)學(xué)習(xí)法的運(yùn)用，于以提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力。同時(shí)，也可從日常生活用品出發(fā)，來講解教學(xué)內(nèi)容。比如，手機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)這些同學(xué)日常使用的產(chǎn)品，運(yùn)用了大量的功能材料，如，液晶材料、發(fā)光材料、半導(dǎo)體材料、導(dǎo)電材料，等等。讓學(xué)生感到功能材料就在身邊，與日常生活密切相關(guān)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4創(chuàng)新考核方式

課程成績考核一般分為兩個(gè)部分，一部分是平時(shí)成績，另一部分是課程結(jié)束時(shí)的考試成績。傳統(tǒng)的做法是，平時(shí)成績一般由出勤率、課堂提問和平時(shí)作業(yè)構(gòu)成。課程結(jié)束時(shí)的考試成績，也一般由任課教師根據(jù)所教內(nèi)容命題試卷讓學(xué)生做答，教師依據(jù)學(xué)生答卷情況給以評(píng)定成績。在這種課程考核體系下，學(xué)生的學(xué)習(xí)往往處于被動(dòng)狀態(tài)，無法真正提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。因此，為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力，保證教學(xué)質(zhì)量的有效性和高效性，必須優(yōu)化課程考核體系，改革成績評(píng)定方式。加大平時(shí)考核力度，提高平時(shí)成績在總成績中的比例，平時(shí)除了老師考核學(xué)生的作業(yè)、課堂問答、出勤率外，還可進(jìn)行研究性教學(xué)，讓學(xué)生自己評(píng)分。如，根據(jù)學(xué)生興趣、課程教學(xué)的內(nèi)容，讓學(xué)生分成若干小組，選擇不同的專題，通過共同查閱文獻(xiàn)資料，寫成3500字左右的研究性綜述，內(nèi)容涉及材料的性能、分類、組成、制備、用途、應(yīng)用和未來的發(fā)展方向，等等。最后，從每個(gè)小組挑選一位代表以PowerPoint形式在課堂上作報(bào)告，各小組之間可以互相提問，相互評(píng)分，并按一定的比例計(jì)入平時(shí)成績。這既可以鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力、分析問題的能力、解決問題的能力，又可提高學(xué)生的寫作能力和口頭語言表達(dá)能力，還可使學(xué)生感到一定的成就感。從而更加全面、科學(xué)、準(zhǔn)確地反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

5結(jié)語

以上從生態(tài)文明觀念培養(yǎng)、航空特色建設(shè)、課堂創(chuàng)新和考核創(chuàng)新，四個(gè)方面探討了南昌航空大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)功能材料課程的改革，其目的是為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。而課程教學(xué)改革不僅僅是以上四個(gè)方面，牽涉到教師更多的付出和學(xué)生的密切配合，還有學(xué)校資源的配置，社會(huì)大環(huán)境的影響，等等。唯如此，課程教學(xué)改革方能成功。

參考文獻(xiàn)

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作者：劉元隆 單位：南昌航空大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院