研究性教学在知识观上与传统的接受式教学模式有很大不同，即强调知识的开放性、实践性和创新性。在知识的发展和延伸过程中，更加注重知识的迁移和创新，并鼓励学生去探索和发现前人解决不好或尚未解决的的问题，提出新思路、新方法；注重培养学生获取有效知识信息，对现成知识进行思考、判断、质疑、改造、灵活运用及创造新知识的意识与能力，把学生引向自我探究新问题、自主创造新知识的历程，因而训练了学生的创新思维，激励了学生的创新行动，提升了学生的创新能力。
在传统的以知识传授为目的的教学中，教师就是知识的化身，是知识的拥有者和控制者，教师因为优先掌握知识而成为课堂的核心，教学成功的关键往往是在“教”，而学生是知识的被动获得者。
但在研究性教学中，教师和学生都是主体，教学的本质就是两个主体共同作用。教师的主要作用就是“导”，学生的主要作用就是“动”。教师不再是知识的输出者，而是知识学习和探究的参与者、引导者、领路人；学生不再是知识的被动接受者，而是未来的工作者，新事物的探索者、新成果的推广者。即受教育者和教育者的角色最终发生逆转（演讲时），在这种自主学习的过程中，学生也部分地实现了研究者的身份。
研究性教学还实现了课内与课外互补、教师和学生互补的转变。借助传授知识，师生共同寻求解决问题的新办法，这要求教师在课堂教学中创设一种类似科学研究的情境，引导学生去探索和发现新知识，力图把凝结在知识背后的思想、方法和创新过程揭示出来，使学生既获取知识，又受到了进行科学研究和知识创新方法的必要训练。
四、研究性教学模式的反馈、分析和评估
研究性教学充分调动了学生的学习热情，在探索知识中体会成功、享受创造的快乐，在专题的演讲中克服恐惧、体会充分准备后的自信。这种快乐是兴趣的源泉，能够激发学生的学习欲望和创新行动。为了多方面研究教学效果，我们设计了关于研究性教学的调查问卷。
1.这种研究性教学方法是否可行？（ ）
A.可行
B.无所谓
C.不可行
2畅通过选题的学习，个人创新能力培养的效果与课堂教学相比如何？（ ）
A.比教学有补充
B.比课堂教学加强
C.不可比
3.对知识的理解（ ）。
A.由于兴趣提高而深入
B.为了演讲成功不得不深入
C.蜻蜓点水，不如听课深入
4.演讲课与理论教学相比，听课注意力？（ ）
A.注意听讲并想提问
B.关注同学的演讲内容
C.不注意别人讲什么
5.对选题的兴趣和自主学习的兴趣（ ）。
A.很好
B.一般，无所谓
C.不满足
6.在准备知识和演讲内容时，遇到的困难是（ ）。
A.不会查询知识信息
B.不能或不善对知识进行归纳、提升
C.不会表达，不愿上讲台
D.不愿为此花费更多的时间
E.没兴趣，不喜欢这种教学方法
7.对于开放课的整体学习气氛评价是（ ）。
A.很好
B.一般
C.不好
8.教师对选题的演讲内容进行讲评和讨论的必要性？（ ）
A.必要
B.无所谓
C.不必要
9.改进方法的建议：
在对于实施研究性教学后的教学班进行问卷调查中，我们得到如下统计数据：对第1、2、3、4、5、7、8选题，A 共占71.5%，B 共占29.5%，C 占0。对第6选题，A 占0，B占60%，C 占20%，D 占20%，E 占0。对第9题，同学们也积极就选题方法和选题范围给予较多的关注和建设性意见。
笔者认为，教师的教育思想和教学观念的转变，会直接影响到研究性教学模式的选择、研究过程的组织和教育的效果。对教师而言，把研究性教学模式引入课堂，也有不少缺点，诸如工作量增大，在组织管理、教师配合等方面有一定难度，在传统模式的教学评估中也不见得有加分效果等。而且，再好的教学模式也只是一种教育思想的反映和体现，实际的教育与教学过程却是复杂多变的。随着教学情境的变化和内容的调整，所运用的教育教学理论和思想及其实施也应是一个动态的过程。因此，研究性教学模式必须与常规的教学模式进行有机的配合，方可发挥其真实的效果，这是运用研究性教学模式应有的认识和态度。
参考文献
［1］刘秀伦，蒋泽，张牛.实施研究型教学 促进创新人才培养.教育探索，2007（3）：22－23.
［2］康雯，刘小兰.研究型教学对于创新人才培养的价值.黑龙江教育：高教研究与评估，2007（1）：95－96.
新形势下材料化学专业计算机教育课程设置初探
戴春爱，刘 博，颜鲁婷，刘莲云
（北京交通大学理学院，100044）
摘要：本文针对材料化学专业的培养目标，论述了现代计算机教育课程在材料化学专业课程体系中的融合特点，提出了适合当前发展的材料化学专业计算机基础教学的课程设置，分析了材料化学专业计算机教育应重视的环节。
关键词：材料化学专业 培养目标 计算机教育 课程设置
21世纪是一个高科技密集的信息时代，计算机技术的应用已经渗入各个学科领域及日常生活之中，掌握必要的计算机技术已经成为现代科技人才一项最基本的素质。因此，高等学校的计算机基础教育成为培养现代科技人才基本素质的必要组成部分。1997年，高教司发布《加强非计算机专业基础教学工作的几点意见》（即155号文件），首次确立了计算机基础教育的基础课地位，提出了高校非计算机专业计算机基础教育的“计算机文化基础-计算机技术基础-计算机应用基础”3个层次的课程体系，这个文件的贯彻执行，有力地推动了高校计算机基础教育工作的发展。随着科学技术的发展和高等学校教学改革的深化，2006年发布的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》（简称“白皮书”），又明确将计算机基础教学内容的知识结构划分为计算机系统与平台、计算机程序设计基础、数据分析与信息处理、应用系统开发4个领域和概念性基础、技术与方法、应用技能3个层次，并建议各高校针对不同非计算机专业在课程设置中采用“1＋x”的方案。目前，这个文件正逐步指导着高等学校非计算机专业的计算机教育。
本文旨在对材料化学专业的培养目标、课程体系及教学内容进行系统分析的前提下，针对材料化学专业的特点，探讨适合当前发展的材料化学专业计算机教育的具体课程设置。
一、现代计算机课程与材料化学专业课程的融合
高等学校材料化学专业是材料科学与工程学科的二级学科，主要研究材料科学中的化学问题，培养具有扎实的材料科学、现代化学及相关学科的理论基础和实验技能的高级专门人才，使学生掌握材料制备与合成、材料加工、材料结构与功能测试等方面的基本知识、原理与实验技能，侧重于培养学生掌握功能材料的化学制备和合成的方法，具备运用材料化学的理论知识进行新材料研究和技术开发的能力。材料化学专业的主干学科为材料科学和化学，因此在各高校，该专业主要课程除了无机、有机、物理、分析等化学及实验课程外，还包括材料科学基础、材料化学、材料结构和性能分析、材料学科前沿讲座等理论课程及材料合成化学实验、材料结构表征实验等实验课程。
因此，学习计算机课程，应用计算机去解决材料化学专业领域的问题，具体表现在以下几个方面：
（1）材料设计、材料性能分析、合成制备和使用的模拟与仿真；
（2）材料结构的可视化和性能计算；
（3）材料加工工艺过程的优化及自动控制；
（4）科学实验数据处理；
（5）测试分析图像处理；
（6）基于Web 的信息应用。
这些应用无论是在基本的操作技能还是在编程及应用技术方面都对学生提出了较高的要求。
二、材料化学专业计算机基础教学课程设置
按照“白皮书”文件的精神，结合以上计算机知识在材料化学专业的具体应用，在近几年专业课的课时不断地压缩，计算机课时有限的情况下，考虑到计算机科学的系统性与计算机应用的基础性关系，提出以下计算机基础教学的具体课程设置。
（1）大学计算机基础，32学时，必修。
作为大学计算机教育中的基础性课程，内容涉及“白皮书”文件中4个领域的概念性基础层次的内容，以及“计算机系统与平台”领域的大多数内容。类似于大学物理、大学化学等其他基础课程，内容较为稳定、规范和系统。
（2）计算机程序设计基础，32学时，必修。
学习VC＋＋、VB 或DelPhi，侧重讲解可视化编程技术、组件技术、图形用户界面设计及应用程序开发等。学习Matlab 语言，掌握MATLAB 的程序设计、绘图、数值计算；利用MATLAB 环境下的仿真软件Simulink 进行仿真。
（3）计算机硬件技术基础（微机原理与接口、单片机原理与应用），10学时，选修。
简单介绍计算机硬件、软件组成与工作原理。
（4）数据库技术与应用，12学时，选修。
学习一种数据开发软件Visual FoxPro。
（5）多媒体技术与应用，16学时，选修。
重点学习制作多媒体课件的Authorware 和Flash 两个软件的具体操作。
（6）网络技术与应用，16学时，选修。
以Internet 为主体，介绍网络互联技术；以网络的具体应用为重点，介绍利用因特网查找材料化学方面的专业信息，有效利用网络上的有用数据库等。
（7）应用软件，32学时，选修。
主要介绍Chemwindows，ChemOffice，ChemSketch 的使用，处理化学分子式、反应方程式及结构式等化学专用符号；介绍Origin 和Excel 的功能及在数据处理方面的应用；介绍绘图软件CorelDRAW（矢量图形）、PhotoshoP、3DS MAX 的基本功能及应用，如对红外及核磁共振等图谱进行扫描和处理等；介绍ChemLab 化学实验室，让学生们了解在计算机上模拟材料化学实验与实际实验的异同，并让学生们了解软盘的复制、软件的解压缩及安装等常用操作方法；介绍论文参考文件管理软件endnote、reference manager 等的使用。
三、课程教学中应该注意的问题
为了培养和提高学生计算机应用能力，除了合理的课程设置外，还需要有严谨的教学过程，在具体课程教学过程中还应该注意下列问题。
（一）注重教学手段及方式、方法
注重多媒体技术在教学中的应用，不但可以提高教学水平和质量，同时也向学生展示了多姿多彩的计算机应用，可以直观、形象地让学生感受计算机技术的重要性，激发他们学习计算机技术的兴趣。由于计算机科学及其在各个学科领域、交叉学科领域中的快速发展，学生不可能学完相关的所有计算机应用。教师应在教学中鼓励学生带着问题、通过各种帮助信息探索性学习，自行解决问题，从而培养学生的兴趣和自学能力。在以程序设计为主的计算机技术基础课程中应以大量的材料化学问题为例，从简单到复杂来讲解程序设计的基本思想和方法，并且突出常用的数值方法，使学生不仅提高程序设计的能力，也掌握一些解决实际问题的数学方法。根据学时情况，鉴于同学们已有的计算机水平，在课程教学中，教学应当详略结合，有的放矢。
（二）注重实践环节
计算机教育类课程是实践性很强的系列课程，学生除了应掌握必要的理论知识外，还必须具备扎实的应用技能。因此，在具体计算机教学工作中，要加大实践教学的比例；要在现代教学观的指导下大力提高实验课的教学质量，适当减少验证性实践内容，大量增加应用型、设计型、开发型等新的实践内容，尽可能地结合专业基础课和专业课的理论及实验用以解决实际问题；要不断改善实验条件，让学生在开放的实验环境中进行系统培训，充分发挥学生获取知识的主动性，以能力和素质为核心，培养学生的实际应用能力和创新能力。
（三）注重师资队伍建设
经初步了解，在高校对上述计算机课程的内容非常熟悉的教师很少，教师自身的计算机水平的提高是急需解决的问题。材料化学专业与计算机专业教师应当相互学习，相互探讨，在具体教学过程中取长补短。
（四）注重计算机教育内容体系的更新
具体说来，就是一方面要对作为基础的必修课加以精选，适当删除各门课程中相互交叉和重复的内容；另一方面更要积极引入计算机技术新知识、新理论和新方法，将其充实到教学内容中去，对教学内容不断调整更新。使学生能掌握新的知识，具备更深层次的技能，毕业后较好地适应社会需求。
四、结语
材料化学专业的计算机教育，要紧密结合计算机技术的发展趋势，体现计算机新理论和技术。同时，要根据本学科领域内计算机应用的实际情况和材料化学专业发展的特点，不断地充实和更新教学内容，注重计算机基础课程与本专业基础课、专业课的有机结合，构建合理和优化的材料化学专业计算机能力培养体系。
