材料化学专业材料化学物理课程的定位与教学变革4400摘要：结合材料化学专业的专业特色及材料化学物理课程的特性与定位，以及社会发展及高等工程教育对材料化学专业人才培养的要求材料物理专业有哪些课程，对材料化学物理课程进行了教学内容及教学方式的变革，取得了良好疗效。材料化学专业是研究各类材料非常是各类先进结构材料、新型功能材料化学基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律，为各类高新技术材料发展提供科学根据的应用基础学科，是理工融合的学科[1，2]。材料化学是化学学与材料科学的一个交叉学科，主要通过各类化学技术和效应，实现材料的合成、制备、加工与应用。主要研究范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。材料化学将理科的知识传授与文科的工程能力培养相结合，使传统材料工艺学与以现代数学学为基础的材料科学相融合，具有亦工亦理，理工相融的特性。材料化学物理是四川学院材料化学专业大专生的学位选修课程，这门课程是从数学物理的角度研究材料科学与工程的基础理论问题，从基础的具有共性的原理及方式来阐述各类材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的互相关系。该门课程的教学目的在于提升中学生的专业知识水平，培养中学生科学的思维方法和独立的创新能力，以及综合运用基础理论来解决实际问题的能力。
材料化学物理是材料化学专业十分重要的专业基础课，它以高等物理、大学物理、大学化学等理论基础课程为基础。高等物理是学习数学物理的重要手段和工具，数学物理只有通过物理语言的抒发能够成其为真正的科学。认识到学院数学和数学物理中热力学内容的衔接，了解学院数学中原子结构知识的介绍，协调好与学院物理中原子结构部份内容的关系，突出重点，防止重复，讲清难点，是材料化学物理教学中值得注意和认真对待的问题[4]。材料化学物理同时也是材料化学专业的后续专业课程(材料腐蚀与防护等)的基础课程。材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的低温氧化的热力学部份，就要运用材料化学物理中众多热力学基本知识，如G-T平衡图和克拉佩龙多项式等。材料化学物理就像一座桥梁，将材料化学专业的前期基础课与后续专业课连接上去，以建立专业知识的系统与连贯性。同时，材料化学物理作为一门重要的专业基础课，是许多高等高校研究生入学考试的必考课目。材料化学物理与材料科学与工程各专业相关的生产生活联系紧密。新材料的设计、合成以及产物性能的提升与可控自由基聚合反应中所用的新型催化剂和引起剂息息相关。在材料表面改性过程中，界面效应是起理论指导作用的。电物理在材料领域应用广泛，诸如：熔盐电解法制取金属铝、多种稀土金属及其合金，金属在使用过程中的腐蚀及防护等，新型的物理传感、燃料电板、锂离子电瓶的研究和生四川要用到电物理理论。
而对于发展迅速的前沿材料纳米材料，怎么制备具有规定规格和组成的纳米颗粒、测量其性质、了解它们的特殊性质与颗粒规格的关系等很大程度上依赖于科学检测手段和物理化工技术，这也离不开材料化学物理基本原理的指导。按照在往年的教学过程中的观察与经验，材料化学物理是一门老师难教、学生难学的课程。这首先是由于材料化学物理课程与物理化学联系密切、抽象概念多、数理推论多、公式冗长等特性。许多中学生看到大段连篇的公式推论都会形成畏难心理，失去学好该课程的信心，之后就渐渐偏科甚至舍弃学习。再加上该门课程对于材料化学专业的中学生来说，课时相对较少，要在有限的学时中把握较多的内容，致使往年的教学出现点到为止，认识学习不够深入的现象[5]。该门课程的讲课对象是学院二年级念书期的中学生，处于这个时期的中学生学习兴趣和学习热情处于整个学院的全盛时期，求知欲强，精力充裕。面对这样的中学生，怎样有效地借助她们的求知欲，迸发起学习该课程的兴趣，并针对她们的缺点，拟定行之有效的方式及对策，使其通过该门课程的学习，培养起运用数学物理的方式进行科学研究和解决实际问题的能力，是值得我们教学工作者值得思索并认真对待的问题。针对上述问题，为增强材料化学物理的教学质量，迸发中学生的学习兴趣，培养中学生能力，我们对材料化学物理课程教学进行了多方面的变革。
(1)教学内容与材料化学专业特色相结合。针对材料化学专业亦工亦理，理工相融的特性，材料化学物理的教学思想与内容安排也要做到理工相融。既要把重点放到化学物理的基础理论、基础知识、基础技能的教育上，例如要对基本概念有比较深的理解，对重要公式就能熟练把握，对课程作业有严格的要求等，以强化中学生对理论知识的认识和理解[6]。同时，班主任也要认识到工程教育是材料化学专业中学生培养中不可缺乏的重要组成部份，要彻底改变传统数学物理教学模式下工程教育处于从属地位的状况。我们既要指出数学物理学科的理论性和科学性，又要从工程需求的实际出发进行考虑，不能重科学轻技术、重理论轻实践，不能从理论到理论，而应重视相关推论的数学意义、适用范围，重视科学理论与工程问题的结合。(2)教学内容与科研实践相结合。材料化学物理课程应积极提倡科研与教学资源共享，以科研推动教学，适时地将最前沿的科研成果渗透到教材、教学和实验中。将科研课题和教学相结合，实现科研对教学的拉动作用。如能实现教学和科研的互动，这将为大专生完成，继续读研深造奠定坚实的基础，并能大大提升中学生剖析问题解决问题的能力、实验操作能力以及计算机软件的使用能力。同时将教学与班主任的科研实践相结合，还有利于调动中学生学习和进行实验操作的积极性及兴趣，启发中学生的思维，迸发其探求精神。
比如，可将材料化学系班主任的科研课题稀土氧化物纳米颗粒的制备与相关物理热力学和界面现象的知识相结合来进行教学，将班主任课题激光熔覆制备生物陶瓷材料与相关的热力学知识相结合，如反应吉布斯自由能的估算及其作为反应判据的应用，等等。还可以鼓励感兴趣的中学生参与到班主任的科研实验中来，学因而用，强化知识点理解的同时，扩宽视野，锻练科研及动手能力。(1)传统与先进教学手段相结合。传统的教学手段板书因为其单调、枯燥的特征已不能完全适应目前的教学要求，而多媒体辅助教学手段是图、文、像、色集于一体的现代化教学手段，它的应用使原先量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识，通过形象、生动、直观的方式表现下来，调动了学生的积极性和学习兴趣，以便中学生对知识的理解和把握。同时，也为班主任节约了大量板书绘图的时间，推动了讲课进度也减小了教学信息量[7]。例如相平衡与界面现象这两章材料物理专业有哪些课程，借助多媒体手段能将各类相图、亚稳状态及润湿现象能内容形象直观地表现下来，配上动漫疗效，更易于中学生的认识与理解。并且在整个教学过程当中，多媒体也不是放之四海而皆准的教学手段，在一些公式的推论演示以及课后习题的讲解过程中，配以一定的板书，将会起到解释充分、循循善诱的教学疗效，使中学生有充足的时间理解消化相关重点及难点。
其实，不同方式的教学方式、教学手段须根据教学内容、学生能力、教学需求等灵活应用，才可较好处理有限的理论学时与教学内容多、传授知识与培养能力、主体与主导之间的关系，有效地提升中学生学习兴趣、自学能力、综合素养，取得良好的教学疗效。(2)班主任指导与中学生自主学习相结合。传统的材料化学物理的教学模式是填鸭式教学，老师讲，中学生听，老师主动教，中学生被动学，这样的教学模式使中学生的主观能动性得不到彰显和发挥，因而导致事倍功半的教学疗效。师者，传道、授业、解惑也。班主任除了完成传道授业的任务外，也要企图将中学生的学习潜能迸发下来，对此，我们采用了以下方式：在教学中采用重点难点班主任讲授、简单章节中学生自主学习的方式。中学生自主学习以后，采用课堂提问的形式以检验中学生自主学习的学习成果。上面我们谈到学习材料物理物理的大二中学生，具有较强的学习兴趣和能力，我们采用自主学习的方式将其能力迸发下来，使中学生的学习变被动为主动，因而收到事半功倍的教学疗效。采用模拟教学方法，进行角色互换，促使中学生主动学习的同时，培养衬衣别人、尊重别人的人文品质。对于个别难度较低便于理解的章节，例如新相生成与亚稳状态，可以让中学生提早打算，之后走上讲台，与班主任互换角色，完成自主学习的同时，更亲身感受班主任备课、授课的整个过程，从中感受不易，从而达到互换立场、尊重别人劳动成果的品质培养疗效。
课堂练习和作业讲解时，可采用分组讨论的方式，以培养合作交流、互助学习的精神。在教学过程中不仅教书，我们更重视育人。中学生完成学业步入社会之后必定经历团队合作的过程，我们通过分组讨论和学习的方式，将教学与育人相结合，以培养中学生适应社会所必需的互助与合作交流能力。(3)短期教学与常年补习相结合。四川学院材料化学专业的材料化学物理的教学只有80个学时，大二上的一个学期才能完成相关内容的教学。但该门课程是一些中学材料类专业考研的必考科目，为了帮助中学生在完成选修的学分以后能够更深入地学习该门课程，我们还为早已完成该门课程学习的中学生提供常年的补习，给学生提供答疑解惑的帮助，以助其完成进一步的深造和学习。随着高等教育变革的不断变革和推进，社会对新时代学院生的需求，以及材料科学与技术的发展带来的知识信息量的快速膨胀，要求中学生具备愈发牢靠的知识基础，愈发灵活地运用知识的能力。在材料化学物理课程的教学变革过程中，我们感受到，只有不断地思索与变革，总结出一套迎合社会和学科发展的教学方式，才能提升教学质量，培养中学生的综合能力，增强中学生的逻辑推理能力以及剖析问题和解决问题的能力，提高中学生的创新精神和实践精神，因而适应新世纪科技进步与科学发展的须要。
