戴玉強，高倩倩

（安陽工學(xué)院數(shù)理學(xué)院，河南安陽455000）

應(yīng)用型本科院校納米材料導(dǎo)論課程優(yōu)化教學(xué)探索

戴玉強，高倩倩

（安陽工學(xué)院數(shù)理學(xué)院，河南安陽455000）

納米材料導(dǎo)論是一門專業(yè)性和功能性較強的課程，但是在教學(xué)過程中還存在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率低、概念模糊、學(xué)習(xí)主動性差等問題。為了增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，并激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，本文從教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)、文獻檢索等幾個方面進行了探索和嘗試，總結(jié)出適用于當(dāng)前納米材料導(dǎo)論教學(xué)的經(jīng)驗和手段，從而達到提高納米材料導(dǎo)論教學(xué)質(zhì)量的目的。

納米材料；教學(xué)探索；創(chuàng)新；教學(xué)方法

D01∶10.19329/j.cnki.1673-2928.2016.06.030

隨著我國逐步加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)，目前以學(xué)術(shù)型發(fā)展模式為主的高等學(xué)校將重新劃分為研究型和應(yīng)用技術(shù)型兩種類型。2000年以后的新設(shè)本科院校將逐步轉(zhuǎn)型為應(yīng)用技術(shù)型本科院校。由于經(jīng)濟多元化、多樣化發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的更高要求，使得應(yīng)用技術(shù)型本科院校的課程體系改革勢在必行。從應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)角度來說，傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展和學(xué)生就業(yè)形式的要求，如何解決目前地方應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)過程中存在的學(xué)科基礎(chǔ)和理論研究不如“研究型大學(xué)”，動手操作能力和“安心在崗”精神不如高職院校的尷尬局面，成為當(dāng)前困擾地方應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型的主要問題。因此，需要對現(xiàn)有教學(xué)模式在多方面進行改革，而通過課程改革落實人才培養(yǎng)方案成為其中非常重要的一個環(huán)節(jié)[1]。

高校開設(shè)納米材料導(dǎo)論課程，有助于學(xué)生掌握有關(guān)納米材料的基本概念、結(jié)構(gòu)和特性，理解納米技術(shù)的原理和特點，熟悉納米材料制備的各種手段和應(yīng)用，了解最新納米材料的研究前沿及發(fā)展方向，進而提高學(xué)生的專業(yè)技能和動手能力，引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新性、前瞻性的科研活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，為學(xué)生以后從事納米科技方面相關(guān)的工作打下良好基礎(chǔ)。納米材料導(dǎo)論作為高等院校材料科學(xué)、應(yīng)用物理、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)本科生和研究生的專業(yè)課程，涉及物理、化學(xué)、生物、材料等多個領(lǐng)域[2-3]，因此，納米材料導(dǎo)論這門課涉及的知識面很廣。然而，由于教材單一，教材的更新速度跟不上納米材料的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方法、教學(xué)器材也不能很好地滿足納米材料導(dǎo)論課程的教學(xué)要求，所以通過現(xiàn)在的教學(xué)手段很難達到理想的教學(xué)效果。納米科技是公認的影響21世紀(jì)的三大科技之一，社會各行各業(yè)都迫切需要了解和掌握納米科技的基本理論知識和發(fā)展趨勢，為將來科技發(fā)展所需的知識、技術(shù)、產(chǎn)品等方面的創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。因此對納米材料導(dǎo)論課程的改革具有十分重要的意義。

如何激發(fā)學(xué)生對納米材料導(dǎo)論課程的興趣、提高學(xué)生對納米相關(guān)知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，鍛煉學(xué)生的動手操作能力是講授納米材料導(dǎo)論過程中需要思考的問題。針對當(dāng)前出現(xiàn)的問題，我們考慮從以下幾方面入手進行課程的改革。

1 充分利用現(xiàn)有資源條件，不斷地更新教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)的有效性

相較于基礎(chǔ)課來說，納米材料導(dǎo)論作為專業(yè)課具有理論性強、涉及范圍廣、實踐性強、更新快等特點。納米材料技術(shù)是21世紀(jì)飛速發(fā)展的新興學(xué)科，由于科研工作者不斷的探索與創(chuàng)新，納米科技的發(fā)展日新月異，如不能及時更新教學(xué)內(nèi)容，會使該課程的教學(xué)效果大打折扣。目前高校所使用的課本從編寫到出版再到被選為指定教材，距離已有很長一段時間，不能全面涵蓋當(dāng)今納米材料科技的發(fā)展情況，因此授課過程中不能僅局限于教材現(xiàn)有的內(nèi)容。這就需要任課教師不斷地豐富和更新教學(xué)內(nèi)容，將最前沿的納米科技發(fā)展情況展現(xiàn)給學(xué)生。例如教材中有關(guān)新型太陽能電池的介紹內(nèi)容，太陽能電池作為新能源器件，是當(dāng)前研究的熱點，而有的教材中只涉及硅太陽能電池和納米二氧化鈦太陽能電池，對于目前太陽能電池

研究領(lǐng)域中研究較為前沿的鈣鈦礦型太陽能電池卻少有提及。因此，為了能讓學(xué)生更清楚的了解太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀，此時就需要任課教師增加鈣鈦礦型太陽能電池的工作原理、發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景這部分內(nèi)容的講授，使學(xué)生可以掌握當(dāng)前太陽能電池的發(fā)展動態(tài)，了解市場的發(fā)展需求。

2 進行案例教學(xué)，重視與學(xué)生的互動交流

案例教學(xué)法絕不是僅僅在課堂中舉幾個與納米材料相關(guān)的生活實例。選擇合適的案例對于提升教學(xué)效果非常重要，通常是根據(jù)學(xué)習(xí)的知識點在現(xiàn)實生活中選擇合適的實例。合適的案例需要老師精心篩選，這樣不僅可以讓學(xué)生掌握相關(guān)的知識點,同時還能讓學(xué)生更深刻地體會納米科技的應(yīng)用對現(xiàn)實生活的影響。例如納米發(fā)電機，因其解決了制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的微電源問題而成為具有劃時代意義的科技創(chuàng)新，它是采用單根氧化鋅納米帶和納米線結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了從機械能到電能的轉(zhuǎn)化，其中涉及一維氧化物納米結(jié)構(gòu)的知識，特別是納米帶和納米線的制備、表征和基本物理性能等方面的研究。在講解納米發(fā)電機過程中，任課老師既要給學(xué)生講授納米氧化鋅材料的制備表征知識，也需要將納米發(fā)電機的神奇之處展示給學(xué)生，讓學(xué)生陶醉于納米世界中，繼而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。同時，在課堂上通過所選案例與學(xué)生進行互動交流，對納米科技的發(fā)展以及目前所遇到的問題展開討論，讓學(xué)生各抒己見，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使其真正參與到課堂中來。納米材料導(dǎo)論教材的知識羅列繁多，學(xué)生閱讀起來枯燥無味，任課老師可以適時在課堂上給學(xué)生播放一些著名學(xué)者的科研講座視頻，他們講解納米材料相關(guān)的知識時大都會深入淺出、生動有趣，讓學(xué)生提前感受大家風(fēng)采的同時，學(xué)習(xí)到很多納米科技相關(guān)的專業(yè)知識。因此有效地優(yōu)化課堂教學(xué)手段，對改善教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)能力是非常重要的。

3 理論教學(xué)和實驗教學(xué)有機結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

具備較強的創(chuàng)新能力是當(dāng)今社會發(fā)展對高素質(zhì)人才提出的基本要求，但是現(xiàn)在的大學(xué)本科教育更多注重的是知識的傳授，而忽略了對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為正在轉(zhuǎn)型的應(yīng)用型本科院校，應(yīng)該更多地注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，只有這樣才能在眾多的大學(xué)畢業(yè)生中脫穎而出，爭取到好的工作機會和崗位。具體到納米材料導(dǎo)論這門課程，在講授納米材料的制備方法和表征手段時，如果只是簡單的通過圖片加語言描述，學(xué)生會覺得內(nèi)容枯燥無味，都是紙上談兵，會讓教學(xué)效果大打折扣。此時就需要任課教師適時地引入實驗教學(xué)，將實驗室有關(guān)納米材料制備和表征的科研儀器向?qū)W生開放，或者當(dāng)場進行操作演示給學(xué)生看，讓學(xué)生直觀地感受到納米技術(shù)的魅力和神奇，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力。通過實驗教學(xué)，還能讓學(xué)生更多地了解到納米材料的制備方法和原理及納米材料的表征手段，例如掃描電子顯微鏡、高分辨透射電鏡等儀器的工作原理和使用方法。同時任課老師將自己科研方面有關(guān)納米材料的成果與學(xué)生共享，教授學(xué)生如何通過分析實驗結(jié)果來表征納米材料的結(jié)構(gòu)和性能，進而學(xué)會通過一定的實驗手段分析納米材料的結(jié)構(gòu)和性能，如粒徑大小、表面形貌以及光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面的性質(zhì)，為學(xué)生畢業(yè)以后從事納米材料方面相關(guān)的工作和學(xué)習(xí)打下了一定的理論和實驗基礎(chǔ)。

4 鼓勵學(xué)生檢索、閱讀和整理文獻，拓展學(xué)生的知識面

納米材料導(dǎo)論這門課程的內(nèi)容雖然已包含了很多納米材料相關(guān)的知識，簡介了當(dāng)前多種典型的納米材料，但是如果學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容僅僅只限定在書本的知識范圍，無異于井底之蛙，無源之木，學(xué)問做不深，發(fā)展不會長遠。目前學(xué)校圖書館有大量的紙質(zhì)和電子文獻資源，因此要多鼓勵學(xué)生進行相關(guān)文獻的檢索和查詢，不但能讓學(xué)生清楚地了解當(dāng)前納米材料的研究進展，掌握當(dāng)前納米材料研究的熱點和前沿；還能讓學(xué)生養(yǎng)成遇到問題主動地查詢資料的好習(xí)慣，在查詢過程中不斷學(xué)習(xí)和積累，豐富學(xué)生的知識儲備，為學(xué)生以后從事相關(guān)方面的工作和進一步深造奠定良好的基礎(chǔ)。同時，帶著問題有目的地進行檢索、歸納和總結(jié)，也可以強化學(xué)生解決問題的意識和能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

5 改革考核、考查方式，培養(yǎng)學(xué)生健康的應(yīng)試心態(tài)

考試只是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種手段，傳統(tǒng)的閉卷考試很難全方位的檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，傳統(tǒng)的考核方式培養(yǎng)的是應(yīng)試人才，而不是創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。為了避免學(xué)生為應(yīng)付考試而進行突擊式的死記硬背，在課程考核方面也需要進行改革。在教學(xué)過程中可以給學(xué)生布置平時作業(yè)，例如文獻調(diào)研、英文文獻翻譯、學(xué)習(xí)小結(jié)、課堂演講等形式，進行綜合考核，并將其作為學(xué)生的作業(yè)成績；將實驗課中的動手能力、參與能力以及創(chuàng)新能力歸為學(xué)生的平時成績；期末考試也不必以試卷考試形式進行，學(xué)生可以就本學(xué)期學(xué)習(xí)納米材料導(dǎo)論的體會，以撰寫總結(jié)報告的形式，將自己學(xué)習(xí)到的、還有所欠缺的、想了解的知識進行匯

總，以書面報告的形式進行總結(jié)并作為期末考核形式，這樣可以避免學(xué)生將知識死記硬背，考試后全部拋到腦后。

通過對納米材料導(dǎo)論課程教學(xué)過程中存在的問題進行總結(jié)并加以改革，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，在提高學(xué)生對納米材料知識掌握的同時，也能使授課效果大大提高。隨著納米科技的快速發(fā)展，納米材料的應(yīng)用已逐漸深入到物理、電子、化學(xué)、生物等領(lǐng)域，社會急需納米科技方面的人才，這也對應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。因此，高效地將納米材料的知識有效地傳授給學(xué)生是高校任課老師必須具備的能力。作為新時期應(yīng)用型本科高校的教師，要在不斷提高自身知識積累的同時，也要在教學(xué)活動中不斷地積累教學(xué)經(jīng)驗，尋找有效的教學(xué)方法，采用更現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使納米材料導(dǎo)論課程的講授達到最佳的效果。

[1]王青林.關(guān)于創(chuàng)新應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的若干思考[J].中國大學(xué)教學(xué)，2015（6）：20-23.

[2]閡宇霖，陳友存.《納米材料學(xué)》教學(xué)之我見[J].廣東化工，2012，39（3）∶201-202.

[3]張云飛，張橋，鄢國平，等.材料導(dǎo)論課程教學(xué)的探索與實踐[J].2015，43（7）∶181-182.

Research on Optimized Teaching of the Nanomaterials Introduction in Applicationoriented Universities

DAI Yuqiang,GAO Qianqian
(College of Mathematics and Physics,Anyang Institute of Technology,Anyang 455000,China)

Nanomaterials introduction is a course with strong professional and functional features.However, there are still many problems during the course of teaching and learning,such as the low study interest and study efficiency,the fuzzy concept as well as the poor initiative in learning,etc.In order to enhance the learning inter?est and efficiency,motivate the innovative thinking of the students,the paper makes some exploration and at?tempt on several respects such as the teaching content,experimental teaching,literature retrieval,and so on.The experience and means apply to the current teaching mode of nanomaterials introduction are summed up so as to improve the teaching quality of the course.

nanomaterials；teaching quest；innovation；teaching method

G642.0

A

1673-2928（2016）06-0095-03

（責(zé)任編輯：王彥永）

2016-06-26

戴玉強（1986-），男，安陽工學(xué)院數(shù)理學(xué)院講師，博士，研究方向：納米材料的磁性。