“材料分析与测试技术”实验课程教学优化路径探讨

文/闫浩然，陈君华，郭腾，王彦平，张少卿

（安徽科技学院化学与材料工程学院，安徽蚌埠 233030 ）

随着当代材料科学技术的飞速发展，材料工程学科的发展及教育已经越发为人们所重视。材料工程学科的主要任务是探究材料成分、结构、制备与加工及其性能和应用。[1]“材料分析与测试技术”是化学与材料工程学院开设的专业必修课，是建立在材料化学、材料分析方法以及仪器分析等学科基础之上的一种应用实践性课程。该课程教学开展的主要任务是，依托课堂理论知识讲解、实验实践操作的方式，让学生对无机非金属、金属、高分子以及复合材料等的制备与表征加深理解与掌握，同时促使学生对当代材料分析测试仪器的工作原理与使用方法进行初步了解，锻炼学生根据问题自主选择适宜的实验方法，并最终解决问题的能力。另外，该课程还能够有效强化学生在材料、化学、物理等交叉学科的实践水平，为学生以后的工作与发展奠定良好的实验基础。[2]由此可见，“材料分析与测试技术”实验课程能够有效培养学生的专业能力与综合素养，其教学效果对学生未来发展产生了非常大的影响。但当下许多高校在开展该课程的实验教学时，还是沿用以往的教学模式，内容枯燥，教学方式单一，考核评估不科学，造成学生实践能力不高、创新意识薄弱。为了使得“材料分析与测试技术”实验课程能够取得更好的教学效果，本文对其教学方法进行了深入探究。

1.现阶段“材料分析与测试技术”实验课程教学问题

1.1 实验教学结构组成不合理

高校在开展“材料分析与测试技术”实验课程教学过程中，教学的主要内容是指导学生完成一些较为简单的实验，让学生在实验中掌握基本的操作方法，但极少会安排一些设计型、应用型的实验。在这种较为落后的实验教学架构影响下，学生的思维能力以及综合素养得不到有效提升。

1.2 实验教学模式固定

高校在开展“材料分析与测试技术”实验课程教学过程中主要还是沿用以往的实验方式，以教师讲解知识与操作示范为主导，同时将课程教学内容规划为不同的环节，比如实验目的、实验原理、实验操作方法、操作流程以及结果分析等。在教师讲解完成之后，学生依照教师的要求依次实施各个实验步骤。这样的实验课程教学方式只是让学生机械地重复教师的实验步骤，并没有对实验现象与结果进行系统而深入的探究，难以有效激发学生的学习积极性，也不能够充分调动学生的自觉能动性，难以有效提升学生解决实际问题的能力。[3]

1.3 实验过程中学生动手机会较少

“材料分析与测试技术”实验课程教学中用到的仪器一般为进口设备，价格成本较高，维修价格也十分高昂，同时各个学校采购的设备数量十分有限。在这样的情况下，通常在开展该实验课程教学时，教师都会为学生进行操作演示，而很少给学生亲自动手操作的机会，进而导致学生无法深入领悟到操作要点，对实验课程教学产生不了较高的兴趣。同时，在教学过程中，学生往往注意力不集中，也不能深入地思考问题，使得该课程最终的教学效果不甚理想。[4]

1.4 实验考核评估模式不科学

当下高校在对学生“材料分析与测试技术”实验课程学习成果进行考核时，主要基于学生每学期实验报告与平时成绩两个部分。由于在实际开展实验课程教学过程中学生进行操作的机会较少，并且各个学生完成的实验内容大体相同，所以将实验报告作为对学生的考核评估显然不合理。考核评估方式缺乏科学性，既打击了学生参与实验课程教学的积极性，也养成了学生抄袭实验报告的恶习。

2.“材料分析与测试技术”实验课程教学优化路径

2.1 不断完善实验教学架构

高校在开展“材料分析与测试技术”实验课程教学过程中，在带领学生进行一些常规实验操作基础之上，还应当引入一些设计与应用方面的实验，培养学生良好的创新思维与综合素质。例如，教师可以将“羟基磷灰石纳米线的制备与形貌表征”实验引入课程教学中，逐步提高学生的设计能力与知识应用水平。[5]此外，教师还可以选取一些与学生平时生活密切相关的绿色环保实验，比说带领学生开展“MOFs材料的制备与光催化降解有机染料废水”等实验，进一步提高学生对实验课程教学的兴趣，让学生感受到所学知识的应用价值，更好地融入到实验课程教学中。

2.2 创新实验课程教学模式

在当下信息化技术与互联网技术迅速发展的背景下，教师在开展“材料分析与测试技术”实验课程教学时，必须加强对教学模式的改革与创新，将现代新型技术手段应用到实验教学过程中，利用多媒体设备来提高实验课程教学效果。在教学活动开展之前，教师可以根据教学内容将与本实验课程有关的实验器材、实验原理以及操作流程与方法等制作成图片或者视频，然后依托互联网平台将其分享给学生，使学生能够灵活安排时间进行实验课程内容的学习，并且可以实现反复观看。另外，在开展实验课程教学的过程中，教师在为学生进行操作示范的同时，可向学生提出相关问题，不仅可以有效检验学生课前预习情况，也能够引发学生对实验内容的思考。[6]教师还可以让学生以小组形式来开展实验，不断提高学生的团队协作意识与能力。

2.3 设定对学生开放的实验室

为了进一步提升学生的实验操作能力与创新水平，高校需要设定专门的开放实验室，让学生能够拥有较多的时间与机会进行实验操作与分析。总体来说，高校可以将开放实验室划分为两个部分，分别是材料合成制备实验室以及分析测试实验室，旨在让学生认识到更多类型材料的合成途径及其相关仪器设备。学生利用开放实验室中的各种器材，比如扫描电子显微镜、同步热分析仪等，可以在教师的协助下进行不同材料的制备与表征探讨。另外，高校还应当大力倡导大学生参与各种实践活动，比如大学生科研项目、大学生创新训练等，帮助学生实现知识的转化与应用，提高学生的创新意识与创新能力。

2.4 构建健全的实验课程考核评估体制

针对当下“材料分析与测试技术”实验课程考核评估中的问题，高校应当重视对考核评估模式的改革与创新，真正达到“以评促学”的目的。高校可以进一步完善实验考核成绩内容，不仅对学生课堂实验操作情况进行考核，同时也需要对学生线上学习状况、线上知识点评测以及实验报告等进行考核，从而更加全面且精准地对学生实验课程学习情况进行考核。

3.结语

综上所述，“材料分析与测试技术”实验课程教学改革与创新应当紧密贴合我国高等教育改革思想，同时与我国绿色可持续发展理念相一致。当下，该实验课程教学中存在较多问题，对其进行改革与优化迫在眉睫。只有引入现代新的技术手段与教育理念，不断创新实验课程教学方式与评估模式，才能培养出更多实践水平高、创新能力强的应用型人才。