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材料腐蚀原理伴随性设计

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《教学研究杂志》2015年第二期

1设计伴随性课下作业:维持学生学习热情

笔者在美国访问的时候,对美国教育最大的感受是抓“大”放“小”,也就是说对小学生采用的是快乐教学法,但是上大学以后,学习抓得很紧,学生的压力也很大。由于美国的本科教育费用较高,除了少数听家长安排的学生,大部分学生上大学都是自主自愿、目标明确的,这本身就是学生自主学习的一个强劲动力。除此以外,老师授课的内容和方式也能很好地激发学生的学习热情,让人印象深刻的是《RenewableEnergyDevices(可再生能源)》课的一个大作业,教师事先没有对大作业内容做任何限制,而是在课堂上让大家一起提议,列出十来个可选的题目,然后学生根据自己的兴趣选题。学生对于这种主动参与的作业形式报以极大的热情,作业的题材范围极为广泛,学生完成作业的质量自然也很高。为此,在《材料腐蚀原理》专业课的教学过程中,尝试对课下作业做了一点调整,减少了一些课后习题,增加了一个随着课程进行逐步完成的课下大作业。作业包括三部分:(1)广泛查阅与腐蚀科学和防护技术相关的杂志和网站,了解其侧重的领域及其在行业内的影响,并给出点评(学期前三周完成);(2)以腐蚀课上接触到的概念为关键词,查阅相关的中文文献,并选定三篇最感兴趣的文献仔细阅读,每篇提出至少一个与专业相关的问题(学期第4~6周完成);(3)针对中文文献阅读中感兴趣的领域,查阅最近三年的英文文献,选定其中一篇进行精读,提出三个问题并谈谈对此过程的感受(学期第6~8周完成)。尽管只是一次尝试,作业的要求也很宽泛,但完成情况却出乎意料的好。首先,给学生完成作业的时间是两个月,但是两周以后,60%的同学就提交了作业;其次,学生提交作业涉及的研究领域极其广泛;第三,部分学生提交作业的质量相当高。这次大作业在这一轮教学过程中起到了非常积极的作用,主要体现在以下几个方面。

1.1起到了引领学生主动探索专业方向的作用学生在学习过程中,最困惑的是不知所学何用,这不仅影响学习效果,更重要的是影响学习热情。进入专业课学习阶段后,学生应当对专业方向的大背景有所关注,并学会将所学知识与实际应用建立起一定的联系,进而去了解自己专业在整个社会中所处的位置、存在的意义以及与相邻领域之间的关系。在完成第一部分作业的过程中,学生所收集和整理出来的信息,会使他们对专业涉及的领域形成一个初步的概念,并逐渐开始对专业方向产生感性认识,这有助于激发他们探索专业方向相关学术问题和应用技术的热情。

1.2给学生提供了一次文献检索的实践机会知识是积累性的,人类历史上每一次突破性的重大发现在很大程度上都是前人研究成果的继续延伸,所以全面的掌握相关文献是成功的一半。但是对于还没有进入课题研究的大三学生而言,文献检索往往因没有具体方向的引领而变得抽象。因此,应从专业的角度入手,训练学生进行文献检索、文献查找和文献阅读的技巧,让学生带着想法主动去实践,这个实践过程将开启一扇了解和理解专业的大门。

1.3有助于学生带着问题来听课这次伴随性课下作业带来最直接的效果应该是帮助学生提出问题,并带着问题来听课。学生在第二部分作业中提出的很多问题正是《材料腐蚀》课上要探讨的问题,因此,学生们反馈的问题成了随后课堂内容很好的导入点。例如,一个学生提的问题是:“为什么对眼镜架腐蚀的研究不考虑大气腐蚀的影响,而重点考察汗液的影响?”,这样的问题正好引导学生思考腐蚀的主要影响因素以及模拟环境腐蚀相关的问题;又如,有学生提出“为什么钢要镀锌?锌的电位不是比铁还负吗?”则可用于引出腐蚀与防护关系的讨论,引导学生思考利用电化学腐蚀原理来进行防腐蚀设计的方法。而学生关于“为什么选择AD91D这种材料,而不选别的材料”这类问题,可作为材料的耐蚀性能这一章的开场白,引导学生从材料的特性入手理解不同材料的腐蚀性能及应用领域。学生提出的关于为什么要模拟海水环境腐蚀的问题,正好作为海水腐蚀这一讲的切入点。还有很多学生看到的是一些比较新的研究方向,包括电化学传感器、植入体的耐蚀性研究等等,这些研究热点问题则正好可以作为电化学腐蚀原理应用领域的拓展,激发学生利用基本原理去探索新领域的热情。实践表明,将学生作业中提出的问题花5分钟反馈到课堂,不仅鼓励了提出问题的学生,也启发了其他学生,同时还可以让学生对课上所学的基本原理和方法形成更感性和更真实的体会。

1.4专业英语的精读是一个充满喜悦的挑战过程第三部分作业涉及到专业英语的阅读和理解,其难度超出了很多学生的预期,但是同时也激发了他们的学习热情。有一个超额完成作业的学生这样写道,“虽然我的英语水平不太高,但心里还是挺喜欢读英文文献的感觉,故又读了一篇……”;另有一个充满成就感的学生这样说:“从小到大第一次很正式地去阅读英文文献,首先十分感谢老师给我这个尝试的机会,原来一直以为自己不可能看懂英文文献的,但竟然通过各种倒腾方法看懂了,十分激动……”;还有一个同学在长长的英文读后感最后写了这样一段话:“Thishomeworkisextremelymeaningfulforme,becauseitprovidesmewithanopportunitytoexploreinacer-tainfieldinarelativelydeepway,fromwhichIen-richedmyknowledgeandwasinspiredbythemaver-ickresearchersalot.Thankstothishomework.”(这个作业对我来说太有意义了,因为它给我提供了一次较为深入探讨一个特定专业方向的机会,这些创新性研究不仅丰富了我的知识,也激发了我的灵感,感谢这次作业。)

2结束语

《材料腐蚀原理》课上课下的一些教学改革尝试,特别是课下伴随性作业的实施过程,让教师们切实感受到专业课的教学确实需要从教育理念到教学行为方式实现“六个”转变[1],即从重教师的教到重学生的学,从重知识传授到重能力培养,从重认知到重情感,从重结果到重过程,从重教法到重学法,从重继承到重创造。专业课的本质是为学生开启一扇窗,引领学生进入一扇门,其传递的远不只是知识本身,而传递的过程也应当是一个充满快乐、教学相长的过程!

作者:李卫平 刘慧丛 朱立群 单位:京航空航天大学 材料科学与工程学院 北京市材料科学与工程实验教学示范中心

教学研究杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次
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