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大材料构筑大视野 新思路通向新领域 记国家精品课程“材料科学与工程学导论”

来源:工大报 时间:2007-09-06
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对于刚刚走进材料学领域的学生来说,陌生感、神秘感难免像迷雾一样,遮住了远眺的目光,视野狭窄而逼仄。如此的不明朗,必然消磨了学生们的兴趣,难以领略材料领域的无垠风光。

为了让低年级本科生能够从大学科的角度感受材料科学的魅力,培养处于初学阶段的学子对这个陌生领域的兴趣,我校著名材料学家左铁镛院士提议开设“材料科学与工程学导论”课程,用“大材料”的概念构筑了学科“大视野”,用新的教学思路引导学生走进了一个五彩缤纷的材料科学世界。这门课因为新的教学理念、优秀的教学团队、优异的教学成果,荣获了“国家级精品课程”,成为了材料学科教学的典范。

“我的老师是院士”

左铁镛院士作为课程的创始人,从教学内容选择到教师团队建设,从课件制作到课堂教授,事无巨细,事必躬亲。在他担任我校校长期间,无论公务如何繁忙,他都坚持抽空给学生上课。他说:“教师的天职是上课。” 成功的教师总是把自己对本专业的热爱在潜移默化中传递给学生。教了一辈子书,讲授专业课早已达到炉火纯青的程度了,可左院士依然以一位普通教师的身份认真备课。一门“材料科学与工程学导论”,虽然仅有32课时,但他却为学生制作了500幅多媒体画面。饱满的激情,科学的态度,大量的信息,严谨清晰的思路,使他的课受到学生们极大的欢迎和赞誉。

出差归来,风尘仆仆,刚下飞机没多久他就走上讲台;70岁生日那天,他如往常一样走进课堂为学生们讲课,这样的时刻,学生们惟有用热烈的掌声,向他们敬重的院士老师表达由衷的感谢和生日的祝福。他渊博的学识和高山仰止的师德,感动了一届又一届的学子。

一位大二的学生说:“左院士的课,在内容上有他自己的特点和风格,并不按照课本编排顺序,而是通过实例给我们提出问题,让我们自己去思考。他不但将自己的经验穿插在课堂教学中,还将当今的新型材料和国家在学科领域内最前沿的信息、国家最新的发展动态等内容融入其中。这样的课,我们既容易听懂接受,更学到了书本以外的知识。”

“众人拾柴火焰高”

一门课程,一个学期的时间,却牵动着教学团队六位老师的心。研究金属材料和无机非金属的聂祚仁教授、杜文博教授,专攻难熔金属的马捷老师,擅长高分子材料的毛倩瑾老师,负责实验教学的宗斌老师,左铁镛院士更是通晓材料学各领域的“大家”,如此强大的阵容,加上合理的年龄梯队,完美构成这个打造了“国家级精品课程”的“精品团队”。

虽然团队中的老师都各有专长,足以独挡一面,但他们依然谦逊地称自己只是“左院士的助教”。左院士的课堂上,那一双双求知的眼睛,常常有年轻老师们敬慕的目光。他们坐在教室的后面,和学生们一起认真聆听大师的精彩讲课,既是对自己专业知识的补充,也是向经验丰富的老教师“取经”。学院主管教学工作的副院长王金淑教授也是左院士课堂上的“常客”。食堂偶遇,平时闲谈,她常与课程组老师探讨如何上好这门课;我校著名材料学专家周美玲教授——左院士的爱人,也常常为他们出谋划策。集思广益,众人拾柴,“精品”是这样炼成的。

因材施教 因教取材

作为一门导论课,面向的学生是尚处于材料科学大门外的初学者,于是,如何让他们对这个陌生的学科感兴趣,成为老师们关注的焦点。

由于我校以北京生源为主,学生见识广、接受能力强,但对基础学科学习兴趣和动力不足。针对这样的情况,教学团队的老师们因材施教,采用“实例教学”的方式,生动地展示了材料的进步带来的人类社会变革。石器、铜器、铁器,成为人们划分社会文明的标志;半导体材料的发明和随之而来的计算机和网络,极大地提高了人们的工作效率,变革性地改变了现代人的生活方式……有了对自己从事的行业的认同感和自豪感,学生们的兴趣自然高涨。由此再引入金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等科学系统的内容,水到渠成,受到学生的热烈欢迎。

由于教学方式和内容的独特,老师们没有指定教材,而是亲自制作课件,将大量的信息展示给学生。每年暑假开学前,他们都要根据学生情况和学科发展进行大量的调整和补充。但为了便于学生的自学和复习,他们正在紧锣密鼓地根据团队教学特色编写自己的教材。

配合独特的教学思路,老师们采用多元的授课方式,将传统的讲课与精彩的讲座、生动的实验相结合,充分调动学生们参与学习过程;考试方式更是不拘一格,学生们走上讲台,用演讲的方式展示一个学期来对于材料学的认识,共同分享所学所得……

你有难题 我有妙招

对于这些学识渊博的教授、专家来说,深入地研究一个课题容易,要在短短一个学期里,用通俗易懂的语言,引导对材料学科一无所知的初学者产生兴趣,并非易事。然而,他们自有妙招。

“旧瓶装新酒”,他们将材料学的“四要素”(材料的成分、性质、制备合成、效能)贯彻教学中,按照“四要素”之间的因果关系,将散乱的知识点糅合到一起,给学生们呈现一个宏观联系的“大材料”框架。改变了以往材料学科以不同材料类型划分专业课的课程设置模式,将学生的培养方向从分门别类的材料知识的学习转移到大材料学科基本素质教育上来。一位学生说,“通过学习这门课,让我们意识到了材料作为现代文明三大支柱之一的重要性,激发了我们对今后学习本专业课程的学习兴趣。”

“登高望远”,在知识框架的基础上,他们结合国家863、973等重点项目和国际上的最新科研成果,将学科的前沿咨询传递给学生。另外,他们组织学生参观学院的实验室,让学生们感性地认识材料科学与工程最基础的实验设备和学院最新的科研方向。

“初生牛犊不怕虎”,在这门课的引导下,不少本科生对材料学这个多彩的世界充满了好奇,主动要求进入实验室参与研究工作,成果喜人。五年来,本科生发表科研论文66篇,SCI收录29篇,EI收录30篇;与导师共同获国家发明专利一项;贺文亮同学的论文在国际碳材料最高权威期刊《Carbon》上发表……

桃李芬芳的背后,自有园丁的辛勤耕耘。团队中的每一个老师依然在属于自己的三尺讲台上挥洒汗水,带着收获的幸福和憧憬。他们为新踏入科学殿堂的学子指引了通往新天地的方向,他们给迷雾中的探索者一个清晰的远方,从此,在科学的路上,自信满怀。

(张彩会 董洁)

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