研究性学习材料范文第1篇

关键词：磁性材料；专业研究素养；专业教学；实践教学

材料工程技术专业（磁性材料方向）主要从事磁性材料及器件制造、工艺技术管理、新产品开发、工艺研究、品质控制、生产管理、营销技术服务、对内及对外产品贸易、设备管理和维护等。由于该专业本科毕业生较少，磁性材料制造企业需要大量工艺技术人员，因此，工艺技术管理成为专业学生主要的就业岗位。该岗位的主要职责是从事现场生产工艺技术管理、生产工艺研究和改进、新材料及新产品的开发等。毕业生在具备一定的专业知识和较好的专业技能基础上，还要具备一定的研究素养和较好的学习能力。

一、专业研究素养

研究是有目的的观察、分析和思考，并取得一定的成果。素养是素质和修养。专业素养是指从事专业工作的素质和修养，专业研究素养从属于专业素养，是一种专门的观察、分析和思考的活动和习惯。

经过多次与行业专家和企业负责人的沟通和讨论，结合职业教育的目的和任务，对材料专业学生专业研究素养界定如下：（1）具有一定的磁学专业知识。（2）掌握磁性材料生产工艺和操作技能。（3）具有一定的研究性学习的能力和习惯。（4）具有一定的观察、分析和思考的能力和习惯。（5）具有一定的独立能力、较强的责任心、团队精神和执着的品德。

二、专业研究素养培养途径

1.专业教学计划的改进

根据职业教育的目的和任务，结合行业需求，明确学生专业研究素养培养目标。改进课程设置，在基础课程《磁性材料基础》上增加《材料化学》和《磁性物理学》，结合学生从事工艺研究和新材料开发工作需要，适量加入自发磁化、磁畴结构和技术磁化等理论分析，增强学生磁学理论基础；将实训课程《永磁铁氧体材料生产工艺》调整为《永磁铁氧体材料生产与开发训练》，《软磁铁氧体材料生产工艺》调整为《软磁铁氧体材料生产与开发训练》，增加材料开发能力训练；开展工学结合，建立实习基地，将《磁性材料工艺控制技术》课程由实验室转移到企业生产现场，进行实地教学，强化学生工艺研究和工艺改进能力训练；开设《磁性材料研发技能训练》等选修课程，加强研究和开发能力训练。

2.实训基地建设

为增强学生感性认识，现场体验和认识产品生产过程，在学院领导和实训中心的支持下，专业教师多方努力，与五粮液集团鹏程电子器材有限公司达成协议，并于2009年10月20日举行了“实践教学基地”授牌仪式，由学院罗院长亲自授牌。

3.研究性学习习惯的培养

研究性学习就是以出研究成果为主要目的的学习。它是为了研究而进行的学习，并在学习的过程中开展研究。教学中，引导学生培养研究性学习方法，并督促学生将这种学习方法转化为一种习惯。（1）在学习过程中进行积极思考。（2）围绕研究目的阅读相关的资料。（3）在学习过程中不断地对资料进行分类组合，归纳总结，并形成自己的新认识、新见解。（4）学习过程中注重边学习边思考边做卡片。

研究性学习习惯，一方面可以丰富学生的知识面，另一方面，可以及时了解行业发展动态，提高学生的学习兴趣，同时，可以培养学生的思考能力、理解能力、表达能力和概括能力。

4.专业教学方法的探讨和改进

（1）行动导向教学法。学习和借鉴职业教学先进模式，充分认识专业工作特点，利用《铁氧体生产工艺技术》部级精品课程建设成果，在《永磁铁氧体生产工艺技术》、《软磁铁氧体生产工艺技术》、《金属磁生产工艺技术》和《磁路设计与磁性器件》课程教学中，充分采用行动导向法教学。根据教学项目，模拟生产现场环境，明确扮演角色引导学生表演，并结合案例研究，以追求学生个人和团队的行为表现为教学目标，强化学生能力的培养。

（2）树枝图教学法。为增强学生思维的逻辑性和系统性，在专业理论课程的教学中，探讨和采用树枝图教学法。在充分认识树的形状和结构的基础上，将散乱的知识有机地形成一个整体。例如，将永磁铁氧体的生产工艺看成树干，备料、成型、烧结、磨加工、分类和包装工序则可以看作树枝，工序下的具体操作过程则可以看作树枝丫和树叶，而工序工艺参数则可以看作树的花朵，工序质量参数则看作树的果实。

（3）多途径提升能力。在专业教学过程中，专业教师在引导学生充分认识事物内涵和外延的基础上，引导学生对事物进行解释和界定；并在充分认识事物特征的基础上，选择标准，对事物进行分类描述。这样，一方面完成了对事物现象和本质的认识，另一方面，完成了对学生概念形成能力和分类描述能力的强化训练。为提升学生的归纳总结能力，在理论课程教学中，专业教师在进行归纳总结方法讲解和演示的基础上，尝试和坚持在每次课程前后、课程单元前后、课程结束前后，请学生进行课程内容总结，并引导进行完整性、准确性和重点性检查。为增强学生的职业发展能力，在专业教学过程中，专业教师结合具体事例讲解制造质量、成本和效率的关系，引导学生建立和强化质量、成本和效率意识，并进行提高质量和效率、降低成本的方法训练。

5.聘请行业专家讲学

为拓展学生视野，了解行业发展动态，专业聘请浙江凯文磁钢有限公司总工程师赵国法、广东惠州科力磁元公司高级工程师王守良、中国磁学研究院绵阳赛茂磁材公司高级工程师肖综等，举行定期和不定期讲学，认识行业现状、了解行业现存问题、探讨行业发展方向。专业教师引导学生对行业现存问题和发展方向进行思考，并组织学生讨论，形成方案和观点，提交老师评阅。

6.开展暑期实践活动

为加强学生专业认识，提升学生专业技能，专业教师充分利用磁性材料与器件行业协会平台，积极为学生联系暑期实践活动单位，并与单位沟通，共同确定传帮带师傅，跟踪学生学习成长情况。有条件时，给予学生能力范围内的项目和课题，指导和督促学生完成。

7.加强专业协会建设

在实训中心的大力支持下，加强专业实验室建设，鼓励学生加入材料专业协会。专业教师全力支持协会活动，指导学生阅读《磁性材料及器件》、《中国陶瓷工艺》等专业杂志，从事行业调查，了解行业动态，结合行业需求和个人兴趣，开展新材料开发和工艺改进试验活动。

8.加强毕业论文选题和撰写指导

进入专业学习的第二学年，鼓励学生在专业教师的指导下，根据行业动态和发展需求，结合个人的兴趣和特长，进行毕业论文题目选择，三个月后，以小组为单位，组织学生进行毕业论文选题讨论，并确定选题；在深入调查和广泛查阅资料的基础上，完成毕业论文写作；再根据论文类型，将学生分组，由专业教师组织进行小组讨论和质疑；学生修改后交老师评阅和组织答辩。

三、总结

经过近几年的探索和努力，材料专业学生已获得磁性材料及器件行业协会和成员单位的认同，并受到用人单位的肯定和较高评价：“贵院材料专业学生，品德优良，行为规范，具有一定的理论基础和较好的实践操作技能，具有较好的思考研究意识和素养，并具有较强的分析研究能力。”

研究性学习材料范文第2篇

关键词：土木工程材料；教学方法；教学研究与改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2023）46-0099-02

《土木工程材料》是土建类专业必修的一门重要的专业基础课，本课程不同于数、理、化及力学等课程，具有内容庞杂，涉及面广，各章自成系统；公式的推导或定律的论证和分析少，定性的描述或经验规律的结论多；概念多、术语多、涉及学科较多等特点，内容平淡枯燥，其整体性、逻辑性、严密性以及各章节之间的连贯性均较差。因此教师难讲，学生厌学，教学效果较差[1]。为使学生能够真正掌握本课程的精髓，课程组经过长期、深入的教学研究与改革，探索出课程的教学规律与教学方法，收到了良好的教学效果，主要有：

一、材料种类上抓大放小、有重有轻

根据工程应用型本科的人才培养目标，重点讲述工程中应用较多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑钢材等，这些也正是课程的难点，复习考试也要重点加强，使学生切实掌握其精髓，突出培养工程应用能力，其它材料则略讲或让学生自学。

二、以材料性质为教学中心

以材料性质为教学中心，抓住一个中心、两条线索讲述。一个中心就是掌握材料性质，这是学好本课程的中心环节。各种材料需要研究的内容很广，涉及原料、生产、材料组成与结构、性质、应用、检验、验收及储存等诸多方面，教学中应突出材料的性质，而一些次要内容则留给学生自学。掌握材料性质的两条线索是：注意了解材料性质与其组成、结构之间的关系，即决定材料性质的基本因素；注意了解材料受外界影响性质发生变化的规律，即影响材料性质的外界因素。

三、采用启发式、提问式教学法

本课程的特点是有大量的条文叙述，采用启发式教学尤为重要。采用启发式教学，多提问题，引导学生积极思考，而不做消极的听众，既可以提高学习兴趣，巩固所学知识，又可以培养学生分析问题、解决问题的能力。

四、化抽象思维为形象思维

本课程学起来比较抽象而且枯燥乏味。因此，在教学中除了采用启发式教学外，我们还注重现代教育技术与多种教学手段的应用，如多媒体图片、动画、材料样品等，使材料教学具体化、形象化。采用多种教学手段辅助教学，使单调枯燥的内容变得生动活泼起来，增加了教学的直观性和学生的学习兴趣，提高了教学质量与效果。

五、运用对比的方法

教学中运用对比的方法，善于归纳同类材料的共性与特性。不同种类的材料具有不同的性质，同类材料则存在着共性，由于品种的不同，又存在着各自的特性。教学中采用对比的方法，归纳介绍同类材料的共性，再对同类材料的不同品种总结它们的异同点，以便掌握其特性。这种方法在学习和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂浆等时尤为重要。

六、教学与科研紧密结合

教学中要注重将建筑材料学科前沿的新知识、新观点、新成果引入教学。十分注意给学生补充建材科技领域的新知识、新观点、新成果，使学生了解土木工程材料学科前沿的最新信息，跟上科技发展的步伐。在讲授传统材料的基础上，重点突出新材料的优异性能，开阔学生的视野。这样，第一可以使学生们了解更新的材料信息，紧密跟踪学科前沿；第二可以活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣；第三可以培养学生自我更新、终身获取知识的能力。课程组教师在教学之余长期坚持不懈地献身科研，时刻掌握学科前沿的研究动态，并十分注重将科研与教学紧密结合，用自己的科研心得现身说法，把最新的科研成果运用于教学中，以科研促进教学，取得了良好的教学效果。

七、注重实验教学内容的改革，培养学生的研究、创新能力

为了培养学生的实验动手能力以及研究、创新能力，采取的主要措施是：常规实验主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的检测实验；对实验内容进行精心设计与革新，突出研究、创新能力的培养，编写了《土木工程材料综合性、设计性、创新性实验指导书》，尽量多开出综合性、设计性与创新性实验项目。2008级土木工程专业学生段邦政、朱攀、肖枭、孙少君等申请并完成了襄樊学院2023年大学生科研项目（2023DXS030），在废渣利用类著名期刊《粉煤灰综合利用》2023年第3期公开《再生砂对砂浆的施工和易性和抗压强度的影响初探》。

八、注重课程教学资料与实验室的建设

在本课程的建设中，我们十分注重教学资料、实验设备和多媒体教学建设以及双语教学的探索实践。在教学实践中积累了丰富的理论和实验教学所需的教学参考书、音像资料、材料样品，购置了较为完备的教学以及科研实验仪器设备，搜集了大量课件、案例、习题和模拟试题集等，从而为学生的研究性学习、自主学习以及创新能力的培养提供了良好的条件。这几年，我们改进了教学手段，采用多媒体式教学，增大了教学信息量，并使教学形式生动活泼，提高了教学效率与效果。另外，我们还采用了英文版《土木工程材料科学与技术》、《英汉土木工程材料常用词汇》等作辅助教学资料，开始了双语教学的探索与实践。

九、强化做习题的教学环节

对于本课程来说，要巩固并深化课堂教学效果就必须重视做习题的环节。针对该课程教材仅有思考题的特点，笔者广泛收集资料，编写了《土木工程材料习题与学习指导》一书，每章内容包括：内容提要、基本要求、重难点提示、基本概念与基本原理、考核要点、典型试题解析及大量习题等，并附有十余套模拟试题。在改进课堂教学的基础上，学生再通过做习题及模拟试题，就能更好地理解并切实掌握课程核心内容，提高考试成绩，改变了过去对该课程“一看就懂，一考却不会”的状况。

十、改革考核内容与评价方法

以往本课程主要以期末考试确定成绩，实验成绩所占权重较小，考核方式不全面，学生的工程素养、科学素养与创新精神未得到培养。改革考核方式后，课程成绩由作业、实验成绩、课程小论文及期末考试综合评定，其中作业占10%、实验占30%、课程论文占10%、期末考试占50%。课程考核加大了实验成绩权重，加强了工程师的基本训练，并增设课程小论文，培养学生的科学素养，全方位考核学生的能力，初步探讨建立了符合人才培养目标的全方位能力发展的考核评价体系。

综上所述，采用上述教学方法进行教学改革，使《土木工程材料》这门以条文叙述性为主的十分枯燥乏味的课程[1]的教学质量有了较大提高，不仅使学生的学习兴趣大增，而且学习效率与学习成绩也有了较大幅度的提高。

研究性学习材料范文第3篇

一、制定科学的科研制度，确保课题顺利实施

对幼儿活动材料的研究具体到实际操作层面：研究计划如何实施?研究内容如何确立?研究方法如何选择?研究过程如何开展?研究人员如何保障等一系列问题亟待解决。为保证科研课题的顺利开展，我园制定了《班级科研工作制度》《科研组长职责》《科研工作十每制度》《教师参研奖励制度》等科研管理制度。如《科研工作十每制度》，规定(1)每班有研究小点；(2)每次活动有计划、反思、总结；(3)每次活动有活动记录或影像资料；(4)每周两次小组研讨交流；(5)每周一次全园课题研讨活动；(6)每月一次小组示范活动；(7)每月一次教玩具评比展示活动；(8)每期制定研究方案；(9)每期聘请专家指导；(10)每期一次资料汇总，装订。建立科研人员网络结构，保障科研人员统一安排和协调，通过分层管理，层层落实，科研组发挥“小、实、活”的风格，努力为教师搭建理论学习与经验交流的平台，灵活多样地开展研讨交流活动，及时分析并解决课题研究中出现的问题，以确保科研活动顺利进行。在科研工作中，我们综合运用了行动研究法、案例研究法、内容分析法和叙事研究法。开展了语言活动材料、科学活动材料、游戏活动材料的开发与运用，幼儿活动材料来源方式、特性、功能，不同性质材料与幼儿学习之间的关系，投放活动材料的时机、数量与活动效果的关系，幼儿如何运用材料进行操作性学习，课题研究过程中教师的专业成长等子课题。

二、幼儿活动材料开发与利用策略

(一)活动材料构成：由“成品教玩具”转变为“多元材料的开发与利用”。由于幼儿教育活动的生活性、活动性、浅显性的特点，幼儿活动材料非常广泛，而不是局限于成品的教玩具。我们本着“取材多元、操作方便、耐玩实用、易于推广、促进发展”的原则，全体教师、幼儿集思广益，开发和利用各种废旧材料，改变过去大量购置成品教玩具的现象，创造性地制作了各种各样新颖独特、操作性强的教玩具，一物多用、一物多玩，最大限度地发挥活动材料的使用价值和发展价值。如开发制作的“多用飞盘”，适合各个年龄层幼儿使用，小中班幼儿可以在户外进行飞盘飞行活动，锻炼幼儿的手臂肌肉；婴小班幼儿可以用来扣纽扣活动，发展幼儿的小肌肉精细动作，锻炼手指的灵活性，促进幼儿学会生活自理；大班幼儿可以通过操作飞盘上的时针、分针，学习认读时钟，初步具有时间概念。

(二)活动材料的来源，开发和利用：以“教师为本”转向以“幼儿为本”。学习是主动建构的过程，幼儿积极主动地参与各种活动是以幼儿自身的兴趣和需要为基础的。教师要充分利用幼儿的兴趣和需要，从幼儿主体出发，将幼儿的外部需要转化为内部需要，变被动接受为自主建构。

在课题研究之初，我园教师费尽心思，寻找搜集了丰富多元的活动材料，并进行创造性地开发，用于教学活动和游戏活动，但这些新开发的材料却经不起考验，幼儿似乎并不领情，很快就对材料失去兴趣，活动效果每况愈下，教师信心受到打击，充满无奈。通过观察记录和小组研讨，教师统计分析了“材料来源途径”、“材料开发主体”、“材料操作主体”与幼儿活动效果的关系。通过研究发现，材料的来源途径是多元化的，但当材料开发和使用主体为幼儿时，幼儿兴趣点最高、活动持续时间最长、幼儿学习活动的有效性和教师教学活动的有效性最好。于是教师积极转变活动主导者、组织者，材料提供者、开发者的角色，变教师一厢情愿设计和开发材料为教师、幼儿友好合作，共同探讨，发动幼儿的集体力量，通过各种途径搜集、设计、开发活动材料。在幼儿主动寻找搜集材料的过程中，幼儿认识了材料的不同特性、学会了分类、养成节约的品质、具有了环保意识。幼儿主动构思、寻找、创作、运用材料进行活动，一方面简单的原始材料经过幼儿的奇思妙想，创造出很多新式玩法，废旧材料变地富有生机与活力、亲切和柔和，废旧材料的使用价值得到了最佳发挥；另一方面，幼儿活动的积极性大大提高，改变以往教玩具大都由教师提供的传统，幼儿成为了活动的真正主体，在教师的指导和帮助下，通过与活动材料的积极互动，教育自我、愉悦自我、发展自我，材料所蕴含的发展价值也因幼儿的加入得到充分挖掘。

(三)活动材料的选择和投放：挖掘材料的本体价值和可能价值。幼儿的年龄特点决定了他们对物质世界的认识必须以具体的事物和材料为中介。我们遵循材料投放的“适宜性、针对性、目的性、操作性”的要求，提供适合幼儿年龄特点和发展需要的活动材料，充分挖掘活动材料的本体价值和所蕴含的可能价值。如为婴班和小班幼儿提供安全卫生、柔和美观的玩具和活动材料，增加高真实性和高结构性材料的投放，因为幼儿年龄越小，对活动材料的逼真性程度要求越高。实验研究发现，高真实性、高结构性的玩具可鼓励婴幼儿的假装游戏，促进其表征能力发展。而对于中大班幼儿，则提供更多的半成品的、废旧的、具有低真实性和低结构性的活动材料，因为“高结构的活动材料具有较强的定向作用，抑制幼儿的想象力”在研究中，我们发现低结构的活动材料比高结构材料更有助于中大班幼儿探索行为、象征性游戏、非刻板化的假装游戏转换，以发展幼儿创造力、动手操作能力、合作能力，锻炼幼儿的意志力。

过去，我们组织中大班的体育活动往往不加考虑地运用高结构的活动材料，但使用几次后，幼儿渐渐失去兴趣，无法吸引幼儿注意力，活动材料也成为摆设。通过观察记录、反思探究，我们增加对低结构材料的投放。于是我们尝试在活动区投放废旧纸箱，放手让幼儿自主操作，在活动中，幼儿发挥自己的想象力和创作力，在协商、合作的过程中，将一个简单的材料生成了多种玩法，教师也从幼儿的操作过程中得到启发，生成了丰富多彩的活动：“公共汽车”、“过山洞”、“车轮滚滚滚”、“过小桥”等；利用废旧饮料瓶开展了“火箭船”、“舞龙”、快乐接球”、“滑板车”等系列活动。开发和利用生活中随处可见的废旧材料，充分挖掘废旧材料所蕴含的可能价值，通过这些活动，不仅锻炼了幼儿的动手能力、运动能力、审美能力和探究能力，而且萌发了幼儿的节约意识和环保

意识，并切实落实到行动当中。

我们还发现，每个班级所提供的活动材料并非越多越好，在环境创设中，有些教师倾其所能，聚其所有，投放了五花八门的活动材料，但活动效果却并不理想。幼儿被丰富的材料弄地眼花缭乱，这个摸摸、那个碰碰，注意力分散，而且过多的材料不利于幼儿间的交流与合作。于是，我们根据幼儿的表现和活动情况发现问题并及时调整材料的种类和数量，在投放材料时，充分考虑材料与活动目标、幼儿数量、年龄特点等的关系，做到有的放矢，解决了材料投放的盲目性和一味地求新求异，加强了材料投放的目的性、适应性和科学性，并根据幼儿发展情况，适时进行更换和补充。

(四)利用本土性材料：生成园本特色课程。通过对材料的研究，教师按照各种材料的特性进行分类和开发，观察研究、挖掘不同特性的材料对幼儿发展的作用，促进活动材料与幼儿知识、经验的对接，促进幼儿全方位发展。利用我园所在社区资源和家长资源，收集、开发、利用具有本土特色的废旧材料，如利用医院的各种废旧材料和资源进行区角活动、角色游戏、户外体育游戏，开展如“烫伤怎么办”、“车祸救助”、“宝宝感冒发烧了”、“食物中毒”、“健康体检”、“疾病预防”等系列活动，让幼儿在与材料的互动、在与同伴相互交流过程中，学会互帮互助、体验医生的职业特点、学会移情、懂得关心他人、真爱自己和他人的生命；利用医院文化特点，开展良好生活习惯养成教育活动，幼儿字母发地收集资料，想点子、出主意，习惯养成效果远远超出预料；模仿医院心理咨询中心，开展“心理疏导”、“遇到困难我不怕”、“学会感恩”、“保护生命”、“我和别人不一样”、“健康成长日记”等系列情感活动，通过活动，幼儿自我认同感大大增强，勇于面对和克服困难，逐渐养成尊重他人、知恩图报、自信乐观的品质，幼儿的情绪管理能力得到提高；此外，我园还结合社区资源，开展游泳活动、轮滑活动、武术活动、体能训练等活动，打造出具有园本特点的健康特色课程。这些活动深受幼儿喜爱，获得家长朋友、幼教同行、教育专家的肯定和赞誉。

三、活动材料对幼儿发展的促进作用

(一)促进幼儿自主学习。幼儿自主学习的过程，是其注意、感觉知觉、记忆、想像、思维等认知心理要素和情绪情感、意志、个性等非认知心理要素活动的过程。在幼儿园教育教学中，促进幼儿自主性学习的方法有许多，但通过教育观察我们发现，提供操作材料相对于其他办法更能引发幼儿自主性学习。幼儿处于具体形象思维阶段，其学习需要通过各种感觉器官和肢体动作来完成，再加上幼儿好动、好奇、好创造的天性，对活动材料的操作和创造符合幼儿年龄特点和发展水平。我们为幼儿提供了丰富多元的、可供操作的物质材料，鼓励幼儿自己动手、动脑，自主“创造”属于他们自己的游戏和活动。如利用“木条、木桩、不锈钢管”开发的“奇幻木方格”，活动材料集“环保、开放、多元、趣味”于一体，幼儿可以自由组合、任意拆装。运用不同的组合，幼儿可进行“钻山洞”、“过小桥”、“攀登架”、“跳格子”、“抬轿子”、“滑轮”、“拉力比赛”、“走迷宫”等极富创造力的活动。在操作学习过程中，幼儿变接受性学习为自主性学习，遵循自己的内部需要和发展规律，在已有经验和对材料的理解的基础上，创造、开发、组合各种活动材料，创造性地开发出各种不同的玩法，幼儿兴趣高昂、乐此不疲，体现了幼儿良好的学习状态、积极的心理活动和高效的学习效率。

(二)促进幼儿多元智能的发展。加德纳在1983年提出的多元智能理论，认为人的智能是多元的，具有差异性和实践性，不同个体在实践过程中发现新知识、解决新问题、创造新产品的方式、途径和能力具有个体差异性。幼儿的动作、能力、经验、情感等与活动材料的大小、结构、功能复杂性之间存在着相互制约的关系，“通过与设计巧妙的设备与材料的互动，儿童将发展出大小肌肉的协调性，对外界的概念，创造性、社会技能和自我认知。”物质材料在形成和改变幼儿脑结构的过程中起着十分重要的作用，尤其是对幼儿心智具有挑战性的物质材料对幼儿脑的发展更有意义。幼儿对物质材料的操作，涉及动作、语言和情感，与左右脑均有关。因此，在活动材料的设计和开发中，我们注意以幼儿的多元智能发展为目标和导向，在幼儿与材料的充分互动中发展多种智能。

研究性学习材料范文第4篇

关键词：开放式；功能材料专业；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2023）22-0120-02

作为高等院校材料学科体系中较为重要的基础课程之一，功能材料具有课程内容丰富、社会实践性和应用型强、发展迅速等特点。随着社会和科技的发展，功能材料所涉及的教学内容会日益丰富，不仅在材料科学领域，而且在生命科学、化学化工和能源科学等诸多领域都有所覆盖。功能材料这门课程在有限的学时内无法讲授不断增加的课程内容，即有限的学时与膨胀的课程内容之间的矛盾日益突出。这给教授该课程的教师们带来极大的挑战。教师一方面需要完成教学计划所安排的教学任务，另一方面又要重视大学生的专业素质和创新能力的培养与提高。在新教学环境下如何构建适合功能材料教学进程的教学体系，成为本文主要关注和要解决的问题。因此，本文拟从三个方面进行分析和探讨。

与其他的学科相比较，我们认为功能材料课程具有以下特点：

第一，涉及面广、基础知识丰富。功能材料一般涉及到无机非金属材料、高分子材料、金属材料、纳米材料和复合材料等众多知识内容。因此，学生在学习这门课程之前，需要系统掌握物理、化学等基础知识，特别对相关材料的光学、电学、磁性和声学等物理性能和有关理论有一个全面的了解和掌握。

第二，较强的思维想象能力。在学习功能材料这门课程的过程中，学生不仅需要对各个材料的结构特点、主要性能以及用途等方面有一个全面的了解，而且需要学习和理解相关功能材料的基本原理。而这些基本原理和概念往往比较抽象，如超导材料所涉及的超导理论、导电高分子的导电机理和压电陶瓷的工作原理等。学生需要具有一定的抽象思维能力才能比较真正地理解。这门课所覆盖的知识点多而且广，讲授的知识比较浅显。这时就需要学生具有课堂上大量接受，课堂下快速消化知识的能力。

第三，思维转换能力。功能材料所涉及的材料体系比较多，而不同体系的材料之间又没有太大的联系。所以，功能材料课程具有章节相对独立和内容模块化比较严重等特点。针对这一现象，学生需要具有快速的思维转换能力。在学生一个章节的内容后，马上转换个人思维，以便适应下一章节知识内容的学习要求。

因此，功能材料的教学呈现知识较多、讲授难度大等特点，但也有规律可循。在传统课堂的教学上，该课程的教学一般采用“填鸭式”教学模式，比较关注学生大脑对知识信息的接收、处理和存储等能力，常常忽略了学生的研究分析的能力。这样很容易造成学生仅仅局限于课本知识的认识和记忆，不去独立思考问题。这不但不能解决功能材料的教学难题，而且更没有把握功能材料的教学规律，不利于培养学生对功能材料的学习兴趣和创新能力。

针对以上所出现问题，我们教学团队采取了许多措施，进行一些有用的教学模式改革，积累了丰富的教学经验，慢慢地形成了较为系统的教学体系，具体阐述如下：

一、重思路

掌握学习规律，因地事宜。一般地，人们对新知识的学习都是采取一定的思路进行的。思路指的是学生思维的规律和方式。人们的学习过程就是个人经验的逐渐累积及自我行为的不断变化过程，也是人的创造性以及思维能力等各种行为心理机能不断发展的过程。如何培养学生的学习思路是所有学科教学所面临的重要任务。现代教学所需要解决的基本问题就是怎么处理思维教学和知识单向传授之间的关系。面对功能材料课程的思维教学就是尝试教给学生一些基本的思维规范，培养学生科学的学习思路。通过教师的思路教学，让学生领会功能材料的学习思路，摸索出适合自己思路的学习方法，把学生领进思考和研究功能材料的大门。具体操作程序包括确定功能材料课程教学总体思路，根据不同板块的教学内容实施不同的教学思路，采用“实验事实-机理假说-机理验证-性能应用”的教学思路。具体到教学课堂，思路教学的程序一般如下：设疑，质疑，稀疑。

二、重思维

作为新时代的教师，如何重视思维教学也是提高教学质量的重要的一环。在教学过程，教师不能一直关注自我的讲授，要将自己的思路教学赋予整个课堂教授过程中，强调思维过程的必要性，从而慢慢诱导学生进行自我独立的思考，培养学生在学习过程中进行自我思维的良好习惯。有思维的教学有益于思路的培养。同时，思路教学活动的开展也是思维活动的展开，让学生具体感受到思维教学的动态过程，大大提高学生积极思考的愿望。按照教学内容的分布可以将其组织成思维教学的形式。功能材料的教学内容是无数材料学家的智慧结晶，只要教师努力研究教材，每一章节都可按一定的思路组织成思维的教学内容。

三、寻规律

思路教学最重要的一点就是根据不同的教学模块制定特定的教学方式，诱导学生积极探索新的知识内容，从而启发他们掌握学习功能材料这门课程的规律。通过寻找规律、学习规律和利用规律，最终达到掌握知识内容的目的。教学事实证明学生在教师们的“寻规律”的思维教学中，慢慢地学会了针对不同教学内容采用相应的学习模式，掌握各自的学习规律，从而达到了掌握研究功能材料的一般规律。学生根据认知规律学习这门课程，大大提高了学生学习功能材料的学习兴趣。

四、求创新

教学创新也是整个教学最重要的一个环节，贯穿整个教学活动。如何进行思路教学的创新？就是让学生在掌握学习该门课程的学习方法基础上，进一步拓宽教学思维活动的范围，勤于思考，敢于提问，以期望自我教学的过程。我们发现，在实施“思路创新教学”方式之前，大部分同学都局限于课本知识，针对课本提出一些简单的问题，明显表现出懒于思考、不敢提问的状况。在进行“思维创新教学”改革之后，学生加入了课堂的教学之中，与老师的互动明显增多。学生作为课堂教学中的一分子，促使他们积极思考，很多同学都提出了一定深度的问题。人人都在思考，人人都在提问，就会让学生从不同角度去分析和讨论问题。整个教学过程呈现谈论式教学的课堂气氛，教学效果明显。

五、搞好逻辑法教学

逻辑法教学是工科课堂所必需的教学方法。由于工科课堂规律具有逻辑性强、规律性明显等特点，逻辑性教学法在功能材料课程教学过程中具有显著的特征性和适用性。在逻辑法教学过程中，可以引入知识要点，让学生主动去查询和学习这些课程知识。教师在教学过程中，根据教学知识规律实施诱导作用，改变教师填鸭式的教学模式。学生在学习的过程中，根据学习知识规律，进行有规律的学习，掌握学习规律，为以后的学习和科研活动打下坚实的基础。同时，教师在整个教学过程改变“教师讲学生听”的讲课模式，积极引导学生按照老师的教学逻辑一步一步地学习下去，从而潜移默化地掌握对知识点的分析、归纳总结和判断的能力。

六、教学内容与实际有效联系

教学内容是教学改革的核心，但是教学内容要与实际联系在一起，让学生在学习功能材料过程中对课程内容具有一定的认识性。比方说，讲到无机非金属材料方面，联系实际生产生活中应用较多的玻璃、陶瓷和水泥等材料，使学生对该材料的学习加强印象。高分子材料方面，可以联系手机贴膜、液晶等材料，对高分子的特性具有一定的了解。同时，应该关注功能材料的最新进展，让学生对功能材料的发展前沿具有一定的了解，激发他们学习功能材料的热情。

七、考核方法的改革

对考核方法的改革也是该课程教学模式改革所涉及的内容。平时课后作业和考试内容不应该一成不变，多增加综合性和思考题。在题目的设计上不以难点、重点为考点，多出一些富有开放式、探究式的考题。作业和考试的目的不是培养学生死记硬背能力和应试能力，而是通过这个手段引导学生去分析和思考，创造一个宽松的学习环境。题目的答案不是固定的，也可以是开放的或扩大的，但是能够影响学生思维和逻辑推理能力。所以，考核的目的是引导学生创造性地去学习，从过去的死记硬背模式逐渐转变成理解性的记忆模式。有条件地进行开卷考试，在学生查找知识去解答的过程，达到主动学习和享受学习的目的。通过功能材料的学习，希望同学在思想境界和掌握科学知识方面得到提升，不仅学习了专业知识而且充实了美好心灵。这也是我们进行教学模式改革的最终目的和理想的教学目标。

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研究性学习材料范文第5篇

关键词：材料化学；建设；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2023）03-0096-03

材料化学是在学科的生长和发展的互相交叉、互相渗透中，由作为基础学科的化学更直接地介入到材料科学而形成的。材料化学是以材料为研究对象，主要研究材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量，并不是材料的化学性质。随着科学技术的迅猛发展，材料化学所面临的各种困难，需要通过不同学科之间的相互交叉与融合来解决。而学科的交叉和融合，就是在不断的改革中进行和完善起来的，材料化学的兴起就是一个典型的例子。新材料技术是国家重点发展的高新技术之一，且与重庆市的地方经济紧密相连。作为重要的专业基础课程，《材料化学》是材料类专业的一门专业主干课程，该课程力图融会不同学科，建立起各学科专业基础知识的共同点，汇集各学科专业语言的相同点，并使教学课程系统化、整体化，从而使学生尽快地接近并领悟材料科学的专业和前沿领域。本人结合在西南大学材料学院硕士《材料化学》课程中的教学经验及科研中的实践体会，首先对该课程存在的问题进行了阐述，然后在教学内容、方法和手段、培养要求以及实验教学等方面对该课程进行了探讨并提出了该课程教学对策。

一、《材料化学》课程中存在的问题

首先，材料化学是一门新兴学科，该学科发展时间较短，课程教学资料较少。不像传统的基础化学学科那样，经过长期的教学和科研积累已经产生一些经典而权威的教材和参考资料。近年来，尽管已出版了一些关于材料化学的教科书，但由于教材的侧重点不同，其教材内容大相径庭。在21世纪，随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学学科领域的不断进展，作为新兴学科的材料化学发展日新月异，各种新材料层出不穷，并在基本原理、制备技术、表征手段以及性能研究等方面取得了很大的进步，但针对《材料化学》课程的教材内容较老，更新较慢，以至于本学科的新技术、新成果的研究和进展不能及时充实到教材中。

其次，如何设置材料化学专业相关课程，并建立起相关课程之间内在、合理的联系，以及如何安排好材料学与基础化学学科的相关课程等方面，目前还有很多问题值得探索。另外，《材料化学》课程以化学的基本概念、原理及定律为出发点，阐述材料本身的结构、性质以及它们在外界条件下发生的变化现象，以揭示其变化规律，从而指导材料的科学研究与开发。迄今为止，国内开设材料化学学科的大学有几十所，其地域分布呈现工业布局特点，即东部多于西部，北方多于南方。目前，如何在较短的时间内，让学生了解并掌握材料化学以及相关领域的基础内容和专业语言，是我们研究的一个重要课题。另外，如何在有限的学习时间内，合理安排材料化学及其相关课程的学时比重，也有待于进一步研究。

二、根据学科特点，用心组织教学内容

材料化学融合了材料学和化学两大类学科，材料化学专业的基础课程主要涉及物理学、热力学、材料化学、冶金学、电化学等方面知识，特别是无机化学、物理化学，因此该学科涉及的内容极为广泛；同时，针对研究生的教学层次，在内容的深度、广度和新颖性上又有一定的要求。因此，教师在材料化学课程教学内容的组织上，必须根据本课程的学科特点，兼顾广度和深度，体现内容的新颖性，还要力求反映当代材料化学前沿理论、科技成果、应用前景和最新发展动态，以及材料学与工程产业的发展状况。在教学内容方面，我们务必要使学生从材料自身的结构、性质、制备和表征等基本要素出发，理解材料科学中的相关化学问题，做到理论与实践相结合，从而将自己所学的化学知识应用到材料的研究与开发中。另外，通过对该门课程的学习，使学生充分了解材料科学的发展状况，并掌握一些新概念、新技术、新工艺；同时还要使学生掌握纳米材料、能源材料等新材料的基础知识和理论，以及物理化学、电化学、催化化学等化学知识在材料化学中的应用。目的是培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，使学生理解并运用新型材料的制备方法。本课程教学中，我选择了朱光明教授编写的《材料化学》作为教材，另外，还选择了唐小真教授编写的《材料化学导论》和石德珂教授编写的《材料科学基础》作为主要参考书。根据材料化学的学科特点，我们将教学内容分为两大部分：第一大部分是材料化学的理论部分，其内容主要包括材料的结构、固相反应和热力学基础等；第二大部分系统阐述材料的设计、化学制备和表征技术等，是理论部分的延伸和应用，同时，这部分内容还结合本校材料专业的一些科研成果和研究进展，重点突出新型功能材料的化学制备方法。这样就加深了学生对前面理论知识的理解和掌握，开阔了他们的视野，激发了他们的学习兴趣、增强了他们的创造激情，为新材料的研究和开发奠定了坚实的理论和应用研究基础。

三、结合课程特点，灵活选用多种教学方法和手段

相对于本科生来说，研究生的思维更加活跃、思路更加清晰、动手实践能力较强、自学能力更强、更喜欢去主动学习，因此，在教学中，我们要充分利用这一特点，改进传统课堂以教师为主、学生为辅的教学方法，积极实行启发式、互动式和讨论式教学，有意识地采用设疑或质疑的方式，引导学生独立思考，分析讨论得出正确的结论，由接受知识转变为创造知识。同时注重启发学生的思维方式，着重培养学生的逆向思维和发散型思维，培养学生创新意识和创新能力，从而提高学生的综合素质。例如在讲授各种新型材料时，我们要多留给学生一些自学和独立思考的时间。为培养学生的自学能力和提高学生学习的积极性，我们实行了学生参与教学这一新体制，改变了传统以教师为中心的教学方式。在每次上新课前，我们让学生课下通过图书馆和互联网等媒介积极查阅相关资料，制作成PPT参与讲解，并回答同学的疑问。通过这种方式可以提高学生学习的兴趣和主动性，能够使学生主动地参与到课堂教学中，活跃课堂气氛，从而有助于锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力，使学生由被动学习变为主动学习；有助于帮助学生发现自己在学习中的问题，并及时进行解决和纠正，使教学方式呈现多元化；有助于师生之间相互沟通、交流、启发，形成良好的学习氛围。实践证明，这种教学方式比原来单一以教师为主的课堂讲授方法效果要好，且更受学生们欢迎。此外，教学手段也需要灵活多样。随着多媒体技术的快速发展，传统板书式的教学越来越少，而采用现代化教学手段（如投影、CAI教学课件、胶片）越来越多。当然，多媒体教学手段因其能大大提高信息传输量，快捷、方便等特点而备受人们青睐，但同时也有自己的弊端：因此，在《材料化学》课程教学过程中，我们采用传统的板书教学和现代的多媒体教学相结合，营造活跃的课堂气氛，使师生更好地交流和沟通，做到畅所欲言。多媒体能将文字、图形、图像、动画和声音等展现出来，使原本枯燥的教材内容变得生动有趣，从而调动了学生学习的积极性，使其主动参与到课程学习中来。总之，教学手段必须与学生自身情况相结合，必须与教学内容相适应。因材施教，才能做到事半功倍。

四、面向未来，将培养学生的科技创新能力放在首位

培养学生的科技创新能力，建立多模块、分层次、相互衔接的课堂教学体系，是我国课程教学改革的主线。我院围绕人才培养目标，改进课程结构，创新教学体系与内容，以课程教学体系改革为切入口，以“培养创新、应用型人才”为核心，这也是“培养能力、开拓创新、服务社会”的指导思想的基本要求。对学生科研能力和创新精神的培养不是短期内所能达到的，这是一个逐渐积累的过程，主要取决于教学过程中教师的启发和引导以及学生自己的自学能力。在对学生的培养过程中，要重视科研与教学相结合，并积极、生动地进行实例教学。在教材内容的选择上，力求做到精益求精。我们删减了内容陈旧、分析手段落后以及与时代脱节的内容；融入了当前材料化学研究的新成就，引入了科技创新成果，让学生真切地体会到当今科技发展的进展和趋势，从而激发学生学习的潜能和兴趣。在教学过程中，我们会适时地穿插一些科学研究的最新成果及其典型事例，目的就是提高学生对科研的兴趣，同时鼓励他们积极参与到导师的科研中去。通过学生亲自动手做实验使其不断受到锻炼和启发，从而培养了他们严谨的科学态度，提高了他们的动手能力和科研创新能力，使《材料化学》这门课程展现出前沿性、时代性和趣味性。

五、适应《材料化学》课程要求，精心组织实验教学

材料化学课程毕竟是一门新兴学科，为了让让学生更好地理解并学好该课程，我们还精选了《材料化学实验》课程与之相配套，目的是做到教学和科研实践相结合，使之成为一门实用性强的课程。为此，在配套实验课程中，我们专门设置了一个设计型实验：把学生分成几个小组，在老师的启发引导下，各小组独立设计实验方案，并将预习报告提交给老师，在实验方案审核通过后，各小组按预先制定的实验方案进行实验，同时观察、记录实验现象，分析实验结果，并针对实验过程中产生的问题提出切实可行的解决方案，得出实验结论，并组织学生互相点评，以熟悉操作技巧。设计型实验具有创新性，能够增强学生自主学习和实践的兴趣；激发学生的学习兴趣和拓展知识面；有效地提高实验教学的效果。这种设计型实验和专业教学相辅相成，产生了很有效的共鸣效应，使学生能在专业课程实验的基础上，为科研和以后的毕业设计环节打下了坚实的基础。通过设计型实验，一方面要求教师不能够只满足于书本上的知识，必须要不断地学习，同时加强自身科研能力，掌握好本专业的最新成果和前沿动态。

《材料化学》作为一门专业主干课程，对人才的培养起着重要作用。本人从教学实际出发，通过革新教学方法、优化教学内容、增强教学实践环节等途径实现该课程的建设与改革，但如何更好对该课程教学体系进行建设，仍需要进一步深入探讨与实践。

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