《现代材料分析测试技术》教学改革探索

郭 雷，张 恒，范兴星，张子优，董小丽

(铜仁学院, 材料与化学工程学院，贵州 铜仁 554300)

《现代材料分析测试技术》教学改革探索

郭 雷，张 恒，范兴星，张子优，董小丽

(铜仁学院, 材料与化学工程学院，贵州 铜仁 554300)

《现代材料分析测试技术》是材料化学专业学生的必修课程之一，该课程的开设是为了让本专业的学生了解并掌握一些常用的分析测试方法。针对此课程涉及面广泛，内容抽象，实践性强，教学难度较大的特点，作者从教学内容、教学手段、考核方式等几个方面进行相关探索，充分调动学生学习该课程的积极性，活跃课堂气氛，提高教学质量。

现代材料分析测试技术；教学改革；个性化

材料是二十一世纪三大支柱产业之一，这很直观地告诉我们材料的重要性，那么材料科学技术和材料分析技术的重要性就不言而喻。《现代材料分析测试技术》是一门综合化学类、材料类、生物类和环境类等多门课程的交叉性学科，以无机非金属材料和金属材料常用的X射线衍射分析、电子显微镜分析和热分析基本方法为主要内容，此外还介绍了红外光谱分析、核磁共振分析、光电子能谱分析等分析方法。该课程的特点是分析方法种类繁多、内容不连贯、理论性强，不易理解与掌握。传统的灌输式教育和应试教育，教师单纯地讲授各种复杂的仪器原理，课堂显得乏味无趣，大多数学生听不懂或不感兴趣，从而导致该课程的教学效果总体不理想。为切实解决这些问题，巩固和提高教学质量，作者认为有必要从以下几个方面对该课程的教学进行改进。

1 丰富教学内容

《现代材料分析测试技术》是一门与时俱进的新型学科，据《中国新材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据表明：全球材料产业的总产值以每年30%速度迅速增长，而对材料结构及其性能的研究越来越依赖于先进的分析测试技术[1-3]。从事该门课程教学的教师应该注重知识的更新和教学内容的拓展，挑选与专业方向相关的最前沿的分析测试技术为学生讲解。因此，教师可以查阅国内外相关杂志、学术网站中的最新研究动态，这就需要教师备课时精心制作多媒体课件，可收集现代最热门、最先进的测试分析技术的仪器构造图、分析原理及其操作流程图，还可利用Flash动画、视频播放的方式把资料展现给学生。同时教师也可以让学生自己到网上寻找相关资料并制作演示文稿，然后以分组讲解或个人讲解的形式在课堂上共同分享，并且对学生讲解的过程和讲解的效果进行专业合理评价，调动学生的主观能动性，培养学生的自主学习能力，增强学生对该专业的认同感。

从事高等教育的教师在完成教学任务的同时，往往还在做一些科研项目，所以教师除了讲解教材中的内容之外，还可以结合自己的科研课题给学生介绍一些自己的科研方法、实验技巧及经验，开阔学生的视野，激发学生的学习热情。在此过程中，学生可就不懂的问题向老师提问，这样老师在给学生解答的过程中不但增进了师生间的感情，同时还做到了活跃课堂气氛的效果，使教学效率倍增。

2 个性化教学

教学改革是一件复杂而细致的事情，其核心在于课程的有效实施，而课程实施的基本路径就是课堂教学。如果离开了课堂，离开了教师的教学行为，教学改革就仅仅是一句空话。如果教师的教学观念不改变，教学方式不转变，教学改革也只是基于形式，那么所有的努力都将是徒劳的。因此，课程的有效实施是教学改革系统工程中必不可少的一个环节，如何从实际的教学方式和教学手段出发进行个性化教学显得至关重要。

2.1 知识传授个性化

传统的静态教育是在照本宣科的给学生灌溉知识，教学过程是在单项的传授知识，这样会使学生处于被动的学习状态，学习效率毫无疑问远远不及学生主动接受知识，但过度的把时间教给学生自己利用就会使学生找不到方向。如果教师引导学生将主动学习与被动学习相结合，从而达到个性化教学的目标，这将会收获意想不到的效果。例如教师可以在本门课程开始教学前把所有学生进行分组，将整本书的内容平均分配给全班学生，然后让学生通过各种渠道收集资料并自己动手制作多媒体课件，每个课时留适当时间让学生讲解，剩下的时间由教师补充学生所讲内容中没有涉及到的知识，这种主动与被动的教学方式就使学生作为主体参与到教学过程中来，而不是传统教学中教师一个人唱独角戏，当然这就对教师的专业素养具有相当高的要求。

2.2 教学内容个性化

该门课程一共介绍了七类分析方法，教师在有限的课时安排中是无法面面俱到的介绍完所有的分析方法，因此教师应该充分了解该专业的学生对本门课程的需求，把握好教学中的重点内容与非重点内容，对于非教学重点知识应该省略或进行简单介绍，对于已经讲过的内容没有必要重讲，从而减轻学生学习的负担。总之要尽量做到详略得当、重点突出、取长补短。

对于该课程涉及到的所有分析方法，教师应该引导学生客观理解和比较不同分析表征方法的优缺点，做到有效的区分和选择各种材料分析仪器。比如多晶X射线衍射分析法的显著优点是所需的样品制备容易，用量很少并且是一种非破坏性的分析方法，从而广泛应用在材料的物相分析中。但X射线衍射能够通过物相分析材料的晶体结构，却不能观测试样的表面形貌与显微组织。光学显微镜可以获得材料的金相组织，但只能放大1000倍。扫描电镜及能谱可以同时获得材料的显微组织与成份的平面分布，但对于部分微观缺陷，比如位错的观察却无能为力，这又得使用透射电子显微镜。

2.3 教学方式个性化

著名科学家爱因斯坦曾说过"提出一个问题往往比解决一个问题更要重要，因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步"[4]。因此教师在教学过程中可以采用启发式教育和诱导式教育的方法有效的引导学生提出问题，例如在讲到第一章X射线发生器配置时就可以对学生说：同学们结合初高中学习的知识，还日常生活中的经验，想一想有些什么方式可以安全的保护X射线发生器配置电路呢？通过这种引导学生就会结合所学电路保护知识进行思考，会不会与电压电流有关系？保护电源是不是主要出发点？等等一系列问题。这样的教学方式不仅能培养学生拥有创造性和发散性的思维方式，又能增进师生感情，从而营造一种轻松活跃的课堂氛围。本课程是一门实验性和操作性极强的学科，当然在教学过程中加入实践教学环节，能及时巩固理论课程中所讲的知识，实现现学现用与活学活用，既培养学生的动口、动手、动脑能力和理论应用能力又培养学生分析问题和解决问题的能力。在上实验操作课时，教师可以将学生分组，并对学生的实验操作过程进行合理打分，从而避免部分学生偷懒和浑水摸鱼的现象。通过实验，学生在老师指导下学会对样品图谱结果分析，以便学生在毕业以后从事相关的科研及工业生产工作岗位中能够正确和熟练的掌握相应的测试分析技术。

2.4 教学手段个性化

生活在科技飞速发展的二十一世纪，人们的穿吃住行都发生了翻天覆地变化，因此我们的教育也得跟上时代的潮流，除了传统的板书教学还可以采用多媒体(比如PPT、Flash动画)教学，也可以使用网上聊天工具辅助教学。传统的教学手段比较死板，会让学生觉得教学内容枯燥无味，如果使用QQ、微信这些当代最为流行的网上聊天工具，建立一个群聊，学生遇到问题可以及时向老师请教，老师也可以将自己了解的关于该门课程的最新动态与学生分享。当然结合该课程自身的特点，一般学校不可能拥有所有的材料检测仪器，但如果所学知识得不到实践那么学生的认知就仅仅停留在理论概念阶段，因此可以从网上引入表征仪器虚拟操作平台，通过这种方式让学生对分析仪器有直观感受，加深学生所学知识的印象[5-6]。

3 考核方式灵活化

在高等教育中，对于考核方式的改革也是课程改革十分重要的环节，有效合理的考核方式能够直观且真实的反应出课程的教学质量。传统的考核方式仅与期末考试成绩作为标准，这样会使学生的考试压力加重，而平时的学习过程又太过于放松，从而直接导致教学效果普遍不理想。所以该门课程我们可以采用“平时成绩+实验操作成绩+期末成绩”的方式，其中平时成绩包括平时测试、课堂作业、课堂表现、平时考勤等等，并且还要加大平时成绩与实验操作成绩占总成绩的比例，这样才能充分体现出一个学生的综合能力。对于考试试题，尽量不要出现选择题题型，从而避免考试结果出现偶然性。

4 结束语

通过对《现代材料分析测试技术》课程教学内容、教学方式、考核方式的改革探讨，有效的调动了学生学习的积极性，教师引导学生将课本所学与实际操作连贯在一起，使教学效果有了明显的提升，满足了该专业对人才培养的要求，同时也培养了学生对材料专业的认同感和学习成就感。但本课程改革仍有很多不足，只有不断地优化和创兴才能培养出该专业所需要的研究能力强和实践动手能力强的专业型人才。

[1] 褚海亮.《材料分析方法》教学的改革与探讨[J]. 科技信息, 2012(17): 124.

[2] 李俊翰.“现代材料分析测试技术”课程教学研究[J]. 课程教育研究, 2015(15): 47.

[3] 李海涛, 荣守范, 秦湘阁, 等. 《材料分析测试技术》课程体系的构建与应用讨[J]. 铸造设备与工艺, 2015(2): 56-58.

[4] 孟范成, 叶 宏. 关于《现代材料测试技术》课程教学中的思考[J]. 山东化工, 2015(19): 107-108.

[5] 房彩虹.《现代材料分析测试方法》教学探讨与思考[J]. 广州化工, 2016(1): 215-216.

(本文文献格式：郭 雷，张 恒，范兴星，等.《现代材料分析测试技术》教学改革探索[J].山东化工，2016，45(12)：162-163,165.)

Exploration of the Course Reform of Modern Material Analysis and Test Technique

Guo Lei, Zhang Heng, Fan Xing-xing, Zhang Ziyou, Dong Xiaoli

(School of Material and Chemical Engieering, Tongren University, Tongren 554300, China)

The modern material analysis and test technique is one of the compulsory courses for students majoring in material chemistry. The objective of this course is to make students understand and master some commonly used analytical methods. According to the characteristic of involved extensive, abstract content, strong practice, and difficulties in teaching for the course itself, a series of useful explorations were made from several aspects such as teaching content, teaching methods, and curriculum assessment. This can fully arouse student's study enthusiasm, active the classroom atmosphere, and improve the teaching quality.

modern material analysis and test technique; teaching reform; individualized teaching

2016-04-27

铜仁学院博士科研启动基金项目 (trxyDH1510)；贵州省125重大科技专项 (No: QJH2013 -027)

郭 雷 (1987—)，河南商丘人，博士，副教授，主要从事金属腐蚀与防护方面的研究。

G642.0；O357.5

A

1008-021X(2016)12-0162-02