劉雪婷，陳 苗，王 飛，岳川云

（沈陽(yáng)城市建設(shè)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110167）

0 前言

我國(guó)《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》中指出，科學(xué)探究是指通過(guò)一定的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)客觀現(xiàn)象和現(xiàn)實(shí)存在進(jìn)行探索、質(zhì)疑和研究的過(guò)程。同時(shí)，隨著《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的制定與實(shí)施，更加凸顯了高校課堂教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)方面的重要地位。但傳統(tǒng)的教學(xué)模式，制約著學(xué)生綜合能力的提高，因此，需要不斷深化教學(xué)改革，探索創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，持續(xù)提升人才培養(yǎng)的水平。

1 無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)課程簡(jiǎn)介

無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)是無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的必修課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用，掌握必要測(cè)試技術(shù)，提高實(shí)踐應(yīng)用能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，掌握無(wú)機(jī)非金屬材料的基本性質(zhì)、材料的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理及材料的各種測(cè)試技術(shù)，并以此為手段進(jìn)行新材料、新產(chǎn)品的開發(fā)與研制工作，是從事材料科學(xué)研究工作不可缺少的條件。

然而，目前的教學(xué)方式普遍圍繞課堂教學(xué)，學(xué)生理論基礎(chǔ)較扎實(shí)，分析問(wèn)題能力比較強(qiáng)，但是實(shí)踐操控和工程設(shè)計(jì)能力突顯薄弱，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)在的教學(xué)發(fā)展模式。因此，為了提高學(xué)生的專業(yè)水平，需要不斷地對(duì)課程教學(xué)模式進(jìn)行改革，不斷提升教育教學(xué)質(zhì)量。

2 課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

該門課程是關(guān)于材料結(jié)構(gòu)和性能表征方法的一門課程，主要講述材料微觀結(jié)構(gòu)、形貌、成分、物理性質(zhì)的檢測(cè)和表征方法以及檢測(cè)儀器的工作原理及使用方法，如電子顯微分析、熱分析、X射線衍射分析和光譜分析四種測(cè)試技術(shù)的工作原理、樣品適用范圍、數(shù)據(jù)處理與分析等，它在整個(gè)材料學(xué)知識(shí)體系中占有至關(guān)重要的作用，材料科學(xué)與工程專業(yè)基本都開設(shè)了該課程。本門課程內(nèi)容復(fù)雜，交叉性強(qiáng)，同時(shí)與《無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》《無(wú)機(jī)材料物理性能》等材料專業(yè)其他專業(yè)基礎(chǔ)課程對(duì)比，該課程實(shí)踐性更強(qiáng)，各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系不夠密切，教學(xué)重點(diǎn)和難易程度不易把握。課題組成員經(jīng)過(guò)幾年的探索以及教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出如下的教學(xué)改革方案。

2.1 課程理論內(nèi)容復(fù)雜交叉，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，掌握不牢

本課程主要講述材料微觀結(jié)構(gòu)、形貌、成分、物理性質(zhì)的檢測(cè)和表征方法，主要講授X射線衍射分析電子顯微分析、熱分析和光譜分析四種測(cè)試技術(shù)的工作原理、樣品適用范圍、數(shù)據(jù)處理與分析等，內(nèi)容與數(shù)學(xué)、物理學(xué)科均有交叉，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜。同時(shí)，由于學(xué)生理論基礎(chǔ)較為薄弱，在有限的課堂時(shí)間對(duì)知識(shí)的掌握不夠牢靠，對(duì)知識(shí)的應(yīng)用性和遷移能力較弱，無(wú)法領(lǐng)悟理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用問(wèn)題，難以達(dá)到最終教學(xué)目標(biāo)。

2.2 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)聯(lián)系差

本課程各章節(jié)的教學(xué)中都涉及大量的實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)驗(yàn)方法，而主要的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是在理論課程結(jié)束之后，進(jìn)行集中的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，不能再每個(gè)教學(xué)章節(jié)，或者一種儀器學(xué)習(xí)完之后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)習(xí)。導(dǎo)致學(xué)生對(duì)理論課上所授的試驗(yàn)方法不能很好理解，而當(dāng)所有理論知識(shí)學(xué)完之后，學(xué)生對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)掌握不牢，待到集中進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，因理論不足，不能很好進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，理論與實(shí)踐聯(lián)系有思考不夠，操作不足，難以提高學(xué)生綜合利用以及創(chuàng)新能力。

2.3 課堂教學(xué)內(nèi)容多余實(shí)踐內(nèi)容

本專業(yè)無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)這門課程，講授內(nèi)容32學(xué)時(shí)，另外實(shí)踐環(huán)節(jié)為無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)實(shí)訓(xùn)，16學(xué)時(shí)。主要儀器的理論以及使用，均在32學(xué)時(shí)的教學(xué)學(xué)時(shí)中講授，課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容完結(jié)后，再集中進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)其中幾個(gè)重點(diǎn)儀器或檢測(cè)方法進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。但是該課程的性質(zhì)需要課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，即學(xué)生在理論學(xué)習(xí)之后，需要實(shí)地接觸學(xué)習(xí)儀器并進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的操作，才能較好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。但是目前情況是教學(xué)與實(shí)踐不匹配，教學(xué)學(xué)時(shí)較多，實(shí)踐學(xué)時(shí)較少，急需改革。

2.4 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程過(guò)于傳統(tǒng)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)學(xué)情了解不夠透徹，難以制定切合的教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容，并且教師多次重復(fù)陳舊的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容落后于前沿發(fā)展，教師自我發(fā)展動(dòng)力不足，很難提升教學(xué)能力以及應(yīng)用實(shí)踐能力。教師指導(dǎo)能力制約著學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?，?shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)也主要集中在“教師講，學(xué)生聽”的模式，采取的方式一般為“學(xué)生預(yù)習(xí)―實(shí)驗(yàn)講解―操作演示―提交報(bào)告”幾部分組成，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，按照老師的演示以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟一步步重復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。甚至有些實(shí)驗(yàn)由于儀器不足，學(xué)生僅能“看實(shí)驗(yàn)”，難以有“做實(shí)驗(yàn)”的機(jī)會(huì)。在重復(fù)的過(guò)程中，忽略了師生之間、學(xué)生之間的溝通交流，忽視了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的主體地位，這種方法不能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新思考，探索未知的能力，不能夠達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)中使學(xué)生具有獨(dú)立解決科學(xué)問(wèn)題以及生產(chǎn)問(wèn)題的能力。

2.5 缺少儀器，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少

無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)這門課程涉及了很多材料檢測(cè)的關(guān)鍵設(shè)備，包括X射線衍射儀，掃描電鏡等設(shè)備。此類設(shè)備價(jià)格昂貴，配制數(shù)量較少，或者有些高校甚至從未購(gòu)置，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少，甚至無(wú)法動(dòng)手，只能從書本上學(xué)習(xí)儀器理論以及使用方法。因此，學(xué)生欠缺動(dòng)手能力，難以真正掌握與測(cè)試分析方法對(duì)應(yīng)的基本操作，不利于專業(yè)能力的提升。

2.6 考核方式單一，缺少過(guò)程性考核

傳統(tǒng)的課程考試形勢(shì)單一，方法也比較簡(jiǎn)單，主要考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解水平。這樣的教學(xué)模式，讓大多數(shù)學(xué)生為了應(yīng)對(duì)考試而刷題背題，甚至讓部分同學(xué)覺(jué)得大學(xué)學(xué)習(xí)是為了應(yīng)對(duì)考試，而不是提升技能。對(duì)于無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)這類實(shí)操性較強(qiáng)的課程，如果僅專注于理論考試，就容易出現(xiàn)學(xué)生“高分低能”的情況，弱化了創(chuàng)新性及動(dòng)手能力，與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。同時(shí)，目前針對(duì)實(shí)驗(yàn)課程部分，評(píng)價(jià)指標(biāo)也過(guò)于單一，在成績(jī)分配中，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比比較低，而且實(shí)驗(yàn)報(bào)告又占有較大的比重，課堂考核中，老師又很難在有限的課堂時(shí)間內(nèi)客觀評(píng)價(jià)所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)，因此缺乏全面的評(píng)價(jià)體系?，F(xiàn)行的考核多依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的優(yōu)劣對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，學(xué)生喪失了實(shí)驗(yàn)的積極性，被動(dòng)上課。長(zhǎng)此以往，學(xué)生忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。

介于上述的情況，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要時(shí)期，針對(duì)《無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)》課程進(jìn)行課堂形式進(jìn)行有針對(duì)性的改革迫在眉睫。

3 課程改革思路與探索

3.1 理清課程結(jié)構(gòu)架構(gòu)，鞏固學(xué)生理論基礎(chǔ)

引導(dǎo)學(xué)生宏觀掌握課程內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，理清課程結(jié)構(gòu)之間的框架結(jié)構(gòu)，以X射線衍射分析為例，課堂講授的主要目標(biāo)是使學(xué)生掌握X射線的物理學(xué)基礎(chǔ)和晶體學(xué)基礎(chǔ)，并理解X射線與晶體相互作用的關(guān)系。只有掌握X射線衍射方向和強(qiáng)度的規(guī)律，才能正確分析X射線與不同的晶體相互作用衍射線譜的不同。引導(dǎo)學(xué)時(shí)對(duì)課程宏觀掌握的同時(shí)，也不放松對(duì)細(xì)節(jié)的把控。

3.2 更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)縮減課本內(nèi)容，進(jìn)行教材建設(shè)

針對(duì)不同學(xué)校不同專業(yè)的校情以及學(xué)情不同，學(xué)校側(cè)重專業(yè)的不同，并且不同院校的實(shí)驗(yàn)條件也不同，介于以上情況，不同學(xué)校不同專業(yè)的教學(xué)大綱理應(yīng)有所側(cè)重，不可能統(tǒng)一使用同本教材，或是將教材中的內(nèi)容，完全的講授于學(xué)生。因此，應(yīng)該根據(jù)校情和學(xué)情，對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行更新，同時(shí)進(jìn)行教材建設(shè)。在教材建設(shè)過(guò)程中，既要做到去粗取精，改善原有教材的缺點(diǎn)，補(bǔ)足短板，也要做到與時(shí)俱進(jìn)，不斷加入新知識(shí)、新方法等，實(shí)現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用的有效銜接、與科學(xué)前沿的有效對(duì)接。此外，現(xiàn)在前沿的測(cè)試手段很多，學(xué)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)結(jié)合未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行課堂教學(xué)。對(duì)于材料專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握根據(jù)材料的自身屬性，選擇合理，正確的方式進(jìn)行檢測(cè)，分析材料的組成與結(jié)構(gòu)，掌握測(cè)試結(jié)果的分析方法，這就達(dá)到了課程的培養(yǎng)目標(biāo)。另外，在教材建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮學(xué)生的想象能力，讓學(xué)生在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中提高自身的主觀能動(dòng)性，提高專業(yè)技能。

3.3 重視網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

本門課程主要講授電子顯微分析、熱分析、X射線衍射分析和光譜分析四種測(cè)試技術(shù)的工作原理及測(cè)試技術(shù)，但因?qū)嶒?yàn)條件不足，學(xué)生的參與程度低，體驗(yàn)性差，還停留在課堂教學(xué)占主導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)少的教學(xué)環(huán)境中，不能達(dá)到實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)。為此，應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，重視網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，利用仿真實(shí)驗(yàn)拓寬實(shí)驗(yàn)范圍，有效解決因未購(gòu)置設(shè)備而無(wú)法實(shí)操的且與課程關(guān)系密的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的實(shí)操能力。同時(shí)，通過(guò)組建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，豐富線上課程視頻等多媒體信息化資源，提升課程講授的靈活性，有效應(yīng)對(duì)疫情對(duì)線下教學(xué)的影響，讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)所需的測(cè)試技術(shù)方面的知識(shí)，更好地完成教學(xué)目標(biāo)。

3.4 構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，增加課外應(yīng)用，提高知識(shí)掌握度

無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，學(xué)生專業(yè)知識(shí)的熟練程度，不應(yīng)僅僅依靠課內(nèi)傳統(tǒng)教學(xué)，難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。因此，應(yīng)該改變課堂形式，強(qiáng)化應(yīng)用訓(xùn)練，課上給學(xué)生布置主題任務(wù)，要求課后完成，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，同時(shí)可以鞏固課程的實(shí)際應(yīng)用能力。主題任務(wù)的形式也應(yīng)多樣化，如采取總結(jié)報(bào)告的形式，通過(guò)給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)樣品，要求其依據(jù)相關(guān)基礎(chǔ)理論并采用儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)試分析，最終形成總結(jié)報(bào)告；也可以采用分析報(bào)告的形式，通過(guò)給學(xué)生提供已有的測(cè)試數(shù)據(jù)或?qū)W術(shù)論文中的數(shù)據(jù)，要求其結(jié)合所學(xué)知識(shí)和相關(guān)軟件分析其組成結(jié)構(gòu)，最終形成分析報(bào)告。另外大部分本科生缺少實(shí)際科學(xué)研究的經(jīng)驗(yàn)，只有在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠接觸到部分的測(cè)試儀器，又因時(shí)間緊，任務(wù)中，不能夠熟練掌握，以至于畢業(yè)后無(wú)法將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐中。因此，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生再參與科學(xué)研究，以“互聯(lián)網(wǎng)+”、省校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等契機(jī)，或者專業(yè)課老師所承擔(dān)的相關(guān)科研課題，搭建開放式教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，帶著真實(shí)問(wèn)題做，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成基金項(xiàng)目的撰寫。根據(jù)課題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的調(diào)研及文獻(xiàn)查閱，也可以組成科研小隊(duì)，選擇感興趣的課題，相互討論，取長(zhǎng)補(bǔ)短。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開展實(shí)驗(yàn)、表征性能以及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而撰寫論文。在這樣的過(guò)程中，能夠有效提升學(xué)生的自主分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，有助于更好的學(xué)習(xí)理解材料的測(cè)試技術(shù)及方法。通過(guò)開放式的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得到激勵(lì)，提高學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力。

3.5 優(yōu)化考核體系，強(qiáng)化過(guò)程管理

課程考核是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容掌握程度的主要手段，也是促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，適當(dāng)?shù)目己朔绞侥軌蛴行Т龠M(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。為此，應(yīng)積極優(yōu)化原有考核體系，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程的形成性日常納入考核指標(biāo)，并依據(jù)課程專業(yè)能力要求矩陣化地設(shè)置考核評(píng)分點(diǎn)，加強(qiáng)考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的精細(xì)化管理，每項(xiàng)考核評(píng)分點(diǎn)應(yīng)根據(jù)畢業(yè)要求的支撐強(qiáng)度設(shè)置分?jǐn)?shù)，增強(qiáng)考核體系的規(guī)范性和可操作性。形成性考核指標(biāo)能夠檢驗(yàn)學(xué)生的真實(shí)水平，而非應(yīng)試教育中對(duì)所謂知識(shí)點(diǎn)的死記硬背。例如，本課程應(yīng)根據(jù)課程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，在考核方案中既要考核傳統(tǒng)的理論知識(shí)，也要考核開放性的實(shí)踐操作。實(shí)踐考核環(huán)節(jié)中，教師可以提供指定的材料給學(xué)生進(jìn)行測(cè)試分析實(shí)踐。同時(shí)，應(yīng)提供多種樣品避免抄襲，也為學(xué)生根據(jù)自己的興趣自行選擇材料提供測(cè)試研究機(jī)會(huì)。最后，從學(xué)生分析、實(shí)踐的合理性、邏輯性等方面進(jìn)行綜合評(píng)分。通過(guò)開放性、全面性的考核方案，提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐操作的重視程度，摒棄原有重理論輕實(shí)踐的理念，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)論

材料是科技進(jìn)步的基石，材料的創(chuàng)新也是人類發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，而材料的研發(fā)和創(chuàng)新離不開材料測(cè)試技術(shù)方法。無(wú)機(jī)材料測(cè)試技術(shù)是材料專業(yè)人才培養(yǎng)中一門非常重要的專業(yè)必修課，該門課程理論基礎(chǔ)復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，且與實(shí)踐聯(lián)系緊密，應(yīng)用性強(qiáng)，需要學(xué)生掌握實(shí)踐動(dòng)手能力。本文總結(jié)出該課程目前教學(xué)現(xiàn)狀，主要為該課程理論知識(shí)交叉復(fù)雜，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，理解有困難，同時(shí)存在理論與實(shí)踐在課時(shí)分配不均衡的情況，理論和實(shí)踐聯(lián)系少等問(wèn)題，而且由于缺少設(shè)備的情況，學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)少，導(dǎo)致老師不能客觀評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平，而傾向于以實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況評(píng)定實(shí)踐考核，致使考核方式單一，降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本文通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的分析，總結(jié)自身對(duì)改變課堂形式的課程改革方法，提出“理清課程結(jié)構(gòu)架構(gòu)，鞏固學(xué)生理論基礎(chǔ)，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)，對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減，進(jìn)行教材建設(shè)；重視網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源；改革考核辦法，注重過(guò)程管理，加入形成性考核指標(biāo)”的教學(xué)改革思路，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，探索未知，并全面提高應(yīng)用能力，進(jìn)而提升學(xué)生專業(yè)素質(zhì)以及創(chuàng)新能力。