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材料科學與工程范文第1篇

英文名稱：Polymer Materials Science & Engineering

主管單位：國家教育部

主辦單位：四川大學

出版周期：月刊

出版地址：四川省成都市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1000-7555

國內(nèi)刊號：51-1293/O6

郵發(fā)代號：62-67

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1985

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

中科雙效期刊

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

材料科學與工程范文第2篇

關鍵詞：創(chuàng)新人才培養(yǎng)；本科教育；基地班

高校是培養(yǎng)人才的前沿陣地，肩負著人才培養(yǎng)的光榮任務，制定合理的人才培養(yǎng)方案和科學的管理制度是高素質人才順利成長的有力保障。材料科學與工程創(chuàng)新基地班是鄭州大學在工科院系設立的第一個人才培養(yǎng)實驗班，實行精英型個性化培養(yǎng)方案，注重厚實的基礎知識教學，進行全新的創(chuàng)新能力和科研素質的培養(yǎng)，以培養(yǎng)具有材料科學專業(yè)思想、熟悉掌握材料科學的基本特點最終能夠制造先進材料的精英人才為目的。這一人才培養(yǎng)方案的實施為解決我國面臨的高層次創(chuàng)新型人才匱乏等難題提供了有效途徑，有望打開創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的新局面，加快我國從人力資源大國向人力資源強國轉化的進程，為人才規(guī)劃實施作出應有的貢獻。

一、材料科學與工程創(chuàng)新基地班的定位

鄭州大學材料科學與工程創(chuàng)新基地班于2006年12月正式成立，其定位為：“立足于為河南經(jīng)濟建設和社會發(fā)展服務，發(fā)揮學科齊全、梯次結構合理的優(yōu)勢，本科與研究生培養(yǎng)并重，全面提升學科、專業(yè)實力和水平，努力建設成為培養(yǎng)工程應用和科學研究創(chuàng)新型人才教學研究型學院。”依據(jù)學院學科和教學基礎，結合所承擔的國家教改項目“發(fā)揮學科與區(qū)域優(yōu)勢，構筑材料三級實踐載體，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應用型人才”，以“厚基礎、寬專業(yè)、重創(chuàng)新、高素質”的復合型人才為目標，培養(yǎng)適應未來發(fā)展要求具有科學前沿意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的高級研究型人才和實踐應用型人才。

二、材料科學與工程創(chuàng)新基地班的培養(yǎng)方案

圍繞專業(yè)建設和人才培養(yǎng)目標，材料科學與工程創(chuàng)新基地班對本科生的培養(yǎng)方案進行了較大規(guī)模的調整，體現(xiàn)了素質教育和創(chuàng)新教育理念，并遵循人才成長規(guī)律，注重系統(tǒng)性、前沿性和適應性，強調材料科學類課程與材料工程類課程的協(xié)調統(tǒng)一和同步建設。在學校政策引導和學院學科發(fā)展的統(tǒng)一要求下，構建起“平臺+模塊+課程群”的課程體系，其中平臺課程注重學科基礎教育，強調重視教育、體現(xiàn)寬口徑；模塊課程突出學科發(fā)展特色，設立了高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、金屬材料科學與工程三個模塊，課程分別由主干課和實踐教學環(huán)節(jié)構成；課程群由學科選修課和跨學科選修課組成，總學分控制在173學分。改革后的教學培養(yǎng)計劃既體現(xiàn)了“厚基礎”，又體現(xiàn)了“寬專業(yè)”，并強調學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在主體培養(yǎng)應用型人才的基礎上，分層次、分步驟培養(yǎng)不同的人才，適應不同應用領域的需求，分別從事應用實踐、技術創(chuàng)新、科研管理等工作。

1.注重基礎，夯實理論教學

在課程體系方面，基地班強化國外名校、名教材英語教學課程和研究性教學課程，采用國際上通用的原版教材、自編教材及國內(nèi)優(yōu)秀教材，知名教授講授基礎課和專業(yè)課，采取雙語授課。主要課程有高等數(shù)學、大學物理及實驗、線性代數(shù)、物理化學、材料科學與工程基礎（國家級精品課程）、材料近代研究方法（英文）、材料成型原理、材料科學與工程導論、工程制圖、普通化學、電工學、工程力學、機械設計基礎、高分子化學（英文）、高分子物理、材料成型原理、合金及熔煉、無機材料科學、無機復合材料學（英文）、陶瓷工藝原理（國家級精品課程）等。

在教學計劃方面，實行第一、二學年所有課程打通，第三學年第一學期部分課程打通，第三學年第二學期必修課和全院范圍內(nèi)的限選課組中任選相結合。

2.加強技能，拓寬專業(yè)知識

基地班覆蓋材料學、材料加工工程以及材料物理化學等領域，以金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的合成和成型加工為重點，學習現(xiàn)代新材料、新技術所依賴的基本知識和技能，掌握材料合成原理、工藝、結構與性能之間的關系，進行各種材料的成分設計、合成、成型加工和應用。

3.重視創(chuàng)新，強調因材施教

在夯實學生科學文化知識基礎的同時，基地班還著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

在實踐教學環(huán)節(jié)，引導和鼓勵學生盡早進入實驗室參與科學研究。近三年內(nèi)，學院已經(jīng)有12個由學生主持的實驗項目獲得國家大學生創(chuàng)新實驗項目支持，其中大部分學生是基地班的。學院實驗中心對基地班學生全面開放，學生可以利用課余時間在實驗中心開展實驗實踐活動，全面提高自己在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

此外，學院還積極與校內(nèi)外國家級重點實驗室、工程技術中心聯(lián)合建立獨特的實習基地；在畢業(yè)實習和設計環(huán)節(jié)中，引入類似碩士研究生的訓練模式，以培養(yǎng)學生的前沿科學意識和獨立的創(chuàng)新能力。

4.強化素質，注重全面發(fā)展

發(fā)達國家的高校都將提高學生的素質作為主要目標。他們充分利用學校的各種資源開展諸多實踐教育，有效地開闊了學生的知識面，增強了學生認識科學和揭示科學的信心?；匕嗍冀K注重學生的德、智、體、美全面發(fā)展，鼓勵學生選修學校的素質教育課程，并增設開放實驗和暑期課堂學分，鼓勵學生跨學科進行開放實驗，拓展知識面。在暑期，鼓勵學生走進高新企業(yè)研究機構或者國內(nèi)知名科研院所進行跟班學習，使學生通過接觸或參與實際科學和技術難題的攻關，掌握科學研究的基本思路和方法，并將所學習的基礎理論知識與實踐應用聯(lián)系起來，提高學習興趣和實踐動手能力。這些實踐教育可以強化素質教育，有效提高學生的實踐創(chuàng)新能力。

三、材料科學與工程創(chuàng)新基地班建設和管理模式

1．基地班建設

成立基地班建設工作小組，由院長、分管教學的院長、骨干教師和管理人員組成。基地班建設工作小組的主要職責有以下6項。

（1）研究制定基地班建設總體規(guī)劃和基地班建設管理辦法等文件，審核基地班發(fā)展規(guī)劃，對基地班發(fā)展方向和改革決策提出指導性意見。

（2）指導、監(jiān)督和推進基地建設與改革，檢查基地班教學效果和培養(yǎng)質量。

（3）籌措基地班建設的經(jīng)費并監(jiān)督經(jīng)費的使用情況和使用效果。

（4）組織基地班建設項目和方案的篩選、審定。

（5）商討解決基地班建設中存在的問題，協(xié)調教學、科研、實驗室等有關部門的工作為基地班建設服務。

（6）迎接上級主管部門的檢查和評估。

基地班建設工作小組實行例會制度，定期商討基地班建設過程中出現(xiàn)的各種問題，幫助解決實際問題，重大問題直接向黨政聯(lián)席會匯報。

學院設基地班建設工作小組辦公室，負責基地班建設與各基地班的日常教學管理工作，辦公室設在本科教學辦公室，并配設秘書負責基地班的日常教學工作。

2.基地班管理模式

基地班的管理采用“三制”，即班主任制、導師制和末尾淘汰制。實行班主任和導師雙層管理，學院主管教學的副院長擔任基地班班主任，負責全院各年級基地班的建設與培養(yǎng)工作。前兩個學年按成績高低實行滾動，基地班末尾5名學生與非基地班學生交換，實行末尾淘汰。

在博士生導師和部分知名教授中為基地班遴選導師，學生在導師的指導下完成基礎平臺課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、素質課的學習以及畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。

四、基地班學生選拔辦法

基地班每屆招收30人，首屆自2006級本科生開始?；匕鄬W生的選拔需經(jīng)過3個步驟。

（1）材料科學與工程專業(yè)本科生根據(jù)第一學期末相關公修理論課程（含外語）的總成績進行排名，初選前50名學生。

（2）以英語、數(shù)學、大學物理的三個學科的單科成績?yōu)橐罁?jù)，低于75分者被淘汰，剩下的學生以三科總成績排名，選出前36名。

（3）經(jīng)專家面試，最終選取30名進入基地班學生?；匕鄬W生確定后公示5天，對不符合條件的入選者經(jīng)核實后取消其資格，所缺人員根據(jù)排名遞推增補。

五、材料科學與工程創(chuàng)新基地班建設成效

經(jīng)過近4年的成長，材料科學與工程創(chuàng)新基地班已經(jīng)逐步形成完善的創(chuàng)新型應用人才的培養(yǎng)模式，并成功培養(yǎng)了第一屆畢業(yè)生。這些學生中有多人在省級以上的大學生科技競賽活動中獲得獎項，其中白陽同學主持的“一種使用新型材料處理廢水的裝置”項目獲得第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎。首屆30名畢業(yè)生中有24人考入諸如浙江大學、中國科學研究院等國內(nèi)著名院?；蜓芯繖C構進行研究生階段的學習，其余6人分別進入美的微波電器制造有限公司、比亞迪汽車銷售有限公司、中鐵隧道裝備制造有限公司等著名企業(yè)從事技術研發(fā)和管理工作。

基地班人才培養(yǎng)模式的改革探索不僅是國家教改項目研究的一個重要研究內(nèi)容，而且作為工科類基地班的試點，在三級實踐載體建設、師資力量的配置、創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃的調整、本科生提前進入實驗室、開設開放性實驗、實行導師制、學生的創(chuàng)新活動開展等方面都具有一定的可借鑒性，同時這一應用型人才培養(yǎng)經(jīng)驗還可進一步推廣到其他工科專業(yè)，以提高相關專業(yè)本科生的培養(yǎng)質量。

在探索創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)模式的同時，基地班的建設也促進了學院教學環(huán)境的改善和教學質量的提升，其中在國家教學質量工程項目建設方面取得的成效尤其顯著：由關紹康、張銳等教授完成的“構筑三級實踐載體，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應用型人才”教學成果曾獲得國家級教學成果二等獎，有多個由學生負責的項目獲得國家大學生創(chuàng)新科技創(chuàng)新型實驗項目支持，同時學院還擁有《材料科學基礎》《陶瓷工藝原理》兩門國家級精品課程、材料科學與工程國家級實驗教學示范中心、材料學系列課程國家級教學團隊、國家級教學名師1人。此外，材料科學與工程學院近年在大學生科技創(chuàng)新、學科競賽、學生活動等方面也取得了突出成績，已成為鄭州大學學生培養(yǎng)特色單位，大學畢業(yè)生就業(yè)率連年位居全校前列。

材料科學與工程范文第3篇

所屬學院： 物理科學與技術學院

專業(yè)班級： 應用物理0801班

學 號：

姓 名： 海宇澤亞

指導老師：

王 世 良

實習時間： XX.7.1—XX.7.2

實習地點： 長沙市太陽人電子有限公司

湖南科力遠新能源股份有限公司

目 錄

前 言 ……………………………………………………2

實習目的 ……………………………………………………2

實習內(nèi)容 ……………………………………………………3

太陽 人 ……………………………………………………3

1.1 公司簡介 ……………………………………………………3

1.2 產(chǎn)品介紹 ……………………………………………………3

1.3 實習見聞 ……………………………………………………4

科力 遠 ……………………………………………………4

2.1 公司簡介 ……………………………………………………4

材料科學與工程范文第4篇

關鍵詞: 材料科學與工程原理雙語教學有效實施

教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來是國家教育發(fā)展的必然要求。進入新世紀,國際化對我國高等教育的影響越來越突出,在中國加入WTO的新形勢下,國際化已經(jīng)成為高校辦學水平的重要體現(xiàn)。在高校大力推行雙語教學,是培養(yǎng)優(yōu)秀的、具有國際競爭力人才的需要。為了以高質量的高等教育迎接新世紀的挑戰(zhàn),教育部頒布了《關于加強高等院校本科教學工作提高教學質量的若干意見》,明確提出了“本科教育要創(chuàng)造條件進行公共課和專業(yè)課的雙語教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業(yè),更要先行一步,力爭三年內(nèi),外語教學課程達到所開課程的5%―10%”[1]。

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎,是所有科技進步的核心,是高新技術發(fā)展和社會現(xiàn)代化的先導,是當代文明的三大支柱之一。因此,在材料科學與工程專業(yè)開展相關專業(yè)基礎課程的雙語教學很有必要性。

一、雙語教學的內(nèi)涵

1.“雙語”的定義

雙語的英文是“Bilingual”,意思是“Two Languages”(兩種語言),是指在某個國家或某個地區(qū)有兩個(或兩個以上)民族同時存在,并存在兩種或兩種以上文化歷史背景的條件下,可能或必須運用兩種語言進行交流的情景。這兩種語言中,通常有一種是母語或本族語,另一種語言則是后天習得的第二種語言或者是外國語。而英國著名的朗曼出版社出版的《朗曼應用語言學詞典》所給的“雙語”定義是:A person who knows and uses two languages. (一個能運用兩種語言的人。)即在他的日常生活中能將一門外語和本族語基本等同地運用于聽、說、讀、寫,當然他的母語語言知識和能力通常是大于第二語言的。舉例來說, 他/她可能:

A) 使用一種語言來讀和寫;而用另一種語言來聽、說。

B) 在不同的場合下使用不同的語言,如在家使用一種語言,在工作單位使用另一種語言。

C) 在不同的交際需要下使用不同的語言,如在談論學校生活時使用一種語言,而用另一種語言談論個人感情。

2.“雙語教學”的定義

所謂雙語教學(Bilingual Education),是指以母語和一門外語兩種語言作為教學用語的教學模式。在各國各地區(qū)因母語不同而有所區(qū)別,在我國雙語教學的具體定位是漢語和英語,并在此基礎上兼顧其他語種?？梢跃唧w地理解為:在教學中使用母語的同時,還不同情況、不同程度地使用另一種通用外語作為教學媒介語進行的教學。以用英語為例,包括用英語教材、用英語板書、用英語布置作業(yè)、用英語命題考試及用英語口授等形式。雙語教學現(xiàn)已成為教育國際化的標志之一,越來越引起各國教育工作者的重視。簡言之,“雙語”和“雙語教學”的界定是將學生的外語或第二語言,通過教學和環(huán)境,經(jīng)過若干階段的訓練,使之能代替或接近母語的表達水平。例如:加拿大魁北克省,同時使用法語和英語,并以法語為其官方語言。更通俗地打個比喻,某個同胞既可以在家里用藏語和家人交流,又可以用漢語在工作單位與同事交流。

3.雙語教學的模式

雙語教學的模式包括以下三種類型:(1)沉浸式雙語教學。此類型要求用外語進行教學,母語不用于教學中,使學生完全沉浸于弱勢語言中;(2)過渡式雙語教學。此類型要求剛進學校時,部分或全部科目使用母語教學,但過一段時間后,則全部科目使用外語教學。其最終目的仍然是向沉浸式過渡;(3)保留式雙語教學。此類型要求學生在剛進校時使用母語教學,以后逐步部分科目使用外語教學,部分科目仍用母語教學[2]。由于語言環(huán)境的限制,目前國內(nèi)大多數(shù)院校采取保留式雙語教學。

4.人們對雙語及雙語教學認識的誤區(qū)

人們對“雙語”的認識往往存在一定的誤區(qū),包括以下幾個方面:

(1)將雙語簡單地理解為“加強英語”?！半p語”班就是英語強化班或“尖子班”。

(2)將雙語理解為“計算機語言”+“英語”。

(3)將雙語理解為“漢語”+“英語”。

(4)將雙語理解為二門外國語,如“英語”+“日語”。

(5)將雙語理解為在課外活動中加入英語興趣小組。

顯然這些對“雙語”望文生義的理解是片面的、不科學的,甚至是錯誤的。它抽去了“雙語”和“雙語教學”的內(nèi)核,脫離了“以人為本”、推進素質教育的根本目的。在中國,雙語教學是指除漢語外,用一門外語作為課堂主要用語進行學科教學,目前絕大部分是用英語。它要求用正確流利的英語進行知識的講解,但不絕對排除漢語,避免由于語言滯后造成學生的思維障礙;教師應利用非語言行為,直觀、形象地提示和幫助學生理解教學內(nèi)容,以降低學生在英語理解上的難度。

二、“材料科學與工程原理”的雙語教學

“材料科學與工程原理”是材料科學與工程專業(yè)的基礎課程,我校于2004年對之進行了雙語教學的實踐。“材料科學與工程原理”作為材料類理工科專業(yè)的學科基礎課,可使學生對材料科學與工程建立整體與全貌的認識,了解現(xiàn)有材料的分類、特性、應用范圍及其與相關學科領域的關系,把握高技術新型先進材料發(fā)展趨勢。結合該課程的幾年雙語教學實踐,下面筆者就如何更有效地實施雙語教學進行探討。

1.雙語教學改革與專業(yè)課教學改革相結合

通過雙語教學能夠培養(yǎng)在不同語言環(huán)境下,運用母語和外語交流的專業(yè)人才。比如在講解材料學定義、性能、應用時使用標準的英語來講解,中間穿插漢語講解。雙語教學的改革必須以正確認識英語與專業(yè)課的關系為前提。用英語講授專業(yè)課,不僅是學習相關的英文詞匯,更重要的是掌握語言所表達的內(nèi)容,兩者不能脫節(jié)。

采用雙語教學方法,所占用的課時比從前多,如何用最少的時間傳授最多的知識,是我們關注的問題。由于該專業(yè)概述課程內(nèi)容較多,為了保證講課的質量,我們將一些課程進行了整合和壓縮。

2.英語教學改革與自學相結合

雙語教學不但能為學生今后直接閱讀外文資料打下良好基礎,而且是利用信息技術獲取知識、駕馭知識的手段。材料專業(yè)人才只有始終堅持知識追求,及時更新知識結構,不斷拓寬知識視野,才能立足學科前沿。我們通過組織提綱,鼓勵學生自己上網(wǎng)查詢相關文獻,試寫綜述。學生在小組充分討論的基礎上,撰寫英文作業(yè)與論文。

3.合理設計與組織教學方案

在開展雙語教學時,由于口授課程是以英語為主,漢語為輔,還要解釋一些生詞和難句,為了不影響教學進度,在授課前教師應“吃透”整本英語原版教材的內(nèi)容和語言難點,充分做好備課工作。首先要確定授課的重點方向:一是傳授專業(yè)知識;二是解釋難以理解的語言表達方式。這是因為英語語言的表達方式與漢語的思維表達方式在很多方面大不相同,容易造成理解上的困難,而這正是在英語學習方面需要認知或習得之處。當然,鑒于大學三年級學生英語語法、結構已接觸多年,專業(yè)課的教師在授課時主要任務還應是疏通理解,幫助學生盡快汲取文中的信息,而不是流連于語法結構講解。另一方面,教師在備課方案中,可以根據(jù)學生的特點、教材內(nèi)容要求和實際應用狀況,計劃一些討論題和某種課堂講座方式,這樣可以充分地利用學生想表達自己觀點的欲望,啟動其學能,調動其學習積極性,釋放其學習潛力,這有助于學生在掌握專業(yè)知識時,自然地習得英語。筆者認為,組織采用同一學科專業(yè)原版英語教材的教師一起討論教學內(nèi)容和教學方法也很必要,教師們可以從同一層次的學生水平上,從不同的角度討論如何調動學生的主動性,提高學生的學習興趣,制定出符合本校學生具體狀況的詳細合理的教學方案。

4.采用與多媒體教學相結合的教學手段

在雙語教學中,高校可組織上同類課程的雙語教學任教教師設計制作多媒體教學課件,教學課件可以選擇采用全英語或兼有中文和英文的兩種方式,這有利于學生的復習和自學。采用多媒體教室上課,可節(jié)省板書所花費的時間,從而可改善教學進度。多媒體課件可集聲音、動畫、文字、圖像為一體,因此在講課時,生動活潑、引人入勝,可調動學生的學習積極性,達到事半功倍的效果[3]。但教師僅憑多媒體的手段,無法及時得到學生的反饋,無法了解學生的理解程度及需要表達的要求。多媒體的教學只是教師授課的一個重要輔助手段,它能激發(fā)學生的課堂學習興趣,但在整體課堂組織教學中,難點疏通、提問、回答、答疑甚至討論之類的面對面師生間的交流,仍是幫助學生理解和汲取知識、提高技能的重要環(huán)節(jié)。多媒體的手段只有結合這些傳統(tǒng)性的環(huán)節(jié),課堂教與學才可能成功進行。單純的外語課或專業(yè)課教學是如此,雙語性的專業(yè)課教學也是如此。

5.提供充實的教學資源

雙語教學非常強調教學資源的保障,外文原版教材是雙語教學的一個必要條件,它可以使教師和學生接觸到“原汁原味”的英語,但作為課堂教學的有力補充――教學參考用書的作用同樣不可忽視。往往有些院校各專業(yè)中文參考資源較豐富,但外文專業(yè)參考資料卻極為匱乏,造成教師備課時要將中文資料譯成外語,再用外語授課,學生課余不能接觸到更多的原文資料,課上和課下脫節(jié),從而無法進行實質性的雙語教學。這個問題亟待解決。目前,很多院校都與國外有著定期或不定期的學術交流,或與國外院校合作辦學,這為教師帶來了進修或考察的機會,有助于提高教師的英語和專業(yè)水平,學術交流也為雙語教學引進原版教材提供了有利條件。目前江蘇大學材料學院的材料科學與工程原理雙語教學課程都是由有1年以上的海外留學、進修或工作經(jīng)歷的教師擔任。同時很多專業(yè)教師也在通過各種途徑提高自身英語水平。因此,雙語教學具有一定的師資基礎。

三、結語

隨著市場、經(jīng)濟、技術全球化腳步的逼近,我國教育也日趨向國際市場開放,我國許多有條件的學校,都在適量開展學科原版英文教材教學,以適應“全球化”人才的需求。材料科學與工程學科若能長期在教學中不斷提高雙語教學方法,發(fā)揮教師的積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的熱情,就一定能提高整個學科的教學水平。這既有利于學生掌握本課程國外的最新動態(tài),又有助于提高他們的英語運用能力。

參考文獻:

[1]劉軍,王建芳.關于開展計算機雙語教學的研究[J].教書育人,2006,(3):69.

[2]李萍,夏新娟.大學雙語教學探討[J].重慶交通學院學報(社科版),2002,2,(3):77.

材料科學與工程范文第5篇

關鍵詞：材料科學與工程專業(yè)；綜合性實驗；PBL教學；

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）06-0145-02

PBL是以問題為核心，讓學生圍繞問題展開知識建構的過程，藉此過程使學生發(fā)展高層次的思維技能、解決問題能力及自主學習能力的教學模式[1]，正越來越多地被各學科的教學所重視，但其應用還存在許多問題。筆者曾撰文對該教學模式在材料科學與工程專業(yè)實驗教學中的適用性進行了陳述，也討論了在材料科學與工程專業(yè)實驗教學中應用該教學模式需要研究的問題[2，3]。其中，問題的設置是教學中最關鍵的環(huán)節(jié)，也是非常需要研究的課題。本文給出材料科學與工程專業(yè)二維材料合成制備及性能測試綜合性實驗的問題設置，闡述了問題的解決過程與知識建構的關系，以明晰問題設置的合理性。PBL教學模式中問題的設置原則主要是：設置的問題既要與生活中真實情景有一定聯(lián)系，又要使學生能激活或引出所學的概念原理，問題還要有一定的復雜性、動態(tài)性，包含多個概念及相互作用。好的問題還能隨著問題的解決的同時自然地給學生提供反饋，讓他們很好地對知識、學習策略進行評價，并能促進他們的預測和判斷。根據(jù)以上原則，將材料科學與工程專業(yè)實驗教學中的材料合成與制備部分和材料的性能測試部分綜合起來，設計綜合的專業(yè)實驗。由于通常按材料的維度來劃分材料科學與工程專業(yè)的實驗教學體系，因此設計了二維材料的合成、制備與性能測試實驗，將實驗的問題設置為：在某種基片上用指定的材料和指定的方法制備出均勻致密的、具有一定性能指標的膜。

一、問題的情景

教師在啟動這個問題時，需要把問題與生活中真實情景的聯(lián)系明確化，如選擇手表大小的便攜式薄膜發(fā)光器件中的發(fā)光層或載流子注入層作為問題的載體或依托。這些器件是生活中常見和常用的，構造和發(fā)光原理等背景知識可以利用具體的器件進行非常具體明確的講解，講解不必非常深入，但器件中的膜所存在或需要解決的問題要講解得非常具體，制膜達到的指標也要明確，要使學生在已有知識基礎上感覺非常容易理解，能快速對目標形成統(tǒng)一認識，并激發(fā)學生解決問題的興趣。指定基片和材料的種類以及制膜的方法，既是處于真實情景的需要，也是出于教學資源配置及學時數(shù)限制的考慮。如果不做限定，這個問題實質上會演變成基于項目的學習過程，工作量會過大而無法實施。但教師應該在啟動問題時清楚地告知學生基片、材料種類和制膜方法選擇的原因。制得符合要求的膜是實驗教學順利實施的關鍵?；奶幚砉に?、膜材料的合成工藝和制膜的工藝參數(shù)都將明顯地影響膜的質量，沒有唯一正確的合成及制膜工藝參數(shù)的選擇，因此評價的標準也不是單一的。但教師應該針對具體器件的要求設定具體的膜質量指標，以便學生順利的內(nèi)化問題和對問題解決的結果進行評價。

二、問題的復雜性與動態(tài)性

圍繞以上問題的解決，需要涉及多個概念、原理及相互作用：學生需要從了解膜發(fā)光器件的構造及發(fā)光原理開始，了解所制備的膜在器件中所起的作用、膜的制備方法及性能表征手段、膜質量的評價方法等問題。隨著學生的問題內(nèi)化過程的進行，新的問題自然而然被引發(fā)出來，而且問題是多方面的、變化的：為制備出高質量的膜如何選擇膜材料的合成方法、如何得到最佳的合成工藝、如何處理基片和選擇膜制備中的工藝參數(shù)等。學生要討論并制定非常具體的實驗方案，制定方案的過程中必須形成對實驗結果的預期或假設，以此為依據(jù)假定和選擇實驗中的變量，并討論如何在實驗技術上控制這些變量，因此設計實驗方案時不斷有新的問題產(chǎn)生，變量的選擇與控制也要根據(jù)實驗結果而改變，直到能夠制備出所期望的膜，即問題的最終解決。全過程中，問題是多層次的、復雜的、動態(tài)的，重要的是，內(nèi)化問題的過程中和解決問題的過程中，第二層次乃至更高層次的很多問題是由第一層次的問題自然引發(fā)而又需要學生自己提出的，所需學習的新知識也要學生自己來確定。但所有問題的提出及解決方案的制定是由第一層次的問題來指引方向的，學生也在這樣的過程中不斷思考各個問題之間的關聯(lián)，以此促進他們對下一次實驗實施后所得結果的預測與判斷力。

三、問題的解決過程與知識建構

事實上，對專業(yè)實驗教學來說，問題最終是否得以完美的解決不是最重要的，最重要的是學生思維技能、解決問題能力及自主學習能力的培養(yǎng)和提高。因此，實驗教學過程中，教師可以根據(jù)教學資源配備的具體情況和學時數(shù)的限制調整問題解決的難度和學生的工作量，同時，針對問題的需要，學習如何自己提出問題、如何確定所需的新知識、如何與小組成員合作、如何分享他人的觀點或信息、如何靈活應用所學知識等，從而逐漸形成解決問題的圖式，這也是問題的知識建構意義所在。在比較粗淺的程度上，膜制備、發(fā)光器件、發(fā)光原理等背景知識學生已有接觸，此時所學習的內(nèi)容大部分用教科書為載體，學生較容易確定到哪里尋找合適的書本，也有相應的自學能力自己學習。針對某具體器件時，這部分知識需要進一步深入學習，而問題具體到器件中具體的膜材料、具體的膜制備方法及調控、膜的具體性能指標時，教科書已經(jīng)不能提供足夠的信息供他們較好地內(nèi)化問題。他們還無法將這些需要選擇的參量與最終的制膜目標直接關聯(lián)起來，此時就需要開始借助數(shù)據(jù)庫等信息支持系統(tǒng)，要查找相關資料，閱讀和分析這些資料。收集信息過程中首先遇到的問題就是在大量的信息中如何取舍，這里，激活和調動他們頭腦里已有的知識存貯的過程就開始了。在所有這些知識中建立關聯(lián)的最關鍵步驟之一是實驗中變量的確定或選擇。這在一開始也是困難的，學生通常應該被告知關聯(lián)的大的范疇，如膜的性能與結構關聯(lián)，結構與制備工藝關聯(lián)。但由于膜的性能與膜結構、膜結構與膜制備工藝之間的關聯(lián)是復雜的，是非常典型的結構不良的問題，這也是教師在此過程中要更多地給予學生輔助，有時應該給予非常具體的指導的原因。在知識中建立關聯(lián)的最關鍵步驟之二是反饋和問題的動態(tài)變化及解決過程，即在按實驗方案制得膜之后，如何對膜進行評價，并在評價之后如何調整實驗方案。這里膜的評價包括如何選擇膜結構和膜性能的表征方法、對實驗結果的分析及根據(jù)這些分析如何調整變量的控制。雖然學生在專業(yè)實驗教學之前學習過很多有關結構和性能表征的課程，但由于是傳統(tǒng)教學模式下的學習，這些知識還只是學生頭腦中的記憶碎片，他們還沒有能力判斷在什么條件下要啟用哪一個碎片以及實驗結果如何指導下一步的實驗。此時教師也要更多輔助學生，幫助他們啟用記憶碎片，并在運用實驗結果指導下一步實驗方案制定的過程中真正把這些碎片關聯(lián)起來。這樣的過程反復后，學生就能將一個膜產(chǎn)品從原料配置、材料的合成和膜制備的工藝控制到結構表征與性能測試全過程中涉及到的所有知識聯(lián)系起來，構建成一個以問題解決為目的的、邏輯而系統(tǒng)的體系。最重要的是，他們開始學會針對問題，自主作出假設和靈活運用所學知識判斷所需控制的變量，在實驗中大膽嘗試，并學會分析嘗試的結果和利用這些結果對自己的實驗方案進行批判性思維過程，逐步尋找和摸索解決問題的正確方向，因此逐漸形成解決問題的圖式。

當然，需要補充說明的是，按PBL教學模式，由于設置的問題里包含的工作量和時間的限制，以上實驗目標不可能由獨立個體單獨作業(yè)來完成，學生要組成小組并分工合作和相互交流。小組中的每個人可以負責完成一個變量控制的實驗，如果實驗量大，教師還可以統(tǒng)籌安排幾個組之間的合作，每個組完成某方面變量的控制實驗，然后各組間相互交流，分享實驗結果，這有利于節(jié)省時間，使學生更快地解決問題。但作為學習的個體，對所啟用的知識和學習的新知識的理解是獨特的，因為實驗全過程都不存在一個唯一正確的答案，而且由于實驗中的很多問題是結構不良的，比如微觀結構的解讀和結構—性能關聯(lián)的解讀，每個學生完全可以有自己的獨特理解，他們也在相互交流中分享小組成員對同一個問題的獨特理解，因此，學生個體是自己知識的建構者，他通過主動參與真實情景的實驗活動，學習何時以及如何應用知識，學習高層次思維技能和終身學習技能，問題的解決過程充分體現(xiàn)了知識建構的意義。

參考文獻：

[1]劉儒德.問題式學習：一條集中體現(xiàn)建構主義思想的教學改革思路[J].教育理論與實踐，2001（Vol.21，No.5）：53-56.

[2]郭麗玲，顧少軒，張楓，黃學輝.PBL教學模式在材料學專業(yè)實驗教學中的適用性[J].中國成人教育，2008（4）：151-152.