材料科學基礎課程教學研討

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材料科學基礎是材料成型及控制工程專業的基礎課程之一。本課程以物理、化學、物理化學等學科為前期基礎，同時又具有多學科交叉的特點，內容龐雜、抽象，學生普遍反映學習難度大，因此在材料類本科專業的教學改革和學科建設中一直占據重要地位，其中，引進并廣泛運用多媒體教學，是改革的一大步。

1傳統教學與多媒體教學的優勢與劣勢

1．1傳統教學的優勢與劣勢

(1)有利于控制課堂教學進度。傳統教學要求教師設計完整的教案和講稿，課前備課充分，有利于控制課堂教學進度。

(2)有利于學生手腦協調并用。傳統教學中的板書常寫常擦，要求學生集中注意力邊聽邊記筆記，鍛煉了學生的手、腦協調并用能力。

(3)有利于多種教學形式的組織與轉換。教師授課時可因時、因勢變換啟發、提問、討論等多種形式組織教學，避免單調。

(4)有利于達到教與學的情感交流與互動。傳統教學中，教師以獨特的教態授課，學生可適時表達體會或置疑，教師全程監控學生的學習動態和接收反饋以及時調整教學節奏，實現教與學的情感交流與互動。

(5)不利于課堂效率的提升。傳統教學中，大量課堂時間花在了板書文字和題圖上，如相圖單元，需要花相當的時間繪制相圖才能有針對性地講解；若板書過的重點在后續中需要強調時，往往需要重寫，使得課堂效率難以提高。

(6)不利于直觀、形象化授課。課程中的“材料結構”、“晶體缺陷”、“相圖”等章節，僅靠模型、掛圖，教師很難直觀、形象地授課，學生感到抽象、不理解。

1．2多媒體教學的優勢和劣勢

(1)直觀形象易擴充。好的多媒體課件圖文并茂、聲像共存，利于調動學生的多種感官和情緒學習；易于擴充課堂內容，再現或模擬教學場景。如在“晶體缺陷”章節，播放媒體文件“玉米粒的分布”和“毛毛蟲的運動”，學生會心微笑的同時恍然大悟，原來我們的生活中就有與之相關的事物。

(2)高效輕松易互動。把教學內容濃縮進電腦，而教師只需一只鼠標就可靈活實現各種教具及內容間的轉換，輕松提高授課效率；課后師生的交流與互動對于課程復習、學生創新能力培養很重要，多媒體教學提供了學習實時交流互動的可能性。

(3)重復再現易更新。課件可隨時拷貝幫助學生課后學習；授課時教師利用鼠標就可再現知識點；同一課程在針對不同授課對象時，電子版課件可方便地實時更新。

(4)不利于教學進度的控制。多媒體教學信息量大，教學進度快，學生易跟不上思路；有了課件，學生大都不再記筆記，注意力易渙散，教師難以控制教學進度。

(5)不利于師生情感的交流。在多媒體課堂上，教師失去了表演的激情，而學生也習慣了注目于屏幕，雙方交流出現真空，情感交流受阻。

(6)不利于學生能力的培養。課件中清晰的畫面雖直觀但制約了學生的想象力和創造力；課件頻繁切換使學生跟不上思路而妨礙學習、思考能力的培養；學生過分依賴課件，疏于對知識的梳理和總結，難以將知識轉化為實際能力。綜上，兩種教學模式各自存在固有優勢和缺點，就本課程而言，應結合專業培養目標，從以下幾方面力求兩者有機結合，推動課程教學改革發展。

2傳統與多媒體教學在材料科學基礎課程中的有機結合

2．1在教學理念方面的和諧統一

在高教課程體系改革深化的今天，課程學時數的減少與要求掌握的知識、信息量的增多的矛盾升級警示我們，傳統教育模式已不適應新形勢下教學改革的發展，因此必須更新教學理念，從教師為主體轉化為以學生為主體，實現自主學習和創新教育。而教學理念的轉變，首先在于教師觀念的轉變，教師只有充分意識到自身在教學過程中的地位和角色，才有助于學生主體地位的實現；傳統方式和多媒體技術作為不同形式下的授課手段，在教學理念的實現方面可以和諧統一。例如在“材料的凝固”一章中，用板書推導關鍵理論公式，能給予學生充分的理解時間，體現教與學的互動性，調動學生參與的積極性；而插播媒體文件演示金屬的凝固過程，則直觀形象地幫助學生理解和記憶，若再輔之以設問、置疑等手段，則不但可提高教學質量和效果，還利于學生創新思維和能力的培養。因此在新的教學理念的引導下，發揮傳統教學優勢，糅合先進多媒體技術，利于全面優化教學過程，提高教學質量和效率。

2．2在課件與教案要求方面的和諧統一

教案可以體現教師對課程的熟悉和掌控度，其邏輯性、條理性充分與否可以預測教師授課水平。那么在多媒體課堂，課件是不是可以完全取代教案而實現“無紙化”授課呢?答案顯然是否定的。高校教師要清醒地意識到多媒體不是課堂的“主角”，運用現代化技術是為了更好地解決在傳統教學中難以解決的問題，因此設計教案作為教師充分備課、系統整理授課思路的手段，依然不可或缺，而正因有了根據教學內容精心制作的多媒體課件，教案可以更加注重課程的系統化和條理化，而把需要擴展和具體化的內容在課件中以各種形式表現出來。例如在“相圖”章節，教案涵括了各小節的主要內容、承接關系、主要概念、重要定律等，而多媒體課件中具體的文字說明避免了低效的板書；可以再現相圖的繪制和分析的動畫過程、展示金相顯微組織圖片，避免了手繪相圖以及擺弄掛圖和模型的麻煩；利用可視化技術將三元相圖拆分、旋轉、重組，直觀表現出內部各個相區的位置和形態，避免了教師講不清、學生聽得一頭霧水的尷尬。多媒體教學作為一種現代教育的新型模式，追根溯源還是在傳統教學的基礎上繼承和發展起來的，教師應針對專業和課程特點，教學前充分分析和準備，設計提綱挈領的教案，編制獨具優勢的課件，結合教學的其他環節，相輔相成，切實提高教學質量和效果。

2．3在課堂教學組織方面的和諧統一

兩種授課方式在課堂教學組織方面各有千秋：傳統教學中教師運用親和力極強的板書、富于個人特色的語言與肢體動作，再加上長期積累的寶貴經驗，可隨機應變地調整教學節奏、變換多種形式組織教學；而多媒體技術運用得當，可以力排學生學習中理解問題的困難，培養獨立思考、解決問題的能力和提高創新意識，在課堂教學中，不斷刺激學生對所學內容的興趣，充分調動求知欲。因此，將兩者在此方面的優勢有機結合可獲得最優的教學效果。眾所周知，在課堂教學組織中，“度”的把握非常重要，我們可以結合傳統教學中教學適度的經驗來控制多媒體課堂的“度”：首先，教師要根據教學大綱、教學計劃和學生接受程度組織和運行課件，控制教學信息量；其次，利用因多媒體技術的采用而節省的時間來鞏固教學重點，如在講授“擴散方程的應用”時，可將原先只講一個應用誤差函數解解決碳鋼滲碳問題的課程，擴展為精講一個例題，利用其推論引導一個例題，再引申開去思考一個例題，達到學生多訓練的目的，提高了教學效果；最后，還可設計學生參與教學過程的環節，利于發揮其主體作用。

多媒體技術作為一種先進教學輔助手段，在材料科學基礎課程中的應用已經勢不可擋，但要真正發揮多媒體課堂教學的效果，必須把傳統的教學手段和多媒體技術有機結合，和諧統一才能促進課程教學改革的深化。