姚霞喜，王旭紅，胡秀麗

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會對有特殊性能的新材料的需求越來越高。因此，功能材料專業(yè)的教與學(xué)，均須緊跟時代前沿，與工廠、企業(yè)和研究所緊密相連，采用教、產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的教學(xué)方式。傳統(tǒng)教室存在一定的局限性，信息更新慢，學(xué)生對新材料的認(rèn)知也較為抽象?！拔磥斫淌摇钡囊耄瑫蟠蟾纳乒δ懿牧蠈W(xué)科前沿講座課堂的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：未來教室，功能材料，前沿，教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）48-0239-02

一、前言

隨著人類社會進(jìn)入信息化時代，生活實現(xiàn)了便捷化和方便化，但正是信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，對材料的要求也越來越高，使得各國材料類專業(yè)的科研人員不得不研發(fā)出新型材料。新型材料具有傳統(tǒng)材料不具備的特殊性能，其出現(xiàn)滿足了科技進(jìn)步的多種需要。目前，人類生活的每一個細(xì)節(jié)幾乎都有新材料的產(chǎn)生。新材料的迅猛發(fā)展，對材料學(xué)科的教學(xué)方式，提出了更多的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)方式將無法滿足材料學(xué)科課程的需求。我國傳統(tǒng)的教育方式為教師課堂講授，面對信息發(fā)展迅速的功能材料專業(yè)，教科書的更新速度慢，新的教學(xué)內(nèi)容只能靠教師口頭或板書傳授，知識抽象、不直觀，不利于學(xué)生理解。大量的板書導(dǎo)致學(xué)生課堂忙于筆記，較難當(dāng)堂消化[1]。

計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得多媒體教室逐漸替代了傳統(tǒng)教室，在一定程度上改善了教學(xué)內(nèi)容抽象、枯燥的問題，大大減少了板書量，提高了教師的教學(xué)效率。但也存在教師教學(xué)速度快、信息量大的問題。新材料的迅猛發(fā)展，對教師的綜合素質(zhì)提出更高的要求，教師須不斷擴(kuò)展自身知識面。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與仿真技術(shù)的融合，使得“未來教室”這個新興領(lǐng)域在人類教育事業(yè)上掀起一場新的變革，目前已被廣泛地應(yīng)用于多個學(xué)科的教學(xué)工作[2]。本文將就“未來教室”在我校功能材料學(xué)科前沿講座教學(xué)改革中的應(yīng)用做一定的分析和展望。

二、“未來教室”在功能材料專業(yè)教學(xué)中的優(yōu)勢及其應(yīng)用展望

“未來教室”兼容性比較強(qiáng)，除白板功能，還可和數(shù)字化設(shè)備配套使用，如隨手寫功能，從而實現(xiàn)“隨處可寫、隨時可寫”的效果，替代了黑板粉筆的組合，在電子屏上自如地寫、畫、圈、描等，使教學(xué)內(nèi)容形象化、生動化和立體化。雙屏模式拓展了屏幕范圍，將文字、圖像和視頻對照呈現(xiàn)，學(xué)生學(xué)得輕松，教師教得生動，使知識點的掌握更加牢固。學(xué)生還可快速搜索學(xué)習(xí)資源，提高自身信息檢索能力，其在功能材料專業(yè)教學(xué)中的優(yōu)勢，具體如下。

1.打破傳統(tǒng)限制，提高學(xué)生的積極性。傳統(tǒng)課堂以教師為中心，學(xué)生被動接受知識，師生互動少，導(dǎo)致課堂信息不對稱。美國心理學(xué)家布魯姆說過：“學(xué)習(xí)的最大動力是對學(xué)習(xí)材料的興趣?！崩谩拔磥斫淌摇彪p屏顯示功能，一屏顯示文字，另一個屏顯示圖片或視頻，可實現(xiàn)同時刺激學(xué)生左右腦的效果，從而提高他們的主觀能動性，加強(qiáng)知識建構(gòu)。

教師可通過“未來教室”的電子書包功能，向?qū)W生布置課前和課后作業(yè)。學(xué)生通過手機(jī)或計算機(jī)終端隨時隨地地學(xué)習(xí)，教師在系統(tǒng)內(nèi)評閱作業(yè)，加強(qiáng)家庭與學(xué)校間的溝通、交流，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率[3]。例如，針對我校功能材料專業(yè)先進(jìn)陶瓷材料課程，教師通過“未來教室”平臺，將先進(jìn)陶瓷材料的相關(guān)信息傳送至學(xué)生學(xué)習(xí)終端，學(xué)生根據(jù)自身目標(biāo)對教師傳送的信息進(jìn)行自學(xué)整合，了解陶與瓷的歷史、差別及分類等。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生與教師間均可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)知識的交流和探討，通過觀看視頻、查閱相關(guān)信息，熟悉傳統(tǒng)陶瓷材料的性能、制備和應(yīng)用。同時，學(xué)生在自主探索知識的過程中，提升其信息處理、歸納總結(jié)等能力。

2.實現(xiàn)資源共享，拉近師生關(guān)系。通過學(xué)生手持平板拍攝的照片上傳至系統(tǒng)，填寫個人學(xué)習(xí)背景，教師可提前對學(xué)生的姓名進(jìn)行記憶，拉近師生關(guān)系，提高學(xué)生對教師的信任。教師通過學(xué)生學(xué)習(xí)背景的調(diào)查匯總，了解并掌握他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，知己知彼，更好地設(shè)定課堂教學(xué)的難易程度。例如，該專業(yè)江蘇省考生，高考不含化學(xué)，部分學(xué)生從未學(xué)過化學(xué)、物理和生物，而材料學(xué)科的基礎(chǔ)為化學(xué)，因此，教師須調(diào)整教學(xué)方案來更好地教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容深入淺出。

3.及時反饋，有助于教師及時調(diào)整教學(xué)方案?！拔磥斫淌摇痹诰€測試系統(tǒng)，可實現(xiàn)教師隨堂提問，學(xué)生通過手持客戶端發(fā)送回系統(tǒng)，平臺經(jīng)分析后快速將學(xué)生的答案以列表形式、柱狀圖或餅狀圖的形式反饋至教師，使教師快速了解學(xué)生對新知識點的掌握狀況，調(diào)整授課方式和方案。例如，在材料學(xué)科前沿講座中，講到壓電陶瓷時，教師出選擇題：下列選項中，沒有應(yīng)用到壓電陶瓷原理的選項是：A 打火機(jī)；B 汽車蜂鳴器；C 超聲波清洗器；D 汽車安全氣囊。學(xué)生通過個人反饋裝置發(fā)送答案，經(jīng)平臺分析，教師可快速掌握學(xué)生對壓電陶瓷的壓電機(jī)理及反壓電效應(yīng)的認(rèn)知情況，從而決定是否開始新知識點的學(xué)習(xí)，改善教學(xué)效果[4，5]。

4.實現(xiàn)學(xué)科交叉，提高學(xué)生綜合能力。材料科學(xué)與工程學(xué)科涉及多個學(xué)科，如軍事、電力、生物、化學(xué)等。傳統(tǒng)的材料學(xué)科前沿講座的教學(xué)，由一名或多名專業(yè)教師向?qū)W生講解材料的性能、制備以及應(yīng)用現(xiàn)狀等。該課程涉及的材料種類繁多，概念抽象，應(yīng)用面極寬，教師知識面大大限制了授課內(nèi)容。例如，功能材料前沿講座中，新型碳材料中的石墨烯材料，學(xué)生肉眼無法看到，導(dǎo)致其概念模糊。當(dāng)涉及石墨烯的應(yīng)用時，如用于新能源汽車，通往太空的天梯、人體關(guān)節(jié)等，不僅涉及納米技術(shù)，還涉及燃料/鋰離子電池、仿生材料、機(jī)械等多個學(xué)科?！拔磥斫淌摇逼脚_可隨堂連線以上各學(xué)科教師，當(dāng)堂為學(xué)生演示新型碳材料石墨烯在各應(yīng)用中的具體位置、原理、狀態(tài)等，打破學(xué)科間壁壘，使學(xué)生能夠更好地、更全面地掌握新材料的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)科間的滲透，實現(xiàn)多學(xué)科的交叉運(yùn)用[6，7]。

5.實時對接，有效結(jié)合產(chǎn)學(xué)研。學(xué)生學(xué)習(xí)知識歸根結(jié)底是應(yīng)用，教師和學(xué)生只有進(jìn)入生產(chǎn)實際中，走進(jìn)廠房、車間才可能做出“接地氣兒”的科研。課堂上，通過“未來教室”平臺與工廠或各科研院所聯(lián)系，實現(xiàn)研究與應(yīng)用的無縫對接。例如，在功能材料專業(yè)材料學(xué)科前沿講座課程上，可以和我院的合作單位蘇州京浜光電科技股份有限公司的技術(shù)師傅聯(lián)系，了解手機(jī)膜層的發(fā)展現(xiàn)狀及我國現(xiàn)在市面上已達(dá)到的水平，下一步的發(fā)展方向是藍(lán)光截止膜的研究等，這樣使學(xué)生的學(xué)習(xí)具體化，有效提高學(xué)生的積極主動性。同時，對學(xué)生今后的就業(yè)或科研奠定一定的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

華東師范大學(xué)任友群教授曾說過：“學(xué)科教師是技術(shù)與教學(xué)融合的關(guān)鍵?！弊鳛橐痪€教師，我們需要不斷地更新觀念和知識，與時俱進(jìn)，更好地了解信息技術(shù)的運(yùn)用及其限制性，知己知彼，充分地將其與平時教學(xué)相整合，提高教學(xué)效果和效率。

參考文獻(xiàn)：

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