張小娟，趙 媛，梁 棟，王 昭，宋文利，林 青，郝凌云

（金陵科技學(xué)院材料工程學(xué)院，江蘇 南京211169）

“材料表面與界面”是一門(mén)從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)課深入學(xué)習(xí)的重要課程[1]。該課程涉及的知識(shí)面廣且知識(shí)點(diǎn)多來(lái)自于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。筆者在該門(mén)課的教學(xué)工作中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在一些困難，便結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容和重難點(diǎn)，對(duì)教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容設(shè)計(jì)、畢業(yè)要求等的方面進(jìn)行教學(xué)改革，并及時(shí)進(jìn)行課程評(píng)價(jià)與改進(jìn)，以提高應(yīng)用型本科課程教學(xué)質(zhì)量[2]。

1 “材料表面與界面”課程教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介

金陵科技學(xué)院的材料科學(xué)與工程專業(yè)是江蘇省一流本科專業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)是堅(jiān)持社會(huì)主義辦學(xué)方向，堅(jiān)持立德樹(shù)人根本任務(wù)，按照“辦新興應(yīng)用型大學(xué)，育新型應(yīng)用型人才”的辦學(xué)定位，面向視覺(jué)工程、生物技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)等功能材料應(yīng)用領(lǐng)域，培養(yǎng)品德優(yōu)良、知識(shí)扎實(shí)，用得好、站得住，有作為、受歡迎的材料類高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才。

“材料表面與界面”課程系統(tǒng)講述材料表界面的基本概念、定律和特點(diǎn)，表面活性劑的結(jié)構(gòu)、分類、特性和應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，掌握高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、納米材料的表界面形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，使學(xué)生掌握界面結(jié)構(gòu)的控制、改性和表征方法；培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)不同材料的表界面進(jìn)行改性的能力。通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的基本思維能力，并將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，初步形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

“材料表面與界面”課程詳細(xì)介紹了不同類型材料表面與界面的改性方法，建立材料的表界面特點(diǎn)、組織結(jié)構(gòu)、改性工藝與性能優(yōu)化之間的內(nèi)在的本質(zhì)關(guān)系，總結(jié)了不同類型材料表界面改性領(lǐng)域最新研究發(fā)展動(dòng)態(tài)，內(nèi)容廣泛、知識(shí)量大，實(shí)踐性強(qiáng)，為學(xué)生從事材料表界面改性的研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，課程緊密聯(lián)系材料科學(xué)與工程專業(yè)的行業(yè)工藝崗位需求，嚴(yán)格對(duì)接職業(yè)核心能力中的科研開(kāi)發(fā)模塊。

2 “材料表面與界面”課程的重難點(diǎn)

2.1 課程重點(diǎn)

理解材料表界面的基本概念和特點(diǎn)、表界面化學(xué)四大定律，掌握表面活性劑的結(jié)構(gòu)、分類、特性、應(yīng)用及選擇原則，掌握高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、納米材料的表界面形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，建立材料的表界面特點(diǎn)、組織結(jié)構(gòu)、改性工藝與性能優(yōu)化之間的內(nèi)在的本質(zhì)關(guān)系，了解不同類型材料表界面改性領(lǐng)域最新研究發(fā)展動(dòng)態(tài)。

2.2 課程難點(diǎn)

掌握界面結(jié)構(gòu)的控制、改性和表征方法，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求對(duì)不同材料的表界面進(jìn)行改性的能力，并通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的基本思維能力；通過(guò)材料表界面改性與結(jié)構(gòu)控制原理，幫助學(xué)生深入理解不同材料表界面的特點(diǎn)，并將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，初步形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3 “材料表面與界面”的教學(xué)改革措施

筆者通過(guò)日常教學(xué)得出的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，提出以下改革措施。

3.1 科學(xué)設(shè)置教學(xué)目標(biāo)

課程目標(biāo)1：本課程要求學(xué)生理解材料表界面的基本概念和特點(diǎn)、表界面化學(xué)四大定律，幫助學(xué)生掌握表面活性劑的結(jié)構(gòu)、分類、特性、應(yīng)用及選擇原則。

課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，使學(xué)生掌握高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、生物材料和納米材料的表界面形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。

課程目標(biāo)3：使學(xué)生掌握界面結(jié)構(gòu)的控制、改性和表征方法，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求對(duì)不同材料的表界面進(jìn)行改性的能力，并通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的基本思維能力。

課程目標(biāo)4：通過(guò)材料表界面改性與結(jié)構(gòu)控制原理，幫助學(xué)生深入理解不同材料表界面的特點(diǎn)，并將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，初步形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.2 建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系

建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系如表1 所示。

表1 建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系

3.3 科學(xué)設(shè)計(jì)理論教學(xué)內(nèi)容

緊緊抓住“材料表界面特點(diǎn)—表界面改性—結(jié)構(gòu)控制—性能優(yōu)化”這條主線[3]，將看似雜亂無(wú)序的知識(shí)融為一體，線條清晰，關(guān)系明確。每一章節(jié)都給學(xué)生提供針對(duì)性強(qiáng)的思考題，便于其理解難點(diǎn)、重點(diǎn)和復(fù)習(xí)課程內(nèi)容。

將課程學(xué)習(xí)與材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料結(jié)構(gòu)表征、智能材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用、仿生與納米材料、發(fā)光與顯示材料的熱點(diǎn)內(nèi)容相結(jié)合，將教材中沒(méi)有的但屬于材料表界面改性前沿研究的熱點(diǎn)內(nèi)容結(jié)合教師的科研課題介紹給學(xué)生，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3.4 多元化設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)主要采取“集中實(shí)踐+視頻觀看+專業(yè)實(shí)驗(yàn)+集中實(shí)習(xí)+創(chuàng)新小組”的模式，強(qiáng)化實(shí)踐的環(huán)節(jié)，一方面充分利用多媒體手段，把一些相關(guān)的知識(shí)展示在學(xué)生面前，使學(xué)生增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí)，使其能夠更快地接受課程內(nèi)容；另一方面也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

集中實(shí)踐。開(kāi)課前，學(xué)生先進(jìn)行2 次集中實(shí)踐。第一次，認(rèn)知實(shí)習(xí)——參觀生物醫(yī)用敷料、半導(dǎo)體器件材料、鏡片材料的表面處理工藝，使學(xué)生對(duì)材料表界面改性工藝有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)；第二次，專業(yè)實(shí)習(xí)——學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作進(jìn)一步加深了對(duì)材料表界面處理工藝等生產(chǎn)過(guò)程的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室初步的技能訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)材料表界面的特點(diǎn)也有所認(rèn)識(shí)。這樣，在進(jìn)行本課程教學(xué)時(shí)，可使學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。

視頻觀看。在講解緒論及材料常用表界面處理工藝時(shí)，讓學(xué)生觀看國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界一流水平的材料表界面處理工藝，使學(xué)生進(jìn)一步了解材料的先進(jìn)表界面改性方法。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)實(shí)踐設(shè)置了16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)室操作技能和對(duì)材料表界面特性和處理的能力。

集中實(shí)習(xí)+創(chuàng)新小組。理論課程結(jié)束后還有集中性實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新小組鍛煉，使學(xué)生不僅加深對(duì)課程的理解，更掌握了本專業(yè)的實(shí)際操作技能。

3.5 課堂教學(xué)手段改革

強(qiáng)化理論教學(xué)和探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合，采用開(kāi)放式教學(xué)的方式[4]。采用多種形式的教學(xué)方法，充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，制作多媒體課件，播放材料界面改性工藝方法的視頻文件，利用學(xué)校泛雅課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效組織課堂教學(xué)。督促推進(jìn)學(xué)生積極參與相關(guān)教師的課題研究小組，通過(guò)課題研究案例教學(xué)法[5]，掌握生物功能材料、光電功能材料、智能視光材料表界面的特點(diǎn)、改性方法和應(yīng)用。邀請(qǐng)材料表界面改性領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)工程師為學(xué)生介紹企業(yè)的生產(chǎn)模式、工藝特征及人才需求。對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生加以培養(yǎng)，參加學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、科教融合項(xiàng)目[6]等，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，從而更好地理解課程中的重難點(diǎn)。

3.6 課程思政教學(xué)

“材料表面與界面”網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)有自制的在線多媒體課件、在線教學(xué)視頻、在線作業(yè)與習(xí)題、在線測(cè)驗(yàn)、在線討論，后續(xù)將課程的專業(yè)知識(shí)內(nèi)容與思政育人素材進(jìn)行有機(jī)融合，通過(guò)科學(xué)家充滿正能量的故事培養(yǎng)學(xué)生的高尚情操；利用材料表面與界面中豐富的實(shí)踐創(chuàng)新案例提升學(xué)生的哲學(xué)思辨層次；利用材料表界面改性的應(yīng)用現(xiàn)狀對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育，讓學(xué)生明白學(xué)以致用，有意識(shí)地拓展學(xué)生的哲學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高其自主創(chuàng)新的意識(shí)。

3.7 完善課程考核方式

“材料表面與界面”課程考核方式分為平時(shí)考核和期末考核。總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（30%）+期末成績(jī)（70%）。平時(shí)成績(jī)=課堂考勤（10%）+課堂表現(xiàn)（30%）+作業(yè)（20%）+實(shí)踐教學(xué)（40%）。通過(guò)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)評(píng)價(jià)學(xué)生相關(guān)能力，注意主體性、探究性、區(qū)別性和激勵(lì)性4個(gè)原則，使課堂提問(wèn)或討論有效果、有針對(duì)性。精心設(shè)計(jì)，布置適量作業(yè)，及時(shí)批改和反饋，嚴(yán)把作業(yè)質(zhì)量關(guān)，確保平時(shí)作業(yè)成績(jī)的準(zhǔn)確性。根據(jù)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新活動(dòng)中的綜合表現(xiàn)（如實(shí)驗(yàn)態(tài)度、動(dòng)手能力、分工協(xié)作等）、知識(shí)掌握情況、運(yùn)用知識(shí)的程度及最后提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。

3.8 課程評(píng)價(jià)與改進(jìn)

課程考核結(jié)束后，任課教師遵循學(xué)院教學(xué)工作委員會(huì)通過(guò)的課程達(dá)成度評(píng)價(jià)機(jī)制和評(píng)價(jià)方法，對(duì)畢業(yè)要求達(dá)成度進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。此外，教學(xué)督導(dǎo)委員會(huì)將指派專門(mén)的教師，依據(jù)《材料表面與界面課程評(píng)價(jià)辦法》，對(duì)本課程的達(dá)成度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并出具達(dá)成度評(píng)價(jià)報(bào)告。教師根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，完善課程目標(biāo)、課程對(duì)畢業(yè)要求支撐，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，以便更好地達(dá)成支撐學(xué)生畢業(yè)要求。

該課程目前在教學(xué)過(guò)程中收到了良好的教學(xué)效果。培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，知識(shí)系統(tǒng)，動(dòng)手能力強(qiáng)，有很強(qiáng)的可塑性，能夠很快適應(yīng)工作崗位，能將所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中去。由此可見(jiàn)我們的教學(xué)改革是有效的。