航空特色功能材料课程教学改革范文

[摘要]

文章从生态文明观念培养、航空特色建设、课堂创新和考核创新四个方面探讨了南昌航空大学材料化学专业功能材料课程的改革。

[关键词]

生态文明；航空特色；创新；改革

功能材料是具有特殊电、磁、光、声、热、化学以及生物功能的新型材料，其种类繁多、性能各异，既是能源、计算机、通讯、电子等现代科学技术研究的基础，又对众多不同领域的科技进步、社会发展产生着越来越大的影响，据报导，在全球新材料研究领域中，功能材料约占85%，近二十年来已成为材料科学领域中的研究热点之一。鉴于功能材料的重要地位作用，功能材料作为材料科学的一个分支，其理论与实验教学也日益受到人们的重视，各高校材料科学及与材料相关的专业都把功能材料作为专业课程来开设，有关功能材料的专著和教材逐年增多[1,2]。功能材料作为一门学科，具有多学科交叉，涉及面广，内容繁杂，既理论性强，又与实际应用密切结合的特征。作为一门课程，相对专业基础课而言，课程的理论教学时数少。目前出版的教材其体例内容各不相同，各校教学大纲也各异。对于功能材料课程的改革也各有说法[3-5]。因此，本文试图从南昌航空大学航空特色出发，结合课程所在学院的环境科学工程背景，在生态文明和绿色化学思维下，来探讨南昌航空大学材料化学专业功能材料课程的改革。

1生态文明思想观念的培养与加强

十八大报告把生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设并列提出，把生态文明建设提高到前所未有的地位。是因为，人类自从进入工业文明以来，在创造辉煌的物质文明、精神文明的同时，也带来了难以承受的环境污染、资源危机和生态灾难，于致以发展不能持续，民生不能有效改善，人类的生存遇到了前所未有的挑战。生态文明是工业文明发展到一定阶段的产物，是超越工业文明的新型文明境界，是正在积极推动、逐步形成的一种社会形态，是人类社会文明的高级形态。以生态文明取代工业文明成为人类历史发展的必然，这是全人类智慧的结晶，也是可持续发展、克服人类生存危机的明智之举。生态文明作为人类文明的基础，延续了人类社会原始文明、农耕文明、工业文明的历史血脉，承载了物质文明、精神文明、政治文明的建设成果，贯穿在经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的各方面和全过程，建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。材料是推动人类文明和社会进步的物质基础，与能源、信息并列为现代高新科技发展的三大支柱之一。随着社会的进步和科学技术的发展，高质量、高性能的新材料日新月异层出不穷。但，材料产业及其相关产业和行业是资源、能源的主要消耗者，又是造成地球环境问题的主要责任者。因此，尽管我校材料化学专业为学生开设了环境材料和绿色化学两门课，但笔者认为，在功能材料课程的教学大纲、教学目的、教学内容及教学过程中，也一定要贯彻生态文明建设的思想观点，进一步培养学生生态文明意识。让学生加深认识材料在带给人类物质文明的同时，其生产、消费过程中，也消耗了能源与资源，排放了大量的废弃物，造成大气、水体和土壤污染，危害人类身体健康。学会在寻找新的功能材料时，运用绿色化学原理和环境生态材料知识，合成制备对环境影响小而又能满足使用性能的新型功能材料——功能环境材料。如在讲授半导体材料这章，用直拉法制备GaAs单晶时，可以与用同样的直拉法制备Si单晶方法对比，提出：为什么直拉法制备GaAs单晶需在密闭液封的条件下？让学生思考。

2航空特色的建设

南昌航空大学是一所航空特色鲜明的学校，航空材料的教学研究与开发应用，更是其航空特色的体现。航空材料，在人们的习惯思维中，更多的是那些结构力学材料；但随着科学的发展，社会的进步，特别是知识经济、信息化时代的到来，智能一体化，功能材料在航空材料所占地位越来越重要，比例越来越高。因此，作为航空院校开设的功能材料课程，更应体现其航空特色，在教学目的上注意培养学生的国防航空意识；在教学内容、教学过程中结合航空产品说明功能材料在其中的应用。如，歼-20、F-35中的隐身材料，无人机中的电子元件所用的半导体材料，导弹制导用的红外或激光材料，等等。这样，不但会激发学生的求知欲，学生的学习兴趣也会大大提高，从而促进教学效果的明显改善。

3课堂创新

随着计算机技术、网络技术的发展，多媒体教学、网络教学蓬勃兴起，传统课堂教学模式受到了极大的冲击。近年在《教育部、财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》等文件的推动下，创新课堂与课堂创新的课堂教学改革，蔚然成风。各种教学方式方法层出不穷，如，PBL教学法、案例教学法、慕课(MOOC)、微课(Microlecture)、颠倒课堂法(TheFlippedClassroom)，等等。文本、图片、音频、视频、动画等媒体在课堂教学中广泛应用。因此，针对功能材料课程的具体授课目标、授课内容和授课对象，应会善于根据授课条件选取不同的教学方法和教学媒体。尤其是作为高年级开设的功能材料课程，更应该注意研究性或探究性教学法、文献学习法的运用，于以提高学生科研创新能力。同时，也可从日常生活用品出发，来讲解教学内容。比如，手机、计算机、电视机这些同学日常使用的产品，运用了大量的功能材料，如，液晶材料、发光材料、半导体材料、导电材料，等等。让学生感到功能材料就在身边，与日常生活密切相关，从而激发学生的学习兴趣。

4创新考核方式

课程成绩考核一般分为两个部分，一部分是平时成绩，另一部分是课程结束时的考试成绩。传统的做法是，平时成绩一般由出勤率、课堂提问和平时作业构成。课程结束时的考试成绩，也一般由任课教师根据所教内容命题试卷让学生做答，教师依据学生答卷情况给以评定成绩。在这种课程考核体系下，学生的学习往往处于被动状态，无法真正提高学生学习主动性。因此，为充分调动学生学习的自主性和积极性，培养学生的创新思维和自主学习能力，保证教学质量的有效性和高效性，必须优化课程考核体系，改革成绩评定方式。加大平时考核力度，提高平时成绩在总成绩中的比例，平时除了老师考核学生的作业、课堂问答、出勤率外，还可进行研究性教学，让学生自己评分。如，根据学生兴趣、课程教学的内容，让学生分成若干小组，选择不同的专题，通过共同查阅文献资料，写成3500字左右的研究性综述，内容涉及材料的性能、分类、组成、制备、用途、应用和未来的发展方向，等等。最后，从每个小组挑选一位代表以PowerPoint形式在课堂上作报告，各小组之间可以互相提问，相互评分，并按一定的比例计入平时成绩。这既可以锻炼学生查阅文献的能力、分析问题的能力、解决问题的能力，又可提高学生的写作能力和口头语言表达能力，还可使学生感到一定的成就感。从而更加全面、科学、准确地反映学生学习情况。

5结语

以上从生态文明观念培养、航空特色建设、课堂创新和考核创新，四个方面探讨了南昌航空大学材料化学专业功能材料课程的改革，其目的是为提高人才培养质量。而课程教学改革不仅仅是以上四个方面，牵涉到教师更多的付出和学生的密切配合，还有学校资源的配置，社会大环境的影响，等等。唯如此，课程教学改革方能成功。

参考文献

[2]殷景华，王雅珍，鞠刚．功能材料概论[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009．

[3]崔斌，张逢星，郭慧林．硕士生学位课“无机功能材料”的教学实践与探索[J]．科技创新导报，2012．4：148．

[4]王晓琳，贾铁昆．功能材料及其制备教学方法探讨[J]．轻工科技，2012，12：168-169

[5]段海宝．关于新型功能材料课程教学的思考[J]．中国教育技术装备，2012，33：88-89.

作者：刘元隆 单位：南昌航空大学 环境与化学工程学院