《材料科学基础》学习领域(课程)标准课程编号:适用专业:光伏材料加工与应用课程类别:岗位基础学习领域课程修课方式:必修教学时数:60一、课程的性质和任务(一)课程定位《材料科学基础》学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。
通过本课程的学习,使学生掌握材料的组成、结构与性能间的相互关系和变化规律;无机材料在高温下的物理化学过程;相变过程;界面现象。
基本掌握各种材料制备工艺过程的物理化学基础和研究方法段,基本掌握常用仪器设备的使用与操作,能够对实验数据进行计算处理与分析,并能够撰写正确规范的实验报告。
(二)学习目标通过《材料科学基础》的学习,使学生掌握以下知识、专业能力、方法能力、社会能力等目标。
1.专业能力目标(1)学会材料组成的基础知识;(2)掌握材料结构与性能之间的变化规律;(3)学会材料在高温下的相变过程;(4)熟练掌握材料学仪器设备的使用与操作;(5)熟练材料制备工艺过程及研究方法;(6)掌握对实验数据的计算处理及分析。
2.社会能力目标(1)具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力;(2)具有团队精神和协作精神;(3)具有良好的心理素质和克服困难的能力。
3.方法能力目标(1)能独立制定工作计划并进行实施;(2)具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力;(3)具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力;(4)具有自学能力、理解能力与表达能力;(5)具有将知识与技术综合运用与转换的能力;(6)具有综合运用知识与技术从事程度教复杂的技术工作的能力。
(三)前导课程本课程的为光伏材料加工与应用专业基础课程。
(四)后续课程《半导体材料》,《硅材料科学》,《光伏材料加工》等。
二、课程内容标准(一)学习情境划分及学时分配《材料科学基础》采用以行动为导向,基于工作过程的课程开发方法进行设计,整个学习领域由若干个学习情境组成。
学习情境的设计主要考虑以下因素:1.学习情境的设计要符合基于工作过程的教学设计思想的要求。
学习情境是在职业院校实训场地对真实工作过程的教学化加工,以完成具体的工作任务为目标。
2.学习情境的前后排序要符合学生认知规律,按典型材料加工过程中的具体工作进行设计。
根据典型材料加工的真实工作任务为载体,结合职业能力培养规律,整合选取了四个典型工作过程,学习情境的划分如下表1—1所示,教学内容按照结构完整的工作过程教学组织,即划分为“确定工作任务”、“计划”、“实施”、“检查评价”几个阶段,意在培养学生完成综合性工作的能力(二)学习情境描述三、课程实施建议(一)课程教学模式为实现本课程的目标,体现本课程的基本理念,提倡多种教学形式。
广大教师应结合实际情况,创造性开展教学,在教学中总结经验,探索教学规律。
下面就教学方面的一些问题提出建议。
1.落实课程理念,倡导探究性学习本课程的基本理念中强调对学生的科学素质的培养。
科学素质是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、作出个人决策做必学的对科学概念和过程的理解,以及一定的探究能力,能较好地理解科学技术与社会的相互关系和科学的本质,形成科学的态度和正确的价值观。
所以倡导探究性学习,对我们的教学工作具有重要的指导意义,应当贯彻在我们的全部教学活动中。
《材料科学基础》学习领域课程的教学,是以材料实际加工过程中组织性能的变化为参照系,将物理化学及结构化学的知识贯穿其中。
2.明确教师在教学活动中的地位,强调以学生为中心的教学。
材料科学的教学是材料加工过程中材料组织及其性能变化的教学,让教师成为教学活动的组织者,以学生为中心,培养其自我判断能力。
其次要让学生有多种机会在不同的情境下去应用它们所学的知识,最后要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。
这就要求我们教师在教学过程中尽力帮助学生自己进行知识构建,而不是去复制知识,即教师要引导学生自己去认识和发现知识,认识和发现科学的方法,创造和实现知识与科学方法的应用。
为此,教师就要精心设计每一次的教学活动,要根据不同层次的教学对象,课程的不同内容以及的目标要求灵活多样的组织教学。
或讲授,或讨论,或课题设计,或问题解决,或设立情境。
3.学习领域课程的成绩评价学习领域课程的成绩评价主要分为成果评定、学生自我评价、教师评价三个部分,成绩评价在每一学习情境结束时进行,即进行阶段成绩评价,所有阶段成绩的总和就是课程的成绩。
成绩评价是对工作任务的客观评价,学生自我评价是学生对自己工作过程的主观评价,教师评价是教师对学生在工作过程中的表现所作的主观评价。
学习领域课程的一个显著特征是通过学习,学生将获得典型工作任务的成果。
因而,对成果的评定是衡量学习质量的重要指标。
对于《材料科学》学习领域课程,学习情景的主要工作成果是认识在生产过程中,材料组织性能对于其力学性能的影响。
学习领域课程的实施有赖于学生的学习主动性及较高的自我认同感。
因而,学生自我评价表现出的是学生对自己工作成果的判断,其实质是学生通过这个环节对自己的思维方式、工作方法、工作能力进行反思,从而不断改进,获得提高。
对于以小组方式来完成学习任务时,要按组开展自我评价,这种按组来集体进行的反思,能更清晰、更准确、更客观地反映学生的工作能力水平。
教师评价是指教师对学生在学习过程中表现出的社会能力和方法能力的评价。
主要包括:工作量、工作难度、在小组中作用、工作态度、沟通协调能力等。
(二)教学方法1.引导文法——即引导文教学法。
它是借助专门引导课文(即教学文件,常以引导问题的形式出现),通过工作计划和自行控制工作过程等手段,引导学生独立学习和工作的教学方法。
2.项目教学法——职业教育中,项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务。
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学行动。
3.四阶段法——遵循“资讯计划、决策、实施、检查评估”这一完整的行动过程序列,在教学中教师与学生互动,让学生通过“独立地获取作息”、“独立地制定计划”、“独立地实施计划”、“独立地评价计划”,在自己动手的实践中,掌握职业技能、习得专业知识,从而构建属于自己的经验和知识体系。
四阶段法是对六阶段法进行简化,合并了决策与计划、检查与评价后形成的教学方法。
4.行动导向教学方法的实施,充分体现了工作行动的整体性,不论各情境中部件及工艺流程的要求的复杂程序如何,都要求完成确定的工作任务,并经过资讯、决策、计划、实施、检查和评价这一普适性过程,使学生在完整、综合性的行动中进行思考和学习,达到学会学习、学会工作,培养方法能力的目的。
从而有效避免了传统教学重视获取信息,忽视如计划和检查这些关键性环节,造成了人才培养的结构性缺陷,如缺乏计划和评估能力,而这些能力恰恰是形成创新能力的基础。
5.团队协作法,这类综合性的工作任务,尤其是加工工艺过程的制定,必须通过小组学习方式,即以一个团队的力量,才能达到目的。
学习的过程中,自然要涉及与本组成员的合作和与其它组成员的合作问题,这就要求学生学会共处、学会作人,在学习过程中培养了社会能力。
(三)教学条件1.标准与规范满足教学需要的标准教室,材料学实验装置,工程热力学实验装置等。
2.教学设施(1)工程热力学试验实训,材料学实验实训、仿真软件。
(2)差热膨胀分析仪、电子显微镜,数码金相显微镜、金相显微镜、金相切割机、金相试磨抛机,镶嵌机,砂轮机,膨胀机、卧式显微镜,仿真,通用计算机,课件,黑板,多媒体、测量工具、测量说明书等。
3.实训条件(1)机加工中心(2)数控加工中心(3) 校外企业(四)课程考评方法本课程采用任务驱动教学法,为实施过程考核提供了条件。
采用过程考核(任务考核)与课程考核(期末考评)相结合的方法,强调过程考评的重要性。
过程考核占70分,课程考核占30分(具体见下表), 取代了依靠一次期末考试来确定成绩的方式。
1.素质考核素质考核由指导的考核教师完成,素质考核总分为10分。
参考以下考核表进行考核。
学生素质考核表2.任务单考核每个学习任务有学生学习的任务工单,考查学生完成任务工单的情况。
参考任务工单考核表进行。
任务单考核=成果评定×60%+学习过程评价30%+团队合作评价10%1.成果评定=自我评分分值20%+班组评分分值×30%+教师评分分值×50%。
2.学习过程评价=自我评分分值20%+班组评分分值×30%+教师评分分值×50%。
3.团队合作评价=自我评分分值20%+班组评分分值×30%+教师评分分值×50%。
3.成绩计算成绩=素质考核成绩总和/15+(任务单考核成绩总和/15)*60%+期末考核成绩*30%。
四、参考文献(一)教材《材料科学基础》(第三版),西北工业大学出版社,2000第一版,教育部高等院校推荐教材。
(二)实训指导书《材料科学》实训指导书校本教材。
(三)参考资料1. 《无机材料科学基础教程》,化学工业出版社,2004.1,胡志强主编.2.《无机材料科学基础(第二版)》,武汉工业大学出版社,1996,陆佩文主编.3.《无机材料物理化学》,中国建筑工业出版社,1986,叶瑞伦编.4.《材料科学基础》,北京航空航天大学出版社,1999,谢希文主编.5.《材料科学基础教程》,哈尔滨工业大学出版社,2003,赵品主编.6.《材料科学基础教程习题及解答》,哈尔滨工业大学出版社,2003,赵品主编.。