建立与科研课题相结合的材料现代分析方法课程教学新模式

胡艳华郭 锋陈宝东刘 亮侯小虎宋银敏.内蒙古工业大学材料科学与工程学院 内蒙古呼和浩特 0005 .内蒙古工业大学测试中心 内蒙古呼和浩特 0005



建立与科研课题相结合的材料现代分析方法课程教学新模式

胡艳华1郭 锋1陈宝东1刘 亮1侯小虎2宋银敏2
1.内蒙古工业大学材料科学与工程学院 内蒙古呼和浩特 010051 2.内蒙古工业大学测试中心 内蒙古呼和浩特 010051

摘 要：作者在秉承传统授课模式的基础上，尝试着将真实的科研案例引入到材料现代分析方法课程的授课过程中，拟建立一种与科研相结合的课堂教学新模式，以此丰富课堂教学内容，激发同学们的学习热情，使理论知识与科研实践的联系更加紧密，保证了教学效果。

关键词：材料现代分析方法；科研；案例教学；教学改革；课堂教学

材料现代分析方法是材料科学的重要工具，该课程主要介绍现代物理检测分析仪器(如XRD，TEM，SEM等）的结构原理、实验技术及分析方法，是材料类专业的本科生与研究生必修的一门专业学位课[1]。从材料现代分析方法课程涉及的内容可知，该课程知识面宽，理论抽象性强，学生学习的难度大。而这一课程的内容对材料类的学生来说又非常重要，在完成学位论文以及未来的专业工作中应用的频率也最高，所以学生不仅要学，而且要做到真正意义上的学会[2]。笔者在讲授材料现代分析方法课程时，在秉承了传统的理论讲授模式的基础上，注重该课程与科研课题的相互衔接，将真实的科研案例引入到该课程的授课过程中，尝试着建立一种与科研课题相结合的新的课堂教学模式，教学效果良好。

1 与科研课题相结合的教学新模式建立的意义

教师担负着传承文化的历史责任，同时也要学会接受和传播新知识和新思想，因此，教师不但是“教”者，更是“学”者。大学生已具备了一定的独立思考问题的能力，他们并不满足于教师只传授给他们课本上的知识，传统意义上“好教师”的标准已然在他们的心目中发生了巨大的变化，他们对教师有了更高的要求[3]。固守着几本旧教材、靠着几套旧教案的教师是教不好学生的。只有不断学习新知识、接受新理论、创新教学方法的教师，才能够被现在的大学生所认可，才能够不断自己的提高教学水平、使自己所讲授的课程常讲常新[4]。

笔者在讲授材料现代分析方法课程时，尝试着把真实的科研成果引进了本科生及研究生的课堂教学，把自己在科研过程中的新知和体会及时地传递给学生。同时，引导学生查阅相关的文献资料，鼓励学生把自己对该文献资料的理解讲解出来，与教师和同学分享。由此，极大地丰富和补充了课堂教学内容，使课本的理论知识与科研实践联系更加紧密，解决了课本知识基础性强、但新颖性不足的缺陷，激发了学生学习的热情，课堂气氛活跃，教学效果良好。

2 与科研课题相结合的教学新新模式的构建

在原有专业课学时本就不宽裕的情况下，建立与科研课题相结合的教学新模式。这就意味着

任课教师必须要压缩原有课程内容的授课学时，为科研案例的课堂引入腾出授课时间。压缩授课学时，并不表示要省略好多本应该讲授的内容，而是要求任课教师要在精通现用教材的基础上，重新组织教材，言简意赅地讲授教材内容。其次，要求任课教师要注重自己平时科研工作的累积，注意选取与课程内容相符合的科研案例。同时，还要注重自己的授课方式，注意科研的课堂引入及与课本知识的衔接。

2.1 精通和重组教材

教材是知识的载体，是教师进行课堂教学的依据。多年来，“以本为本”的处理教材的习惯既限制了教师的思想，影响了教师教学水平的提高，又限制了学生的思维，制约了学生的发展[5]。教学，不仅仅是机械性地重复教材上的内容，更重要的是要教育好一个个富有个性、活生生的人。教师在使用教材的过程中，要在精通教材的基础上，充分理解和把握学科课程标准、学科特点、教学目标、教材的编写意图，结合不同专业、不同层次学生的实际情况，创造性地重组教材。教材上的内容好比是呈现在学生面前的知识海洋，而知识的核心则隐藏在大海的深处。教师的任务就是要使深埋在海底的真理浮出海面，或者引导学生自己潜入海底去发现[6]。传统的授课方式犹如将不识水性的学生强行摁入大海，这不仅会使学生晕头转向，还会让他们产生厌学的情绪。因此，要在短学时内将教材内容讲解清楚，这就要求任课教师要站在一定的高度组织好教材。读教材和领会教材是一个将书变厚的过程，而讲解教材则是一个将书变薄的过程。

笔者在讲授材料现代分析方法课程时，为了授课内容的连贯，同时也为了防止讲授内容的过多重复，将教材相关的内容加以适当地调整。如，在讲述第二章X射线衍射方法时，考虑到电子衍射和X射线衍射在原理上是类似的，因此，将课本第十章中倒易点阵的知识点穿插在第二章中讲述。这样调整，既可以为后面章节的内容做了铺垫，同时，也防止讲解第十章时过多地重复X射线衍射方法的内容，节省了授课时间。再比如，电子探针通常作为一个附件安装在扫描电镜或者透射电镜上，从而起到一机多能的功效。笔者在讲述第九章透射电镜及第十三章扫描电镜部分内容时，直接将电子探针的功能以科研案例的形式直接给出。而当课程进行到第十五章时，笔者只需要简要地介绍一下电子探针仪的构造即可。除此之外，为了为科研案例的课堂讲解预留了宝贵的时间，笔者在备课过程中，精心准备授课用多媒体课件。教材与多媒体课件的有机结合，既可以使学生能在短时间内接受更多的知识，达到“事半功倍”效果，又减轻了学生的学习负担，大大地压缩了学时。

2.2 选取和引入科研案例

现代材料分析方法是一门理论基础要求高、实践性强的课程。传统的课堂讲授，学生很难将理论知识与具体的实验结果分析相结合。科研案例的引入，可以使学生更直观地认识课堂所学在科研工作中的具体应用，以此更好地理解课堂所学。当然，为了更好地构建与科研案例相结合的课堂教学新模式，选取合适的科研案例、恰当地引入和讲解科研案例是重中之重。

我们都知道，开始讲授一门新课程时，为了调动学生们学习的积极性，任课教师往往要强调很多，诸如，这门课程在大学阶段有多么多么的重要……教师苦口婆心的劝导，学生们是司空见惯、置若罔闻，甚至心生厌倦。笔者在讲授材料现代分析方法课程前，首先精心地选取一篇已见刊的科研小论文。上课时，PPT上映入学生眼帘的是一篇不熟悉的科研小论文。这时，学生窃窃私语—教师不讲课要干吗啊？这时，笔者不紧不慢地说：“大家都以为高校教师比较容易胜任，其实不是这样的。原因在于现在的职称评审太难了！为什么这么说呢？原因就在于职称评审时，其中一个重要的评价标准就是这样的科研小论文，尤其是那些发表的期刊比较有影响力的科研小论文……”现在的学生更注重现实，笔者这样漫不经心地开始，反倒激起了大家的兴趣—他们更关心这些与学习无关的内容。这时，课堂上就传来了学生的小声嘀咕……一看到大家的胃口被吊起来了，笔者就又漫不经心地说：“就我们材料类的专业而言，咋样才能将科研论文发表高水平的科研论文呢？其中有一个很重要的工具——材料现代分析方法……”然后利用很短的时间给大家简要地介绍一下本论文中与材料现代分析方法课程相关的内容，并着重强调其在这篇科研小论文的重要作用……因此，作为材料专业的学生，这门课是我们大家必须在理解的基础上学会的。这样开篇，学生们发现，材料现代分析方法课程确实和自己未来的专业工作相关，由此，他们清醒地认识到该课程在未来的专业学习及工作中的重要作用，大大地削减了对该课程的抵触情绪……

绪论课作为一门课程的开始，任课教师一定要注意该课时在整个课程中的重要地位[7]。如果任课教师只是平铺直叙地照本宣科，学生就会感到枯燥乏味，感觉不到本专业课开设的必要。笔者在讲授材料现代分析方法课程时，精心准备绪论课该讲解的内容，力求绪论课讲得比较精彩，以此紧紧地抓住同学们的视觉神经。如，在讲述伦琴发现X射线的过程时，PPT上出现了伦琴妻子左手的照片。大家一看，这不是和我们熟知的胸透片一样吗？借助这点相似，笔者给同学们讲述了X射线的性质……正是由于X射线具有这样的性质，因此，在X射线发现之初，人们对它的性质一无所知的时候，已经开始了它的应用。借此，我们就顺其自然地开始了X射线本质的讨论。在这个过程中，可以把与该课程相关的诺贝尔物理学奖获得者的贡献灌输进去。如，最早关于X射线本质的争论，其中比较有代表性的人物有英国的布拉格父子和德国的物理学家Laue……我国的物理学家吴有训在此方面也做出了不可磨灭的贡献……此时，学生们都变得特别期待。因为他们特别想知道：Laue实验到底如何完美，以至于获得了爱因斯坦的高度赞扬？Bragg父子的研究结果看似很简单，为什么能获得诺贝尔物理学奖？我国物理学家吴有训的突出贡献又在哪里？为什么吴老没有获得诺贝尔物理学奖……整节课下来，同学们变得聚精会神，大家是在一次又一次的期待、一个又一个新奇的答案中度过这一节课……

这就是案例教学的魅力：恰当的科研案例、合理的授课方式，能够紧紧地拴住学生的视觉神经，同时也剔除了专业课带给大家的枯燥感，保证了课堂的教学效果。

3 新模式尝试应用的课堂效果

当然，课堂教学没有固定的模式，任何授课方式都有它的两面性。为了能够更好地在本科生的课堂教学中构建与科研相结合的教学新模式，笔者率先在研究生的课堂教学中尝试着实施了案例教学，且指导学生亲自查阅了与该课程相关的文献资料，并让几名学生就自己对文献资料的理解进行了课堂讲解。为了检验“案例教学”的课堂效果，笔者回访了很多学生，同学们对该次课改有很多自己的想法，并且以匿名信的方式给笔者提了很多意见和建议。接下来，笔者剪切几段学生们的来信，与大家共鉴(如图1所示）。

图1 学生反馈的意见和建议

通过学生们的意见反馈，笔者发现，案例教学还是颇受学生欢迎的。当然，由于这是第一次实施案例教学的课堂改革，此次课改还存在很多不尽如人意的地方。笔者已将学生的来信装订策成册，希望这些宝贵的意见和建议能时刻鞭策着我，始终伴随我在材料现代分析方法授课的始终。

教师专业化的发展需要其科研水平的提高，学生创新精神的培养也需要一个学有所用的平台，这两个方面在开展科研上能够得到完美的结合。科研对教学的促进所用是间接的，而科研对师生教学水平的提高则是一个直接的影响因素。教师角色与研究者角色有机结合在一起，可以在教师个体专业发展过程中走出一条崭新的道路。科研是一个教师受益、学生受益、学校受益三赢局面的成就点。基于这样的认识，在材料现代分析方法课程优秀教学团队项目的鼓励下，笔者及团队成员努力将真实的科研案例引入到材料现代分析方法课程的授课过程中，尝试着建立一种与科研相结合的材料现代分析方法课程授课新模式。

参考文献

[1] 李鹏飞,胡艳华,赵鸽.“材料现代分析方法”课程建设探索与实践[J].高等教育研究,2013(1):18-20.

[2] 胡艳华,李鹏飞,赵鸽.案例教学法在《材料现代分析方法》教学中的探索与实践[C].高等教育课程建设与教学改革研讨会,2012,1116:30-33.

[3] 林群,刘秀君,仇计清.高校教师要坚持走科研与教学相长之路[J].河北科技大学学报:社会科学版,2007,7(2):1-3.

[4] 张扬,易自力,尹红.教学研究型大学的基层教学科研组织新模式探析[J].教育研究/教育管理,2009(8):40-42.

[5] 郝振辰.教学研究型大学如何实现教学与科研良性互动[J].中国高等教育,2010(2):42-44.

[6] 王东武.科研与教学互动并进的理论探索与实践[J].西南农业大学学报:社会科学版,2007,5(2):169-172.

[7] 胡艳华,李鹏飞,郭锋.提高“材料现代分析方法”课堂教学质量的实践探索[J].内蒙古工业大学学报:社会科学版,2011,20(2):120-123.

Establish a New Classroom Teaching Model for Modern Analytical Method of Material Based on the Combination with Scientific Research Projects

Hu Yanhua, Guo Feng, Chen Baodong, Liu Liang,Hou Xiaohu, Song Yinmin
Inner Mongolia University of Technology, Hohhot, 010051, China

Abstract:Based on the traditional teaching model, real scientific cases were introduced to the course of “Modern analytical method of material”, a new teaching model based on the combination with scientific research will be established, to enriching the classroom teaching contents, stimulating students’ learning enthusiasm, and theoretical knowledge and scientific research are locked in a tight embrace, the teaching effect be guaranteed.

Key words:modern analytical method for material; scientific research; case teaching; teaching innovation; classroom teaching

基金项目：内蒙古工业大学教务处教改项目、研究生处教改项目及《材料现代分析方法》课程优秀教学团队项目的资助。

作者简介：胡艳华，博士，副教授。郭锋，博士，教授。

收稿日期：2015-07-30