趙海燕 張眾 董大朋 于乃森

摘要針對(duì)民族院校中的不同民族學(xué)生的個(gè)體差異較大，對(duì)于一些少數(shù)民族學(xué)生來說，學(xué)習(xí)功能材料的測(cè)試方法這門課程可能是困難的。功能材料測(cè)試方法教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果的問題，提出并探索實(shí)施教學(xué)改革。通過對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核方法的調(diào)整，結(jié)合分層次教學(xué)改革的實(shí)施，充分調(diào)動(dòng)了民族院校功能材料專業(yè)各個(gè)層次學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)層次學(xué)生均衡發(fā)展，真正培養(yǎng)具有強(qiáng)烈的為國家和少數(shù)民族地區(qū)服務(wù)意識(shí)并具有功能材料及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)能力的復(fù)合型應(yīng)用人才。

關(guān)鍵詞 功能材料測(cè)試方法 教學(xué)改革 民族院校

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：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業(yè)的人才培養(yǎng)主要立足于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要和學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生掌握功能材料及相關(guān)器件基本理論和知識(shí)，培養(yǎng)利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)為國家和少數(shù)民族地區(qū)更好地服務(wù)。“功能材料測(cè)試方法”是功能材料專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心課程，通過該課程學(xué)習(xí)，旨在使學(xué)生了解材料性質(zhì)表征的多種測(cè)試方法，掌握儀器基本原理、儀器構(gòu)造、儀器的使用方法以及對(duì)儀器測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析，目的是教學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況需要正確的選擇要用的分析方法，能夠在實(shí)際的材料研究中應(yīng)用相關(guān)的理論知識(shí)來解決實(shí)際問題。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)精神以及自學(xué)、思維和創(chuàng)新等綜合能力，有很強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感，具有為國家和少數(shù)民族地區(qū)服務(wù)意識(shí)，真正成為功能材料及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)合型應(yīng)用人才。

1課程特點(diǎn)與要求

自2012年9月我校物理與材料工程學(xué)院新材料工程系成立以來，“功能材料測(cè)試方法”一直是功能材料專業(yè)的專業(yè)教育平臺(tái)必修課程。它不僅是功能材料專業(yè)必修課，而且是功能材料專業(yè)六大專業(yè)核心課程之一。開設(shè)時(shí)間為本科第六學(xué)期，從功能材料2012級(jí)到功能材料2018級(jí)，“功能材料測(cè)試方法”課程已經(jīng)有7年的歷史。2015年功能材料專業(yè)獲批我校特色專業(yè)，一直堅(jiān)持“特色專業(yè)特色培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)理念。在2019新版培養(yǎng)方案中，該課程由48學(xué)時(shí)增至64學(xué)時(shí)，由3學(xué)分調(diào)整為4學(xué)分。

然而，“功能材料測(cè)試方法”包含了許多的跨學(xué)科的知識(shí)以及一些描述性的抽象知識(shí)，以及包括這一系列的多種儀器設(shè)備的使用方法。讓學(xué)生失去注意力的原因是知識(shí)的抽象與枯燥，這會(huì)使后續(xù)深入的學(xué)習(xí)甚至是了解掌握基本的知識(shí)點(diǎn)都變得困難，導(dǎo)致課程的教學(xué)普遍不令人滿意，而這樣的情況在60%以上均為少數(shù)民族學(xué)生的民族院校中時(shí)有發(fā)生。從一方面來看，對(duì)于大連民族大學(xué)等一系列的民族院校來說，來自不同生源地的學(xué)生基礎(chǔ)教育水平差距很大，就高考分?jǐn)?shù)而言北方學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西部的學(xué)生；從另一方面來講，對(duì)于來自慣用民族語言的少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生，由于對(duì)普通話的使用情況不好，導(dǎo)致難以對(duì)學(xué)習(xí)專業(yè)課程中的專業(yè)名詞與敘述時(shí)有比較清晰的理解。因此，為了提高民族院校教育效率，刺激并激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生在“功能材料測(cè)試方法”中的學(xué)習(xí)興趣以及在實(shí)際情況下分析研究材料的能力，針對(duì)前面提到的問題，本研究將以少數(shù)民族院校本科生為對(duì)象，設(shè)計(jì)提出教學(xué)改進(jìn)措施，以求提高現(xiàn)存的教學(xué)效果，并且不斷進(jìn)行實(shí)踐與思考，提出的改革方案為相關(guān)的民族院校在教育教學(xué)方面提出了建設(shè)性的建議與措施。[1]

2課程教學(xué)改革

2.1教學(xué)方法改革

考慮到民族院校學(xué)生的特點(diǎn)，造成部分少數(shù)民族學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)相當(dāng)吃力，尤其是學(xué)生對(duì)功能材料測(cè)試方法的相關(guān)儀器之前都基本沒有過直觀認(rèn)識(shí)，課程理論性強(qiáng)，概念抽象和課本內(nèi)容雜多，學(xué)習(xí)的趣味性和積極性均有待于提高。而隨著網(wǎng)絡(luò)線上通訊的快速發(fā)展，帶動(dòng)教育教學(xué)手段不斷更新迭代，為教育教學(xué)改革提供了新的方向。本課程采用線上線下混合式教學(xué)是該課程的特色與教學(xué)改革創(chuàng)新點(diǎn)之一。

本課程線上課程選用中國MOOC平臺(tái)的國家精品課程即南京理工大學(xué)的材料研究方法，線下課程充分運(yùn)用雨課堂進(jìn)行智慧教學(xué)。[2]在每堂課上課前，在雨課堂平臺(tái)將這堂課的教學(xué)目標(biāo)與大概內(nèi)容提前告知學(xué)生。學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)下堂課的內(nèi)容，并且在雨課堂完成為學(xué)生布置的微作業(yè)，在預(yù)習(xí)內(nèi)容的同時(shí)激發(fā)對(duì)下節(jié)課的課程內(nèi)容的興致。舉例來講，在教學(xué)掃描電子顯微鏡部分內(nèi)容時(shí)，將一些日常生活中常見的物品拍攝他們的電鏡照片，給學(xué)生觀看后展開討論，猜測(cè)是哪件物品的電鏡照片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂進(jìn)行中，可以使用雨課堂監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度與成效，每講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或是一個(gè)章節(jié)后，通過雨課堂向?qū)W生們發(fā)送幾道相關(guān)的問題，以檢測(cè)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)與情況。并且根據(jù)學(xué)生答題的正確率，可以判斷是否對(duì)前序講解的內(nèi)容進(jìn)行再次講解。在課后可以根據(jù)課上的情況布置課后作業(yè)、單元測(cè)試等，進(jìn)一步鞏固加深課堂中講述的內(nèi)容。本課程注重課內(nèi)與課外相結(jié)合，課堂與網(wǎng)絡(luò)互為補(bǔ)充，進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)過程。本課程教學(xué)實(shí)施過程中體現(xiàn)前沿性與時(shí)代性，及時(shí)將功能材料的科學(xué)研究新進(jìn)展引入課程教學(xué)中，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2.2教學(xué)模式改革

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以灌輸式教學(xué)方式為主，學(xué)生的積極性不高。本課程理論課講解過程中會(huì)盡量多結(jié)合動(dòng)畫、視頻、圖片等形式對(duì)課程涉及的儀器結(jié)構(gòu)和原理等進(jìn)行更生動(dòng)形象的展示，從而吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。另外，本課程兼顧適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)，該環(huán)節(jié)可以很好地激發(fā)學(xué)生興趣，同時(shí)提升學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合應(yīng)用能力。本課程結(jié)合理論部分知識(shí)，結(jié)合本學(xué)校現(xiàn)有很多大型儀器平臺(tái)，增設(shè)了開放性儀器實(shí)驗(yàn)部分。對(duì)學(xué)生進(jìn)行分小組，通過對(duì)相關(guān)儀器（如掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼光譜儀、紫外-可見分光光度計(jì)等）的實(shí)地講解、演示及學(xué)生親自動(dòng)手操作、測(cè)試樣品等環(huán)節(jié)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生更好地掌握多種常用的功能材料測(cè)試方法的儀器操作和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，也提高了其運(yùn)用基本理論解決實(shí)際問題的能力，體現(xiàn)了課程的應(yīng)用性與高階性。[3]

本課程還增設(shè)了開放性題目實(shí)踐環(huán)節(jié)，此過程學(xué)生可以通過查閱文獻(xiàn)或參加本專業(yè)工作室實(shí)驗(yàn)等方式，對(duì)某種感興趣的功能材料制備及性能測(cè)試的全部過程有系統(tǒng)性的調(diào)研學(xué)習(xí)、操作跟蹤，最后以翻轉(zhuǎn)課堂的形式進(jìn)行講課展示以及提交研究論文。該過程的實(shí)施，建立了一種與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及科研課題相結(jié)合的新的教學(xué)模式，加大學(xué)生學(xué)習(xí)投入，科學(xué)“增負(fù)”，堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)有機(jī)融合，讓學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握進(jìn)入應(yīng)用階段，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力、分析解決復(fù)雜問題和更好地展現(xiàn)自我等方面的綜合能力。

2.3考核方法改革

民族院校功能材料專業(yè)本科學(xué)生中，少數(shù)民族學(xué)生較多，部分少數(shù)民族學(xué)生基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)態(tài)度知識(shí)能力參差不齊。學(xué)生“平時(shí)不學(xué)習(xí)、考前現(xiàn)突擊”的現(xiàn)象普遍存在，考核評(píng)價(jià)方式單一的問題有待改進(jìn)。本課程更加注重過程化考核環(huán)節(jié)，考核方式由以往的期末考試*60%+平時(shí)成績(jī)*40%，調(diào)整為期末考試*50%+平時(shí)成績(jī)*50%，對(duì)學(xué)生的考核評(píng)價(jià)體現(xiàn)以學(xué)生為中心，更加關(guān)注學(xué)生在“學(xué)習(xí)”過程中的效果，體現(xiàn)在過程中評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)狀態(tài)。對(duì)過程進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，意味著要求在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中提供可評(píng)估和衡量的證據(jù)，以證明學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)成果。本課程加強(qiáng)學(xué)生互動(dòng)、提升學(xué)生的參與度，引導(dǎo)學(xué)生全過程、全身心投入到學(xué)習(xí)之中。

本課程平時(shí)成績(jī)50%考核，主要由理論課學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)（30%）、開放性儀器實(shí)踐環(huán)節(jié)（10%）和開放性題目實(shí)踐環(huán)節(jié)（10%）綜合考核。（1）在理論課學(xué)習(xí)過程中，以學(xué)生為中心，運(yùn)用包括課前預(yù)習(xí)課件和視頻學(xué)習(xí)（10%，每次課3分，乘以修正因子）、課上重難點(diǎn)歸納總結(jié)提問和習(xí)題演練（10%，每次課3分，乘以修正因子）、課后作業(yè)及單元測(cè)驗(yàn)作業(yè)（10%，單元測(cè)驗(yàn)5次，每次以2分記入平時(shí)成績(jī)）等多種方式進(jìn)行過程化考核評(píng)價(jià)。該過程加強(qiáng)學(xué)生互動(dòng)、提升學(xué)生的參與度，引導(dǎo)學(xué)生全過程、全身心投入到學(xué)習(xí)之中。（2）在開放性儀器實(shí)踐過程中，分別對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，考查學(xué)生對(duì)于大型儀器參觀聽講的認(rèn)真程度、實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作熟練程度、實(shí)踐動(dòng)手能力以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力等。（3）在開放性題目的實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)，撰寫研究論文，并自學(xué)備課當(dāng)小老師進(jìn)行講課。教師當(dāng)評(píng)委對(duì)學(xué)生當(dāng)小老師的講授形式進(jìn)行點(diǎn)評(píng)打分，同時(shí)學(xué)生提交自己針對(duì)開放性題目時(shí)間環(huán)節(jié)所撰寫的論文。本課程注重對(duì)平時(shí)成績(jī)的過程化考核，能很好地督促學(xué)生注重平時(shí)學(xué)習(xí)，也更有助于提高學(xué)生的自主性和綜合能力。[4]

2.4分層次教學(xué)改革

由于民族高校學(xué)生多數(shù)都來自祖國偏遠(yuǎn)地區(qū)或農(nóng)村，學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱，兩極化差異明顯，對(duì)于學(xué)校設(shè)立的教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標(biāo)，現(xiàn)行的混班教學(xué)已經(jīng)不再適合所有學(xué)生。為了充分照顧到各民族的學(xué)習(xí)情況，毋庸置疑的是分層次教學(xué)是一種針對(duì)性強(qiáng)且十分有效的教育方法。[5]在教學(xué)過程中，考慮到學(xué)生的實(shí)際需求，通過不同程度的教學(xué)模式，我們還可以充分利用學(xué)生的力量，來彌補(bǔ)學(xué)生間的差距，激發(fā)更多的學(xué)生學(xué)習(xí)，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。因此，實(shí)施分層教學(xué)具有重大教育意義，具有高質(zhì)量基礎(chǔ)教育對(duì)于學(xué)生來說，重要的是要注重優(yōu)質(zhì)教育和文化創(chuàng)新能力；而對(duì)于在偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生，由于基礎(chǔ)教育薄弱，也為他們提供了一個(gè)文化輔導(dǎo)來幫助他們順利且充實(shí)地度過本科生活。

在授課過程中，教師在講解完后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于各種測(cè)試方法的儀器原理，基本能夠很好的闡述，但當(dāng)展示出測(cè)試圖譜或照片讓學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行解釋時(shí)，一些基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生往往不能學(xué)以致用，對(duì)于儀器原理和構(gòu)造等知識(shí)的理解僅限于表面，我們?cè)谑谡n過程中會(huì)對(duì)他們進(jìn)行知識(shí)補(bǔ)習(xí)和復(fù)習(xí)，讓其充分理解掌握課程的核心重點(diǎn)內(nèi)容；而對(duì)于一些基礎(chǔ)文化程度好的學(xué)生，我們會(huì)將更多的科研案例及最近研究進(jìn)展作為教學(xué)案例引入到課堂教學(xué)中，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的研究興趣和學(xué)習(xí)熱情，開拓學(xué)生的視野，還可以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。通過該環(huán)節(jié)使學(xué)生學(xué)以致用的能力有所提高，而且能夠使學(xué)生有“這課很有用，很有意思”的想法，更好地提高功能材料測(cè)試方法的教學(xué)效果。[6]

在開放性儀器實(shí)踐過程中，本課程除了對(duì)學(xué)院現(xiàn)有很多儀器進(jìn)行分組參觀操作演練之外，還設(shè)置了由學(xué)生根據(jù)興趣申報(bào)開放式實(shí)驗(yàn)的自選題階段，安排相關(guān)同學(xué)熟練其感興趣的儀器和選做實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；而在開放性題目實(shí)踐環(huán)節(jié)部分，則根據(jù)不同層次學(xué)生的基礎(chǔ)程度，同學(xué)可以自主選擇不同層次的中英雙語或中文PPT及論文形式，這些不僅可以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，更有助于提高學(xué)生的自主性和思維研究能力。

3結(jié)語

總之，在現(xiàn)階段的教育教學(xué)計(jì)劃中，為了解決提出的關(guān)于解決民族院校生源個(gè)體差異較大造成部分學(xué)生“功能材料測(cè)試方法”課程學(xué)習(xí)難度較大的問題，提出制定了分層教學(xué)的教育教學(xué)改革方案，并從教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核方法等方面進(jìn)行計(jì)劃改革，并且取得了不錯(cuò)的成效。通過實(shí)行課程教學(xué)方案的創(chuàng)新改革，實(shí)現(xiàn)了不同水平的學(xué)生全面且均衡地成長，開拓功能材料專業(yè)學(xué)生的視野，也切實(shí)提高該課程的學(xué)習(xí)效果，更有利于培養(yǎng)具備一定創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)的應(yīng)用人才和更好地為國家和少數(shù)民族地區(qū)服務(wù)。

基金項(xiàng)目：大連民族大學(xué)2021年校級(jí)一流本科課程《功能材料測(cè)試方法》建設(shè)項(xiàng)目（YLKC21092）

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