鄧麗萍 向紅亮 江星瑩 鄧將華

摘要：《材料分析方法》是材料類專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文針對(duì)目前教學(xué)過程中普遍存在的一些問題，提出相應(yīng)的改革措施，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性和創(chuàng)新實(shí)踐能力、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：材料成型與控制專業(yè);材料分析方法;課堂教學(xué);實(shí)踐環(huán)節(jié);改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）43-0112-02

一、引言

《材料分析方法》課程是材料類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，是跨金屬學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、電學(xué)等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，涵蓋各種材料分析方法的基本原理、儀器的構(gòu)造及工作原理，授課內(nèi)容廣、深，掛科、補(bǔ)考學(xué)生的比例較高，嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。筆者在教學(xué)過程中也在不斷探索、嘗試新的教學(xué)方法，以期培養(yǎng)學(xué)生“敢問”的能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。本文著重論述了在作者在課程教學(xué)實(shí)踐過程中遇到的問題，探索了相應(yīng)的解決方法，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力、提高教學(xué)質(zhì)量有很大的幫助。

二、目前存在的問題

針對(duì)我校材料成型及控制工程（簡(jiǎn)稱材控）專業(yè)學(xué)生及現(xiàn)有的教學(xué)模式，結(jié)合課堂學(xué)生反饋，該課程主要存在以下問題。

1.教學(xué)內(nèi)容多?！恫牧戏治龇椒ā愤m用于金屬、高分子、無機(jī)非金屬等幾乎所有材料專業(yè)，課程涵蓋內(nèi)容廣，包括X射線衍射分析、電子顯微分析、波普分析等多種分析技術(shù)。而現(xiàn)有的教學(xué)學(xué)時(shí)少，很多內(nèi)容只能點(diǎn)到為止。再加上，我校材控專業(yè)涵蓋鑄、鍛、焊三個(gè)方向。因此，講授內(nèi)容含不同方向的分析方法及設(shè)備，學(xué)生需要掌握的內(nèi)容多，多數(shù)處在迷茫狀態(tài)，不明白掌握這么多分析方法的實(shí)際意義。

2.教學(xué)內(nèi)容難、枯燥。《材料分析方法》是一門多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，對(duì)授課內(nèi)容的掌握是建立在先修課程《金屬學(xué)與熱處理》、《大學(xué)物理》、《高等數(shù)學(xué)》等的基礎(chǔ)上，課程理論部分相對(duì)枯燥。如果學(xué)生在先修課程的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)了較多的薄弱環(huán)節(jié)，那么在進(jìn)行本門課程的理論學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)遇到困難或障礙。

3.教學(xué)方式老套。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要采用多媒體和板書相結(jié)合，并安排一些實(shí)踐環(huán)節(jié)。但這門課程涉及的設(shè)備多為大型貴重儀器，不可能讓學(xué)生一一操作，多數(shù)院校是讓學(xué)生分組觀摩，但觀摩課時(shí)較少，觀摩內(nèi)容常是幾年不變。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，課堂上僅有少數(shù)學(xué)生能夠較好地完成理論部分學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生則是“身在曹營心在漢”。課堂中，筆者也試圖通過動(dòng)畫、視頻的方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但往往是播放視頻、動(dòng)畫時(shí)學(xué)生比較積極，過后又失去了學(xué)習(xí)的興趣。在實(shí)踐課堂中發(fā)現(xiàn)，僅有少數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)教師的操作，提出疑問，多數(shù)學(xué)生對(duì)這些經(jīng)久不變的老套的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不感興趣。

4.理論與實(shí)踐脫節(jié)。筆者對(duì)近5年來我校材控專業(yè)應(yīng)屆生的就業(yè)情況做了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)包括繼續(xù)深造的學(xué)生在內(nèi)，畢業(yè)后從事專業(yè)對(duì)口工作的人數(shù)不超過10%，但從事與材料分析相關(guān)行業(yè)的學(xué)生可達(dá)45%，如醫(yī)藥行業(yè)、化妝品行業(yè)、紡織業(yè)、司法鑒定等。這些工作通常只要求學(xué)生能夠熟練操作，并做一些簡(jiǎn)單的“看圖說話”，對(duì)儀器的構(gòu)造及原理則不需要深入掌握。而本門課程的傳統(tǒng)教學(xué)卻側(cè)重課堂理論講解，學(xué)時(shí)不足的觀摩卻使學(xué)生無法對(duì)儀器的操作流程及相應(yīng)的分析有直觀的認(rèn)識(shí)和理解，也就無法獨(dú)自完成相關(guān)的測(cè)試分析。這點(diǎn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中顯露無疑。在與畢業(yè)后參加工作的學(xué)生的交談中也可以得知，課堂所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用有較大的區(qū)別，可謂看得再多不如動(dòng)手去做一次。

三、改革方案

1.增加實(shí)踐環(huán)節(jié)?！恫牧戏治龇椒ā氛n程的實(shí)踐課時(shí)比例通常不超過15%，這種“多人一組”觀摩的作用是微乎其微的。材料類專業(yè)的學(xué)生，要求具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和操作技能，因此很有必要增加這門課的實(shí)踐環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的分析方案，并在教師的指導(dǎo)下動(dòng)手完成。而且既然學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)行業(yè)用到的原理較少，那么在設(shè)計(jì)本門課程大綱時(shí)，可適當(dāng)減少理論學(xué)習(xí)，增加學(xué)生與設(shè)備接觸和操練的時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐操作能力。

2.把實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)課堂。實(shí)踐教學(xué)是本課程非常重要的環(huán)節(jié)，教學(xué)方法顯然要適合本課程、本專業(yè)甚至就業(yè)的特點(diǎn)。本校材控專業(yè)培養(yǎng)方案中，就強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手及解決問題的能力。然而，由于實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地的限制，不大可能將課堂設(shè)立在實(shí)驗(yàn)室，但是可以反過來考慮將實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)課堂教學(xué)，通過遠(yuǎn)程在線觀摩或預(yù)先錄制讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程。有條件的院校，也可在實(shí)驗(yàn)設(shè)備屋外設(shè)置觀摩教室。許多高校教師需要做科研實(shí)驗(yàn)，通過觀摩教室，可以讓學(xué)生更直觀地了解設(shè)備及操作流程。觀摩后，就實(shí)驗(yàn)過程提問學(xué)生，讓學(xué)生能夠真正動(dòng)腦思考。這可以有針對(duì)性地就鑄、鍛、焊不同方向的科研實(shí)例進(jìn)行講解，既可以讓學(xué)生了解專業(yè)科研前沿，為完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，又可以直觀地了解儀器，掌握操作。

3.開發(fā)設(shè)備儀器模型。本課程涉及各種分析儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)，這些高端大型設(shè)備不可能再次拆開，市場(chǎng)上也未出現(xiàn)相關(guān)儀器模型，因此只能采用PPT或者動(dòng)畫讓學(xué)生了解設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造。筆者前期做了相關(guān)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)部分院校有一批報(bào)廢的分析設(shè)備，如果能夠?qū)⑦@些報(bào)廢設(shè)備“廢物利用”，將關(guān)鍵零部件帶到課堂，或者開發(fā)出相關(guān)的教學(xué)模型，學(xué)生就可以像拆卸玩具一樣了解設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造，這對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、直觀認(rèn)識(shí)了解各種儀器設(shè)備的構(gòu)造，有很大的幫助。

4.鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐。在調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)材料類學(xué)生都知道材料分析內(nèi)容的重要性，也想好好學(xué)習(xí)這門技術(shù)。但由于課程內(nèi)容枯燥，實(shí)踐操作機(jī)會(huì)少，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足。為了提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉思考問題和解決問題的能力，部分院校設(shè)立了科研實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在前期，我們讓有興趣的學(xué)生通過項(xiàng)目申請(qǐng)，參加材料分析儀器的操作與分析培訓(xùn)，在實(shí)戰(zhàn)操作中發(fā)現(xiàn)并解決問題，激發(fā)他們學(xué)習(xí)知識(shí)和解決問題的主動(dòng)性，收到了良好的成效。另外，考慮到大學(xué)生的就業(yè)情況，在實(shí)踐教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)靥鼋滩?，就?dāng)下社會(huì)關(guān)注的、與材料分析息息相關(guān)的話題進(jìn)行剖析。比如，掃描電鏡在化妝品行業(yè)的應(yīng)用，以BB霜質(zhì)檢為例，借助掃描電鏡及能譜儀可以檢測(cè)出該BB霜中有效的防曬成分二氧化鈦的含量，通過分析二氧化鈦粒度大小來分析防曬的效果。在司法鑒定方面，掃描電鏡與能譜相結(jié)合，可以對(duì)交通事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行刮擦表面形貌和成分分析，為司法判決提供科學(xué)證據(jù)。這些專業(yè)課程之外的又是學(xué)生們感興趣的實(shí)例，可以引起學(xué)生更大的學(xué)習(xí)興趣和積極性，掌握知識(shí)也更為牢固。

5.設(shè)立實(shí)驗(yàn)室開放日。實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)室里的各種儀器設(shè)備是如此威嚴(yán)，又帶著神秘面紗，讓人無比的好奇。同時(shí)，由于高電壓、輻射等的敏感性、神秘性，學(xué)生對(duì)設(shè)備具有一定的恐懼感，由此也會(huì)對(duì)這門課程產(chǎn)生排斥。在前期教學(xué)未正式進(jìn)入課程學(xué)習(xí)前，我們將一部分學(xué)生帶入實(shí)驗(yàn)室參觀，并向他們簡(jiǎn)單講解設(shè)備的功能，讓學(xué)生可以零距離地接觸儀器，而其他學(xué)生在正式課堂學(xué)習(xí)前沒有進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室觀摩。我們通過正式課堂學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)節(jié)的觀察對(duì)比發(fā)現(xiàn)，第一組學(xué)生在理論教學(xué)過程及實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)積極性較高，課堂上會(huì)主動(dòng)提問，而第二組學(xué)生在理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)則較為平淡，設(shè)備構(gòu)造部分的很多內(nèi)容不是很清楚。所以，實(shí)驗(yàn)室開放日的設(shè)置，對(duì)這門課程教學(xué)效果的提升是顯而易見的。一方面，可以消除學(xué)生對(duì)高電壓、輻射的疑慮，使他們對(duì)這些儀器設(shè)備有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí);另一方面，也可以更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性。

四、結(jié)語

《材料分析方法》是一門多元化的交叉學(xué)科，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。但由于課程理論內(nèi)容比較枯燥，采用傳統(tǒng)的課堂灌輸?shù)慕虒W(xué)方式成效較差，所以在教學(xué)過程中應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色及社會(huì)需求，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及方式，開創(chuàng)適應(yīng)性較強(qiáng)的教學(xué)新思維和新方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，積極主動(dòng)地提出問題、解決問題，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李海濤，榮守范，秦湘閣，等.《材料分析測(cè)試技術(shù)》課程實(shí)踐教學(xué)改革與探討[J].鑄造設(shè)備與工藝，2015，（3）：54-57.

[2]周玉.材料分析方法[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[3]游曉燕，馮振.淺談《工程材料及熱加工基礎(chǔ)》教學(xué)改革[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2015，（23）：90-92.

[4]師瑞霞，陶文宏，楊中喜，等.調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性——現(xiàn)代材料測(cè)試技術(shù)理論教學(xué)改革探討[J].才智，2014，（17）：94.

[5]魏鳳榮.科研與教學(xué)相結(jié)合是培養(yǎng)人才的根本途徑[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，（11）：179-181.

Reformation of Teaching for Material Analysis Method in Material Forming and Control Engineering

DENG Li-ping，XIANG Hong-liang，JIANG Xing-ying，DENG Jiang-hua

（School of Mechanical Engineering and Automation，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350108，China）

Abstract：Material Analysis Method is a vital basic course in the material major.Aiming at current problems，this paper proposes some reform measures for the teaching improvement.These measures are favor for inspiring the initiatvie to learn actively，the innovative and hands-on ability of the students as well as the improvement of teaching quality.

Key words：material forming and control engineering;material analysis method;classroom teaching;practical training;reformation