民族院校功能材料测试方法课程教改探索

赵海燕 张众 董大朋 于乃森

摘要针对民族院校中的不同民族学生的个体差异较大，对于一些少数民族学生来说，学习功能材料的测试方法这门课程可能是困难的。功能材料测试方法教学难以达到预期教学效果的问题，提出并探索实施教学改革。通过对教学方法、教学模式和考核方法的调整，结合分层次教学改革的实施，充分调动了民族院校功能材料专业各个层次学生学习的积极性，实现了各个层次学生均衡发展，真正培养具有强烈的为国家和少数民族地区服务意识并具有功能材料及相关领域专业能力的复合型应用人才。

关键词 功能材料测试方法 教学改革 民族院校

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.19.041

Exploration on Teaching Reform about "Functional Materials Analysis Techniques" Course in Ethnic Universities

ZHAO Haiyan[1]， ZHANG Zhong[2]， DONG Dapeng[1]， YU Naisen[1]

（[1]School of Physics and Materials Engineering， Dalian Minzu University， Dalian， Lioaning 116600；[2]College of Chemistry and Materials Engineering， Bohai University， Jinzhou， Liaoning 121013）

AbstractIn view ofthelarge individual differences of students in ethnic universities，and the difficulty forsomeminority students to learn the course of functional materials analysis techniques well， it is very important for exploration on teaching reform of this course to achieve the desired teaching goals. Through the implementation of the teaching reform of teaching method， teaching mode， examination method， combined with the teaching at different levels， the enthusiasm of students of functional materials at all levels in ethnic universities has been fully mobilized， and the balanced development of students at all levels has been achieved. It can provide some meaningful guidance for training the talents with professional abilities in functional materials and related fields as well as serving for the country and the minority areas.

Keywordsfunctional materials analysis techniques； teaching reform； ethnic universities

0引言

民族院校功能材料專业的人才培养主要立足于国家战略性新兴产业发展需要和学科发展趋势，培养学生掌握功能材料及相关器件基本理论和知识，培养利用所学专业知识为国家和少数民族地区更好地服务。“功能材料测试方法”是功能材料专业学生的专业核心课程，通过该课程学习，旨在使学生了解材料性质表征的多种测试方法，掌握仪器基本原理、仪器构造、仪器的使用方法以及对仪器测试的结果进行分析，目的是教学生学会根据实际实验情况需要正确的选择要用的分析方法，能够在实际的材料研究中应用相关的理论知识来解决实际问题。同时培养学生严谨的科学态度、实事求是的科学精神以及自学、思维和创新等综合能力，有很强的社会责任感，具有为国家和少数民族地区服务意识，真正成为功能材料及相关领域的复合型应用人才。

1课程特点与要求

自2012年9月我校物理与材料工程学院新材料工程系成立以来，“功能材料测试方法”一直是功能材料专业的专业教育平台必修课程。它不仅是功能材料专业必修课，而且是功能材料专业六大专业核心课程之一。开设时间为本科第六学期，从功能材料2012级到功能材料2018级，“功能材料测试方法”课程已经有7年的历史。2015年功能材料专业获批我校特色专业，一直坚持“特色专业特色培养”的人才培养理念。在2019新版培养方案中，该课程由48学时增至64学时，由3学分调整为4学分。

然而，“功能材料测试方法”包含了许多的跨学科的知识以及一些描述性的抽象知识，以及包括这一系列的多种仪器设备的使用方法。让学生失去注意力的原因是知识的抽象与枯燥，这会使后续深入的学习甚至是了解掌握基本的知识点都变得困难，导致课程的教学普遍不令人满意，而这样的情况在60%以上均为少数民族学生的民族院校中时有发生。从一方面来看，对于大连民族大学等一系列的民族院校来说，来自不同生源地的学生基础教育水平差距很大，就高考分数而言北方学生远远高于西部的学生；从另一方面来讲，对于来自惯用民族语言的少数民族地区的学生，由于对普通话的使用情况不好，导致难以对学习专业课程中的专业名词与叙述时有比较清晰的理解。因此，为了提高民族院校教育效率，刺激并激发学生们的学习兴趣，从而培养学生在“功能材料测试方法”中的学习兴趣以及在实际情况下分析研究材料的能力，针对前面提到的问题，本研究将以少数民族院校本科生为对象，设计提出教学改进措施，以求提高现存的教学效果，并且不断进行实践与思考，提出的改革方案为相关的民族院校在教育教学方面提出了建设性的建议与措施。[1]

2课程教学改革

2.1教学方法改革

考虑到民族院校学生的特点，造成部分少数民族学生对专业课的学习相当吃力，尤其是学生对功能材料测试方法的相关仪器之前都基本没有过直观认识，课程理论性强，概念抽象和课本内容杂多，学习的趣味性和积极性均有待于提高。而随着网络线上通讯的快速发展，带动教育教学手段不断更新迭代，为教育教学改革提供了新的方向。本课程采用线上线下混合式教学是该课程的特色与教学改革创新点之一。

本课程线上课程选用中国MOOC平台的国家精品课程即南京理工大学的材料研究方法，线下课程充分运用雨课堂进行智慧教学。[2]在每堂课上课前，在雨课堂平台将这堂课的教学目标与大概内容提前告知学生。学生在课前进行预习下堂课的内容，并且在雨课堂完成为学生布置的微作业，在预习内容的同时激发对下节课的课程内容的兴致。举例来讲，在教学扫描电子显微镜部分内容时，将一些日常生活中常见的物品拍摄他们的电镜照片，给学生观看后展开讨论，猜测是哪件物品的电镜照片，激发学生的学习兴趣。在课堂进行中，可以使用雨课堂监控学生的学习进度与成效，每讲完一个知识点或是一个章节后，通过雨课堂向学生们发送几道相关的问题，以检测掌握学生学习的状态与情况。并且根据学生答题的正确率，可以判断是否对前序讲解的内容进行再次讲解。在课后可以根据课上的情况布置课后作业、单元测试等，进一步巩固加深课堂中讲述的内容。本课程注重课内与课外相结合，课堂与网络互为补充，进而优化教学过程。本课程教学实施过程中体现前沿性与时代性，及时将功能材料的科学研究新进展引入课程教学中，增强教学效果。

2.2教学模式改革

传统的课堂教学以灌输式教学方式为主，学生的积极性不高。本课程理论课讲解过程中会尽量多结合动画、视频、图片等形式对课程涉及的仪器结构和原理等进行更生动形象的展示，从而吸引学生的学习热情，进而提高教学质量。另外，本课程兼顾适当的实验教学，该环节可以很好地激发学生兴趣，同时提升学生的动手能力和综合应用能力。本课程结合理论部分知识，结合本学校现有很多大型仪器平台，增设了开放性仪器实验部分。对学生进行分小组，通过对相关仪器（如扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计等）的实地讲解、演示及学生亲自动手操作、测试样品等环节，理论与实践相结合，使学生更好地掌握多种常用的功能材料测试方法的仪器操作和数据分析技术，也提高了其运用基本理论解决實际问题的能力，体现了课程的应用性与高阶性。[3]

本课程还增设了开放性题目实践环节，此过程学生可以通过查阅文献或参加本专业工作室实验等方式，对某种感兴趣的功能材料制备及性能测试的全部过程有系统性的调研学习、操作跟踪，最后以翻转课堂的形式进行讲课展示以及提交研究论文。该过程的实施，建立了一种与课程设计、毕业设计及科研课题相结合的新的教学模式，加大学生学习投入，科学“增负”，坚持知识、能力、素质有机融合，让学生对理论知识的掌握进入应用阶段，同时可以培养学生科学研究能力、分析解决复杂问题和更好地展现自我等方面的综合能力。

2.3考核方法改革

民族院校功能材料专业本科学生中，少数民族学生较多，部分少数民族学生基础较差，学习态度知识能力参差不齐。学生“平时不学习、考前现突击”的现象普遍存在，考核评价方式单一的问题有待改进。本课程更加注重过程化考核环节，考核方式由以往的期末考试*60%+平时成绩*40%，调整为期末考试*50%+平时成绩*50%，对学生的考核评价体现以学生为中心，更加关注学生在“学习”过程中的效果，体现在过程中评价学习状态。对过程进行强调，意味着要求在每一个教学环节中提供可评估和衡量的证据，以证明学生的学习能力与学习成果。本课程加强学生互动、提升学生的参与度，引导学生全过程、全身心投入到学习之中。

本课程平时成绩50%考核，主要由理论课学习环节（30%）、开放性仪器实践环节（10%）和开放性题目实践环节（10%）综合考核。（1）在理论课学习过程中，以学生为中心，运用包括课前预习课件和视频学习（10%，每次课3分，乘以修正因子）、课上重难点归纳总结提问和习题演练（10%，每次课3分，乘以修正因子）、课后作业及单元测验作业（10%，单元测验5次，每次以2分记入平时成绩）等多种方式进行过程化考核评价。该过程加强学生互动、提升学生的参与度，引导学生全过程、全身心投入到学习之中。（2）在开放性仪器实践过程中，分别对实验预习、实验操作及实验报告环节进行考核，考查学生对于大型仪器参观听讲的认真程度、实验设备操作熟练程度、实践动手能力以及实验报告撰写能力等。（3）在开放性题目的实践环节，学生自行设计实验、查阅文献，撰写研究论文，并自学备课当小老师进行讲课。教师当评委对学生当小老师的讲授形式进行点评打分，同时学生提交自己针对开放性题目时间环节所撰写的论文。本课程注重对平时成绩的过程化考核，能很好地督促学生注重平时学习，也更有助于提高学生的自主性和综合能力。[4]

2.4分层次教学改革

由于民族高校学生多数都来自祖国偏远地区或农村，学生基础比较薄弱，两极化差异明显，对于学校设立的教学大纲和培养目标，现行的混班教学已经不再适合所有学生。为了充分照顾到各民族的学习情况，毋庸置疑的是分层次教学是一种针对性强且十分有效的教育方法。[5]在教学过程中，考虑到学生的实际需求，通过不同程度的教学模式，我们还可以充分利用学生的力量，来弥补学生间的差距，激发更多的学生学习，以促进学生的全面发展。因此，实施分层教学具有重大教育意义，具有高质量基础教育对于学生来说，重要的是要注重优质教育和文化创新能力；而对于在偏远地区的学生，由于基础教育薄弱，也为他们提供了一个文化辅导来帮助他们顺利且充实地度过本科生活。

在授课过程中，教师在讲解完后，发现学生对于各种测试方法的仪器原理，基本能够很好的阐述，但当展示出测试图谱或照片让学生用学过的知识进行解释时，一些基础薄弱的学生往往不能学以致用，对于仪器原理和构造等知识的理解仅限于表面，我们在授课过程中会对他们进行知识补习和复习，让其充分理解掌握课程的核心重点内容；而对于一些基础文化程度好的学生，我们会将更多的科研案例及最近研究进展作为教学案例引入到课堂教学中，这样不仅可以激发学生的研究兴趣和学习热情，开拓学生的视野，还可以培养学生综合分析问题的能力。通过该环节使学生学以致用的能力有所提高，而且能够使学生有“这课很有用，很有意思”的想法，更好地提高功能材料测试方法的教学效果。[6]

在开放性仪器实践过程中，本课程除了对学院现有很多仪器进行分组参观操作演练之外，还设置了由学生根据兴趣申报开放式实验的自选题阶段，安排相关同学熟练其感兴趣的仪器和选做实验环节；而在开放性题目实践环节部分，则根据不同层次学生的基础程度，同学可以自主选择不同层次的中英双语或中文PPT及论文形式，这些不仅可以满足不同层次学生的学习要求，更有助于提高学生的自主性和思维研究能力。

3结语

总之，在现阶段的教育教学计划中，为了解决提出的关于解决民族院校生源个体差异较大造成部分学生“功能材料测试方法”课程学习难度较大的问题，提出制定了分层教学的教育教学改革方案，并从教学方法、教学模式和考核方法等方面进行计划改革，并且取得了不错的成效。通过实行课程教学方案的创新改革，实现了不同水平的学生全面且均衡地成长，开拓功能材料专业学生的视野，也切实提高该课程的学习效果，更有利于培养具备一定创新意识和综合素质的应用人才和更好地为国家和少数民族地区服务。

基金项目：大连民族大学2021年校级一流本科课程《功能材料测试方法》建设项目（YLKC21092）

参考文献

[1]赵海燕，董大朋，于乃森，等.关于民族教育改革的几点思考[J].考试周刊，2018（70）：14-15.

[2]吴显.《材料现代分析方法》教学改革探索[J].广东化工，2020（20）： 222-223.

[3]廉翼琼，陈莹，谢安.《现代材料分析方法》课程教学改革的探索与实践[J].教育现代化，2017（14）：45-46.

[4]郭艳鹏，焦红英，豆海利.基于翻转课堂的混合式教学模式的研究与思考[J].科教文汇，2021（4）：58-59.

[5]杨少林，马金福，陈占林，等.民族院校固体物理课程分层教学的探索[J].科技视界，2021（9）：25-26.

[6]赵鸽，胡艳花，郭锋，等.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[J].中国现代教育装备，2016（3）：68-70.