王小東 程樂華

（巢湖學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

材料是人類社會存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人類社會的發(fā)展，人們對材料的要求越來越苛刻。為了滿足人們對材料性能越來越高的要求，各種各樣的新材料不斷涌現(xiàn)，這些材料是否能夠滿足人類的需要，都必須借助適宜的分析方法和儀器設(shè)備來實現(xiàn)。

無機非金屬材料工程專業(yè)為典型的應(yīng)用型工科專業(yè)，是我校定位于應(yīng)用型本科院校的有力支撐。根據(jù)本專業(yè)的實際情況,自2012年起確立了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、多方向”的教學(xué)指導(dǎo)思想,圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)目標,在制定教學(xué)計劃時,通過合理的模塊化課程設(shè)置，輔以必要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，循序漸進地形成具有地方特色的課程教學(xué)體系。對材料工程類專業(yè)的學(xué)生來說，作為主干課程之一的《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》亦是一門必備的試驗方法課。學(xué)生借助本課程的理論學(xué)習(xí)及相應(yīng)的實踐訓(xùn)練，基本具備對材料組成、結(jié)構(gòu)等方面信息開展分析工作所需的基礎(chǔ)理論知識，常用的方法及儀器設(shè)備，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)獨立自主的開展研究工作的能力打下堅實的基礎(chǔ)[1]。

1 《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容及特點

在無機非金屬材料工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，本課程是專業(yè)必修課，其教學(xué)大綱中明確的列出了課程教學(xué)的主要內(nèi)容：X射線衍射分析技術(shù)（XRD）、顯微分析技術(shù)（SEM、TEM、EPMA）、材料表面分析技術(shù)、粉體測試技術(shù)等，要求教師重點講授各分析測試技術(shù)（方法）所涉及的原理、測試樣品制備技術(shù)、實驗儀器設(shè)備的使用、參數(shù)設(shè)定及測試結(jié)果分析等方面的內(nèi)容。同時，輔以一定課時的實驗課，以加深學(xué)生對理論知識的理解掌握及實驗技能的鍛煉，使學(xué)生打下一定的科學(xué)研究基礎(chǔ)[2-3]。本課程涉及到的各部分內(nèi)容理論性較強，各種分析測試技術(shù)（方法）相對獨立，內(nèi)在關(guān)聯(lián)性不明顯，新的人才培養(yǎng)方案賦予本課程的學(xué)時數(shù)大為減少；同時，學(xué)生人數(shù)較之以前有較大的增加，基本素質(zhì)層次不齊，實驗所需的儀器設(shè)備臺套數(shù)不足，學(xué)生反映課程學(xué)習(xí)難度大，尤其是實驗數(shù)據(jù)的分析和譜圖的解讀涉及的內(nèi)容不易掌握。

2 課程教學(xué)中的不利因素

2.1 生源質(zhì)量層次不齊

我校面向全國多個省份招生，由于不同省份、不同地域的教育水平存在差異，錄取的學(xué)生的在基礎(chǔ)知識的掌握上、學(xué)習(xí)能力等方面差異較大。這就造成了在課程教學(xué)中一部分學(xué)生對所學(xué)知識已經(jīng)完全掌握了，還有一部分學(xué)生尚存在著差距，還需要教師進行進一步的輔導(dǎo)才能達到要求。

2.2 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性，接受知識的意識不強

《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》是材料工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課，建立在基礎(chǔ)化學(xué)、大學(xué)物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)之上，涉及到基礎(chǔ)內(nèi)容較多，課程內(nèi)容繁雜，邏輯性差，課程內(nèi)容不易掌握；同時，由于近年來高校大規(guī)模擴招致使生源質(zhì)量下滑，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，教師在教學(xué)中難以做到兼顧每一個學(xué)生，一些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實的就容易掉隊，尤其是一部分通過專業(yè)調(diào)劑被動過來的學(xué)生，本身對專業(yè)就缺乏興趣，對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)主動性不夠，學(xué)習(xí)效果差積極性更弱，逐漸形成惡性循環(huán)。

2.3 硬件條件尚不能夠滿足教學(xué)需要

《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》課程中包含多種現(xiàn)代分析測試技術(shù)手段，如：X射線衍射分析、電子顯微分析、綜合熱分析、光譜分析及粉體測試分析等。通過對本課程相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，按照教學(xué)大綱要求，學(xué)生不僅需要扎實掌握各分析測試技術(shù)（方法）的原理、應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析與處理，還要能夠利用所學(xué)的課程知識及掌握的實驗技能獨立地對研究對象進行組分、結(jié)構(gòu)及性能分析。

省屬地方院校經(jīng)費來源較為單一，受制于財力所限，實踐教學(xué)所需的儀器設(shè)備往往存在著缺口，在實際教學(xué)中常常會出現(xiàn)實驗儀器設(shè)備數(shù)量欠缺，無法滿足實際教學(xué)需要。同時，材料研究領(lǐng)域涉及到的分析測試儀器設(shè)備往往具有價格昂貴、保養(yǎng)維護要求高、易損壞的特點，大多數(shù)的省屬院校通常制定規(guī)定——未進行專業(yè)操作資格培訓(xùn)的人員不得操作大型儀器設(shè)備。這就造成在日常實驗教學(xué)中，教師動手操作儀器設(shè)備進行演示教學(xué)，學(xué)生在旁以觀察為主，基本上沒有實際動手的機會。諸如透射電子顯微鏡、核磁共振分析儀等設(shè)備價格很高，地方院校根本沒有充足的預(yù)算進行購置，學(xué)生連觀察的機會也不具備。因此，很多學(xué)生對實驗存在著印象不深，積極性缺乏，實驗技能得不到鍛煉的情況。

2.4 學(xué)時數(shù)相對不足

由于我校定位于地方應(yīng)用型高校，主要培養(yǎng)為地方經(jīng)濟發(fā)展所需的技能型人才，因此學(xué)校對各工科專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的學(xué)時學(xué)分分配有嚴格的限制，并且逐步加大實習(xí)等綜合實踐類課程的比重，因此專業(yè)課程分配的學(xué)時學(xué)分較以前有所減少。從近幾年來修訂的材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案來看，材料工程專業(yè)設(shè)置的《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》的課時已由原來的64學(xué)時調(diào)整為32學(xué)時。由于本課程涉及的知識面較為寬廣、研究方法種類繁多，要想讓學(xué)生掌握比較全面和系統(tǒng)的各種材料分析測試技術(shù)，必須有足量的學(xué)時保障才能讓學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握達到廣博和精深的程度。但實際上由于學(xué)時數(shù)相對偏少，教師對課程內(nèi)容的講解受到學(xué)時的限制而不能深入和具體，這就造成了學(xué)生對各種研究方法的理解較為膚淺和片面，難以達到預(yù)期效果。

3 《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新

3.1 深化教學(xué)內(nèi)容改革

課程教學(xué)內(nèi)容需滿足厚基礎(chǔ),寬口徑,重實踐的目標的需要。改革《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)中突出材料測試技術(shù)發(fā)展趨勢、時代特色，保證學(xué)生所學(xué)知識的有效性，強化學(xué)生的能力培養(yǎng)。

從學(xué)校和本專業(yè)定位出發(fā)，更新課程教學(xué)內(nèi)容，緊跟學(xué)科發(fā)展，將材料領(lǐng)域新發(fā)現(xiàn)、新認識融入課堂教學(xué)中，使學(xué)生及時了解最新信息及學(xué)科前沿動態(tài)。采用適應(yīng)于應(yīng)用型工科專業(yè)的教材作為學(xué)生課程教材，同時選用當前最新版的書籍作為參考資料，從本行業(yè)的實際需求出發(fā)，及時添加最新理論。如在講授《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》課程中“X射線衍射分析”內(nèi)容時，傳統(tǒng)觀點認為晶體的對稱軸只有 1、2、3、4、6次， 不存在 5 次對稱軸，但根據(jù)最新文獻報道，觀測到晶體中存在5次對稱軸，在課堂上將這一內(nèi)容講授給學(xué)生后，使學(xué)生對晶體對稱軸有了全新的認識，既拓寬了知識面，又可使學(xué)生感受到現(xiàn)代測試技術(shù)的發(fā)展對科學(xué)研究具有的重要推動作用。

不失時機地組織指導(dǎo)學(xué)生參與科研課題，使學(xué)生能將理論知識用于解決實際問題，通過優(yōu)化課內(nèi)、強化課外，融教學(xué)與實踐于一體，作為課程內(nèi)容延伸的重要舉措。近幾年來，材料工程專業(yè)學(xué)生在老師指導(dǎo)下申請的大學(xué)生創(chuàng)新項目、地方企業(yè)大學(xué)生資助項目獲得立項的越來越多，這些課題研究工作的順利開展，較多的得益于此類課程的學(xué)習(xí)，同時，學(xué)生在此類課題上的經(jīng)歷及收獲，又促使其更主動的對課程進行再學(xué)習(xí)，而這個再學(xué)習(xí)過程往往使其在知識掌握上獲得質(zhì)的飛躍。

3.2 加強教學(xué)方法和手段改革

《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》課程所講授內(nèi)容是材料領(lǐng)域內(nèi)主要的分析測試方法，重點講授這些測試方法有關(guān)的理論原理、制樣方法、使用方法和數(shù)據(jù)分析處理等方面的知識，同時，輔以必要學(xué)時的實驗，以加深學(xué)生對理論知識的理解，使學(xué)生的實驗技能得到鍛煉。

按照以往的實驗教學(xué)方式,具體實施情況往往是：一個班按照成員的多少分成若干個實驗小組，每組人數(shù)一定。由于實驗中所使用的設(shè)備購置價格較高，這些設(shè)備通常是按照大型貴重儀器來管理，未經(jīng)廠家專業(yè)培訓(xùn)并獲得操作資格證不能動手操作，所以涉及到此類設(shè)備的實驗項目均以任教教師演示，學(xué)生觀察為主。從反饋的信息來看，學(xué)生在實驗中無法親自動手操作設(shè)備，對實驗演示印象不夠深刻，實驗過程了解有限，實驗效果不夠理想。同時，按照以往的實驗教學(xué)模式，某一測試分析技術(shù)理論部分學(xué)習(xí)完后開設(shè)該測試技術(shù)所對應(yīng)的實驗項目，這些實驗項目的開設(shè)也是在不同的實驗室分別進行,相互獨立,彼此之間基本上沒有聯(lián)系。整個課程結(jié)束后，學(xué)生對各個測試技術(shù)（方法）之間的相互驗證、補充的關(guān)系認知不夠深入,無法將它們有機聯(lián)系起來并綜合運用以對處理的問題進行全面分析。

為了改變這種情況，提高課程的教學(xué)效果，從12級材料工程專業(yè)開始進行了設(shè)計性實驗的嘗試與改革：學(xué)生隨機選擇某一“未知”樣品并制定實驗工作方案；利用所學(xué)的課程知識分析樣品的結(jié)構(gòu)、成分等信息，并撰寫結(jié)論報告。

經(jīng)過設(shè)計性實驗教學(xué)的嘗試，可以明顯地看到,學(xué)生參與實驗的積極性得到了提升，對材料分析測試的技術(shù)（方法）有了較為全面的認識和體驗，教學(xué)質(zhì)量得到了提升。

3.3 改革成績評定體系

學(xué)生成績是學(xué)生對課程內(nèi)容掌握程度的評定，也是教師教學(xué)效果的檢驗。成績應(yīng)能反映出學(xué)生對這門課的綜合掌握情況，不能僅靠期末閉卷測試來評價。改革課程體系學(xué)生成績評價方法，除理論測試成績、實驗成績外，引入實踐考核成績，該方面包括“小設(shè)計”等內(nèi)容。逐漸加大實驗成績及實踐考核成績比重，以提升學(xué)生對實際應(yīng)用能力的重視。

3.4 充分利用多媒體輔助教學(xué)

本課程中大部分內(nèi)容涉及到設(shè)備原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)，內(nèi)容比較復(fù)雜，缺乏實體支撐，學(xué)生聽起來比較枯燥，無法達到良好的教學(xué)效果。如果能借助于模型或?qū)嶓w講解，使學(xué)生眼觀耳聽直接獲得知識，一定會獲得事半功倍的效果。

如前面所述，由于部分設(shè)備價格昂貴，對省屬本科院校來說，沒有財力購置。此時，可以充分利用多媒體資源，采用圖片、音頻和視頻的方式讓學(xué)生直觀的獲取必要的信息，效果要遠遠優(yōu)于講解所獲的。

3.5 注重教學(xué)意見反饋

加強與學(xué)生的互動與溝通，主動公布教師的電子郵件、電話，給學(xué)生提供通道（電話、電子郵件、微信、書面等形式）反映課程學(xué)習(xí)中的想法和要求。同時，建立師生教學(xué)座談會制度，傾聽學(xué)生對課程的建議與意見；設(shè)立班級課程信息員，可隨時向老師反映課程教學(xué)中的各類問題與建議。

4 結(jié)束語

我校無機非金屬材料工程專業(yè)自進行省級特色專業(yè)、國家級特色專業(yè)建設(shè)立項后，在課程建設(shè)方面進行了大量的工作。圍繞《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》課程，開展了課程定位與目標、課程內(nèi)容與體系改革、教學(xué)方法和手段改革、課程評價與考核改革等方面一系列的研究。我們相信，借助本課程的理論學(xué)習(xí)及相應(yīng)的實踐訓(xùn)練，能夠為學(xué)生基本具備開展材料分析研究工作所需的基礎(chǔ)知識，常用的方法及儀器設(shè)備，為后續(xù)的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)獨立自主的開展科研工作的能力打下良好的基礎(chǔ)。

[1]張靜武，傅萬堂，李慧，等.材料近代分析測試方法課程的教學(xué)改革與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010，（4）：37-39.

[2]王富恥.材料現(xiàn)代分析測試方法[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.

[3]李云龍，歐陽娜，張青海.高分子材料分析與測試課程設(shè)計與教學(xué)改革[J].高分子通報，2012，（6）：102-106.