“互联网+材料分析测试技术信息化教学”的探索与实践*

张雪辉　　李之锋　　陈颢　　黎业生　　李晓闲（江西理工大学 材料科学与工程学院，江西 赣州 341000）

“互联网+材料分析测试技术信息化教学”的探索与实践*

张雪辉李之锋陈颢黎业生李晓闲
（江西理工大学 材料科学与工程学院，江西 赣州 341000）

为培养新时代高技术高水平创新型研究人才，结合现实际教育教学模式，分析研究当前教育教学特点以及教学中存在的诸多问题，提出新的信息化教学改革转型。文章就现阶段教学材料分析测试技术课程，针对学生学习心理、学习兴趣、学习质量进行分析探索、实践得出，采用互联网技术、远程仿真模拟及影音视频传输技术等信息化教学理念和手段开展该课程，可实现课程信息化、多元化、开放化；运用”互联网+”教学模式，有效整合“互联网+材料分析测试技术”信息化教学，创设网络新形式下动态、立体、声像化的视听情景教学，可从根本上提高学生的学习积极性和学习效果，提升人才培养质量。

互联网+；教学改革；材料分析测试技术；信息化教学

随着社会科技的快速发展，互联网已俨然成为新型时代下教育、经济、科技、文化的助催剂，持续影响着各行各业。近年来，随着“卓越工程师”人才培养计划的着力推进，尤其是今年两会期间李克强总理“互联网+”行动计划的顺势提出，给互联网+工科课程教学带来了新的思路和方向。在当前社会形态下，互联网技术已有形或无形地影响着人们学习生活的方方面面，如何做好“互联网+工科课程”信息化教学改革已成为各大高校教学中遇到的难题［1］。

“材料分析测试技术”课程是我国承办高等教育的理工科院校为材料类相关专业的研究生、本科生开设的专业必修课，是一门实践性、应用性、前沿性、综合性非常强的课程，对于培养学生严谨的科学思维、创新能力、理论联系实际，尤其是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的迫切需求方面有着不可替代的作用。因而，探索实践“互联网+材料分析测试技术信息化教学”这一研究也变得愈为紧迫。

一、教学现状分析

材料分析测试技术是一门注重理论结合实践的综合性应用课程，学习材料的各种微观组织、成分结构分析测试技术是作为材料人应具备的一项基本技能，也是培养材料学相关领域专业人才的基石［2］。国内外许多高校的材料类专业几乎都开设了该课程，其主要目的在于让学生了解掌握材料的各种分析测试方法、测试基本原理、仪器结构、操作流程、注意事项以及结果分析。但许多高校因考虑到大型仪器昂贵精密，且大多为国外进口，损坏后不易修复及部分高校设备资源不足等使得学生不可能动手实践操作［3］。除此，该课程还存在最大的一个特点就是它涉及到光电磁学等这些虚拟概念，使学生理解这些原理性知识变的愈加困难，造成学生学习兴趣下降。一直以来，该课程的教学主要采用传统“讲授式”的教学模式，无法将测试原理、仪器结构及操作过程等生动、直观地介绍给学生，而只能给学生一个表观印象，客观上引导学生向形式化、记忆型方式学习，导致学生学习热情不高，学习积极性下降，课堂互动性和教学效果不佳。因此，加快对现有教学手段的改革已刻不容缓。

二、教学模式改革

（一）“互联网+”教学

随着现今社会发展的日新月异，教育技术也在蓬勃发展，为满足市场取向和学术取向两大教育质量标准，培养新形势下应用型与学术型人才分流发展，高校教学模式已逐渐从传统“讲授式”向“互联网+”的新型信息化、开放化、多元化体验式教学转变，其信息化教学理念和手段主要依赖于互联网技术、远程仿真模拟系统及影音视频传输技术等。相比于传统“填鸭式”教学模式，“互联网+”教学模式主要围绕教学特点、科研导向、学生心理等方面，以材料成分、结构分析为主线，测试图谱分析、数据处理软件为重点教学，用科研辅助教学，一方面可以提高学生的学习兴趣，使学生心理上摆脱了枯燥无味的原理和虚拟概念知识学习；另一方面也能提高学生的科研分析和逻辑思维分析能力，为学生未来科研和工作打下坚实的基础；除此，还能在一定程度上提高教学效果，实现课程教学重点突出，因材施教。例如：针对偏金属方向的学生可着重讲解SEM、TEM、XRD方面理论知识，而对偏无机方向的学生可适当偏重于XPS、热分析、光谱分析等部分内容，对于材料测试的最基本软件Jade和Origin数据处理软件，需结合X射线衍射和电子能谱工作原理进行全面详细地讲授。

*基金项目：江西省高等学校省级教改课题项目（JXJG1576）；赣州市社会科学研究项目（15538）。

作者简介：张雪辉（1985，12-），男，汉族，江西南昌人，博士，讲师，研究方向：颗粒增强金属基复合材料的研究；李之锋（1979，11-），男，汉族，山东寿光人，博士，副教授，研究方向：锂离子电池正极材料；陈颢（1978，03-），男，汉族，湖北红安人，博士，教授，研究方向：钨基粉末冶金新材料的研究；黎业生（1966，10-），男，汉族，江西南康人，硕士，教授，研究方向：新材料的研究；李晓闲（1987，06-），女，汉族，山东菏泽人，硕士，讲师，研究方向：材料表面工程技术。

当前“互联网+”教学模式下，通过互联网技术可将材料的分析测试、图谱解析、测试原理、制样方法等创设成动态化、立体化、声像化的视听教学情景，使学生形成一定的感性认识后，再学习和理解书面理论知识，便可达到事半功倍的教学效果。例如利用Flash、3DMAX、Maya等软件将抽象性、难理解的知识点和现实生活融合，通过动态、立体、声像形式展现出来，使课程通俗化、形象化、具体化，激发学生的思维与探索兴趣，不仅为学生营造一个良好的体验式教学环境，丰富课程活动，也为教师节约板书和阐述抽象概念的时间。

“互联网+”教学模式已日渐朝开放式、信息化方向快速发展，合理整合“互联网+材料分析测试技术课程”信息化教学，创设远程仿真模拟和网络自主学习情景，使学生自主操作X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子能谱以及透射电子显微镜、热重分析、核磁共振波谱、质谱、傅里叶变换激光拉曼光谱等贵重分析检测设备，实现理论教学和实践能力培养的深度融合，使学生从被动、片面、表观的学习朝主动、具体、直观的学习方向转变，这种情景教学模式能较大程度上激发学生的学习兴趣，拓宽知识视野，提高学生自主学习的积极性、主动性和创造性，进而提高教学质量和教学效果。

（二）“互联网+交互式”教学

“互联网+交互式”教学模式主要包括“人人交互”和“人机交互”，即一方面在课堂中通过你问我答，以“问题导向式”方式进行教学，引导学生深入思考问题，提升学生的思维分析能力；另一方面在互联网上建立课程自主学习网站，将多媒体课件、学习资料、实践课指导书等一并放至网站中，并开设常见疑难解析栏目，进行持续网络跟踪，实现信息交互一体化式的课程教学，从而有效提高学生的学习热情，调动学生的学习积极性，达到提高教学质量和教学效果的目的。

（三）“互联网+趣味互动式”教学

“趣味互动式”教学模式主要包括“有奖竞猜”“实战演练”“以题会友”等，旨在让学生针对某一问题提出自己的分析见解。如在讲解X射线衍射仪时展示某一材料的XRD图谱，要求学生根据XRD图样进行结构和物相分析，并对参与发言的学生根据理解强弱进行不同程度的奖励。在“互联网+趣味互动式”教学模式下，增设学习互动栏可更好地实现网络自主学习，学生以题会友，因题结友，使相同层次甚至层次相差较大的学生产生因趣生学，由学而优，由优生趣的良性循环模式，进而提升学生的学习兴趣和学习效果。

三、课程内容改革

材料分析测试技术课程因涉及内容多、范围广，其知识点囊括了材料类专业不同方向所研究的材料测试技术手段和表征方式，若采用传统教学笼统地将课程内所有知识点全部传授给学生，势必会使学生产生厌学、思维禁锢等问题，同时给教师教学增加负担。为解决当前课时少、教学内容多之间的矛盾，教师可结合自身科研的实践经历，对重点测试技术加以详细讲解，对实用性不高或者与本专业发展定位不符的内容，适当删繁就简，甚至不讲解，实现课程结构和内容的优化，突出课程体系的先进性与实用性。例如，成分和微观组织结构的变化对于金属材料力学及物理性能的保证至关重要，因此对于表征材料成分和组织结构的测试手段如X射线衍射分析以及电子显微分析等章节需要重点详细讲解，而反映分子和价键结构的振动光谱则可以简单介绍其原理与设备即可。

四、结束语

在高新技术时代，“互联网+”的教学改革将成为未来教育事业改革发展的主流方向，探索实践“互联网+材料分析测试技术信息化教学”需要各高校教师们的共同努力。随着新材料的逐渐研发，材料分析方法也在更新进步，这就要求高校教师需不断提高自身专业素养，探索教学改革新模式，在实践中改革，在改革中实践，逐步提高材料分析测试技术课程的教学质量和教学效果。

［1］阎旭东.学分制下计算机应用课程“互联网+”的教学改革研究［J］.亚太教育，2015，12：163.

［2］陈召松，杨秀凡，张殿喜，等.新形势下材料分析方法教学方法初探［J］.建材与装饰，2014，7：219.

［3］于梅花，温静娴.现代测试技术课程教学改革［J］.大众科技，2011，2：137+130.

Based on practical teaching mode，combined with current problems of teaching，this paper analyzes contemporary features of teaching mode and proposes informative teaching innovation.On the basis of teaching materials and analysis of test technology course，this paper analyzes psychology，interest and quality of students'study and proposes that the combination with Internet technology，remote simulation，and audio and video transmission technology contributes to an informational，diversified and open course.Internet+teaching mode is a kind of informational teaching combining Internet with material analyzing and test technology to realize dynamic，cubic and sonic-vision situational teaching to motivate the students and improve talents quality.

Internet+；teaching innovation；material analysis and testing technology；informative teaching

2096-000X（2016）15-0087-02

G642

A