材料科学与工程专业导论课的定位与教学体系构建
一、研究背景
高等教育是衡量国家发展水平和发展潜力的重要标志,本科教育是提高高等教育质量的最重要基础,本科阶段是学生世界观、人生观、价值观形成的关键阶段。《专业导论》是面向大学新生的一门专业入门课程,旨在帮助学生理解本专业的目标和要求,培养和激发学生的专业兴趣和学习热情[1]。对于刚刚踏入材料学科大学的新生来讲,他们尚未适应大学的学习模式、缺乏基本的材料科学相关专业基础知识、缺少对材料工程技术的基本认知,缺少对《专业导论》课程内容进行科学设定,草率定位和敷衍教学会对新生今后的学习造成负面影响。本文对我校18级材料科学与工程专业《专业导论》课的教学情况进行总结,结合问卷调查的结果,指出当前教学存在的不足,对后续教学内容和方法进行探讨。通过明确《专业导论》课的定位、教学内容和考核模式,统一思想认识,充分发挥《专业导论》课正确、有效的导向作用。
二、课程教学情况和存在问题的调查
1.课程基本情况
《专业导论》课程为专业必修课程、考查课,共16学时(1学分),每周授课两次共4学时,大班教学。授课对象:东华理工大学2018级材料科学与工程专业(大类招生)的全体大一新生,共97人。任课教师:教学和科研一线的高级职称教师、博士,共7人。教学内容:包括材料科学与工程专业的历史,发展,课程体系、材料科学与工程专业的社会需求与就业、能源高分子、光催化材料及其应用、吸附材料、金属功能材料、碳材料和复合材料八个部分,介绍相关领域发展与前沿、任课教师的研究方向和成果介绍等。课程考核:采用课堂学习情况、作业完成情况与报告成绩相结合,按百分制评分,其中学习情况(出勤和课堂表现)占40%,学习报告(含学习日记和学业规划)占60%。学习报告中除了学习内容外,学生还需回答以下几个问题,包括:①学习《专业导论》前是否了解材料科学与工程?②你印象中的材料科学与工程是怎么样的?③是否有必要开设《专业导论》课,为什么?④学习《专业导论》后,你是否熟悉了自己的专业和发展前景?⑤课程能否激发你对材料学科的兴趣,当前你最感兴趣的材料或研究方向是什么? ⑥你对课程的建议。
2.课程的调研和完成情况总结
通过对课程考核数据和问卷调查结果分析,课程完成情况较好,学生的出勤率高,课堂气氛较好,大部分学生的报告完成情况不错。首先,开设《专业导论》课得到了学生的高度肯定,50%以上的同学上该课程前完全不了解专业,部分同学认为材料类似“打铁的”,还有同学认为材料是搞建筑的,也有同学认为材料是满足普通生活的物质,学生对材料材料科学与工程专业知之甚少。课程使学生了解了什么是材料,有哪些材料,材料有哪些重要的性能,材料专业的应用领域和发展前景,课程犹如灯塔一样,为学生今后的专业学习指明了方向。90%以上的同学了解了材料科学与工程的四要素(成分与结构、制备与加工、性能和使用性能),约70%的学生有了自己最感兴趣的专业方向,其中同学对新能源材料、光催化材料、吸附材料、智能材料和碳材料等的兴趣度最高。通过课程的教学,学生了解了材料领域迸发出的无限活力,坚定了信心,对专业的认可度更高,大部分同学建立了初步的学业规划和学习目标,甚至部分同学建立起了安全、环保、循环和可持续发展的理念,体现出良好的工程素质。
3.存在的问题分析
当前教学存在以下几点不足:①课程安排不够合理。由于学生人数多,大班教学课堂管理难,教学质量难以保证,授课老师反映前排同学听课认真,积极参与思考、互动和做笔记,而后排情况不理想。②教学内容具有前沿性且覆盖面广,但同学反映部分老师讲授的内容专业性太强,不易理解。③课程仅采用课堂授课方式,形式单一,考核主要以平时和读书报告成绩,考核比较简单。存在老师的教学方法、要求和课堂管理不一致,课件质量参差不齐的情况。④部分学生上课积极性不高。
三、开设《专业导论》的几点建议
首先,开设《专业导论》课非常必要,应发挥专业导论课的导向作用,通过课程教学进一步帮助学生完成在专业上的角色转化。《专业导论》课程应结合学科特点和专业发展现状,明确以“导”为中心,帮助学生完成角色转换,使学生熟悉和适应大学自主学习和考核方式,使学生了解专业的历史、现状和未来的发展方向,引导和帮助学生做好学业发展规划,培养学生具有“物理脑”、“化学手”和“工程心”。
第二,增加学生对专业的认同感,激发学习兴趣。新材料是国家战略性七大新兴产业之一,与多个其他新兴产业密切相关。材料科学与工程专业以材料学、化学、物理和冶金等为基础,重点研究材料成分/组成、结构、加工及其性能和使用性能的关联性。《专业导论》课要让学生了解专业的重要性和良好的发展前景,增加学生对专业的认同感。除PPT教学外,课程教学应采用专业前沿讲座、实验室参观和考察、与高年级优秀学长的交流会等的方式相结合,建立学生对专业的直观认知,培养和激发学生对专业的学习兴趣。
第三,将“导”落到实处,配备强师资,完善课程大纲、教学内容、教学和考核方式。课程教学学时有限,要有的放矢,不能让教学流于形式,在课程内容上既要知识覆盖面广、易懂有趣,但不肤浅,能体现当前学科发展方向和特点。课程充分体现材料科学与工程的四要素,知识体系应包括新型功能材料、新能源材料、新型环保材料的开发与应用和材料微纳加工新技术等内容。由于学生没有专业知识基础,教学上要由浅入深,以学生为主,内容不能太过理论化,应多举实例,做好理论与实际相结合,要从生活中和社会重大需求上展开,结合教师自身的科研经历,言传身教,搭建良性的互动平台。配备强师资,充分发挥专业知名教师、教授的影响力,配备研究和教学一线的中青年骨干教师,让学生触摸前沿知识,了解科学研究,树立正确科研态度,将“导”落到实处,并激发学生构建起创新能力和对专业的兴趣。
最后,重视专业启蒙课的重要性,要将《专业导论》课程作为专业课程学习的标杆,严标准,高要求。要对教学内容的新颖性、PPT制作与更新和教师的课前准备工作提出更高要求;采用小班教学模式,保证教学质量,更加重视课堂气氛和课堂管理工作,不能让学生产生专业课“好混”、“好过”的不好印象;采用多种考核方式,让学生切实参与课堂教学和讨论,课后合理布置任务,激发学生学习的主动性和对未知科学的探索精神,起到对后期专业课程(材料科学基础、材料工程基础等)学习、参与课外科技创新活动[2]和第二课堂等起到良好的导向和示范作用。
四、结论
《专业导论》课已成为许多学校教学计划中的一门专业启蒙课程,是对本科生专业课程教学的改革和尝试,其作用是积极的、有效的。为了有效发挥课程的导向作用,需要进一步完善教学内容、教学方式和考核方式等,配备强的专业师资队伍,严标准,高要求。通过《专业导论》课程学习,既要让学生了解专业和专业的发展方向,增加学生对专业的认同感,同时要激发学生对专业知识学习兴趣和潜能,做好学业规划,积极自发参与到课外科技活动和未来对材料科学研究中。
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