“互聯(lián)網(wǎng)+材料分析測試技術(shù)信息化教學(xué)”的探索與實(shí)踐*

張雪輝　　李之鋒　　陳顥　　黎業(yè)生　　李曉閑（江西理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，江西 贛州 341000）

“互聯(lián)網(wǎng)+材料分析測試技術(shù)信息化教學(xué)”的探索與實(shí)踐*

張雪輝李之鋒陳顥黎業(yè)生李曉閑
（江西理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，江西 贛州 341000）

為培養(yǎng)新時(shí)代高技術(shù)高水平創(chuàng)新型研究人才，結(jié)合現(xiàn)實(shí)際教育教學(xué)模式，分析研究當(dāng)前教育教學(xué)特點(diǎn)以及教學(xué)中存在的諸多問題，提出新的信息化教學(xué)改革轉(zhuǎn)型。文章就現(xiàn)階段教學(xué)材料分析測試技術(shù)課程，針對學(xué)生學(xué)習(xí)心理、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行分析探索、實(shí)踐得出，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)程仿真模擬及影音視頻傳輸技術(shù)等信息化教學(xué)理念和手段開展該課程，可實(shí)現(xiàn)課程信息化、多元化、開放化；運(yùn)用”互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式，有效整合“互聯(lián)網(wǎng)+材料分析測試技術(shù)”信息化教學(xué)，創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)新形式下動態(tài)、立體、聲像化的視聽情景教學(xué)，可從根本上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

互聯(lián)網(wǎng)+；教學(xué)改革；材料分析測試技術(shù)；信息化教學(xué)

隨著社會科技的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已儼然成為新型時(shí)代下教育、經(jīng)濟(jì)、科技、文化的助催劑，持續(xù)影響著各行各業(yè)。近年來，隨著“卓越工程師”人才培養(yǎng)計(jì)劃的著力推進(jìn)，尤其是今年兩會期間李克強(qiáng)總理“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃的順勢提出，給互聯(lián)網(wǎng)+工科課程教學(xué)帶來了新的思路和方向。在當(dāng)前社會形態(tài)下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已有形或無形地影響著人們學(xué)習(xí)生活的方方面面，如何做好“互聯(lián)網(wǎng)+工科課程”信息化教學(xué)改革已成為各大高校教學(xué)中遇到的難題［1］。

“材料分析測試技術(shù)”課程是我國承辦高等教育的理工科院校為材料類相關(guān)專業(yè)的研究生、本科生開設(shè)的專業(yè)必修課，是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性、前沿性、綜合性非常強(qiáng)的課程，對于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維、創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實(shí)際，尤其是與科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的綜合能力，以適應(yīng)科技發(fā)展與社會進(jìn)步對人才的迫切需求方面有著不可替代的作用。因而，探索實(shí)踐“互聯(lián)網(wǎng)+材料分析測試技術(shù)信息化教學(xué)”這一研究也變得愈為緊迫。

一、教學(xué)現(xiàn)狀分析

材料分析測試技術(shù)是一門注重理論結(jié)合實(shí)踐的綜合性應(yīng)用課程，學(xué)習(xí)材料的各種微觀組織、成分結(jié)構(gòu)分析測試技術(shù)是作為材料人應(yīng)具備的一項(xiàng)基本技能，也是培養(yǎng)材料學(xué)相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的基石［2］。國內(nèi)外許多高校的材料類專業(yè)幾乎都開設(shè)了該課程，其主要目的在于讓學(xué)生了解掌握材料的各種分析測試方法、測試基本原理、儀器結(jié)構(gòu)、操作流程、注意事項(xiàng)以及結(jié)果分析。但許多高校因考慮到大型儀器昂貴精密，且大多為國外進(jìn)口，損壞后不易修復(fù)及部分高校設(shè)備資源不足等使得學(xué)生不可能動手實(shí)踐操作［3］。除此，該課程還存在最大的一個特點(diǎn)就是它涉及到光電磁學(xué)等這些虛擬概念，使學(xué)生理解這些原理性知識變的愈加困難，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。一直以來，該課程的教學(xué)主要采用傳統(tǒng)“講授式”的教學(xué)模式，無法將測試原理、儀器結(jié)構(gòu)及操作過程等生動、直觀地介紹給學(xué)生，而只能給學(xué)生一個表觀印象，客觀上引導(dǎo)學(xué)生向形式化、記憶型方式學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，學(xué)習(xí)積極性下降，課堂互動性和教學(xué)效果不佳。因此，加快對現(xiàn)有教學(xué)手段的改革已刻不容緩。

二、教學(xué)模式改革

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)

隨著現(xiàn)今社會發(fā)展的日新月異，教育技術(shù)也在蓬勃發(fā)展，為滿足市場取向和學(xué)術(shù)取向兩大教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)新形勢下應(yīng)用型與學(xué)術(shù)型人才分流發(fā)展，高校教學(xué)模式已逐漸從傳統(tǒng)“講授式”向“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型信息化、開放化、多元化體驗(yàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變，其信息化教學(xué)理念和手段主要依賴于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)程仿真模擬系統(tǒng)及影音視頻傳輸技術(shù)等。相比于傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)模式，“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式主要圍繞教學(xué)特點(diǎn)、科研導(dǎo)向、學(xué)生心理等方面，以材料成分、結(jié)構(gòu)分析為主線，測試圖譜分析、數(shù)據(jù)處理軟件為重點(diǎn)教學(xué)，用科研輔助教學(xué)，一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生心理上擺脫了枯燥無味的原理和虛擬概念知識學(xué)習(xí)；另一方面也能提高學(xué)生的科研分析和邏輯思維分析能力，為學(xué)生未來科研和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；除此，還能在一定程度上提高教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)重點(diǎn)突出，因材施教。例如：針對偏金屬方向的學(xué)生可著重講解SEM、TEM、XRD方面理論知識，而對偏無機(jī)方向的學(xué)生可適當(dāng)偏重于XPS、熱分析、光譜分析等部分內(nèi)容，對于材料測試的最基本軟件Jade和Origin數(shù)據(jù)處理軟件，需結(jié)合X射線衍射和電子能譜工作原理進(jìn)行全面詳細(xì)地講授。

*基金項(xiàng)目：江西省高等學(xué)校省級教改課題項(xiàng)目（JXJG1576）；贛州市社會科學(xué)研究項(xiàng)目（15538）。

作者簡介：張雪輝（1985，12-），男，漢族，江西南昌人，博士，講師，研究方向：顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究；李之鋒（1979，11-），男，漢族，山東壽光人，博士，副教授，研究方向：鋰離子電池正極材料；陳顥（1978，03-），男，漢族，湖北紅安人，博士，教授，研究方向：鎢基粉末冶金新材料的研究；黎業(yè)生（1966，10-），男，漢族，江西南康人，碩士，教授，研究方向：新材料的研究；李曉閑（1987，06-），女，漢族，山東菏澤人，碩士，講師，研究方向：材料表面工程技術(shù)。

當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式下，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可將材料的分析測試、圖譜解析、測試原理、制樣方法等創(chuàng)設(shè)成動態(tài)化、立體化、聲像化的視聽教學(xué)情景，使學(xué)生形成一定的感性認(rèn)識后，再學(xué)習(xí)和理解書面理論知識，便可達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。例如利用Flash、3DMAX、Maya等軟件將抽象性、難理解的知識點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)生活融合，通過動態(tài)、立體、聲像形式展現(xiàn)出來，使課程通俗化、形象化、具體化，激發(fā)學(xué)生的思維與探索興趣，不僅為學(xué)生營造一個良好的體驗(yàn)式教學(xué)環(huán)境，豐富課程活動，也為教師節(jié)約板書和闡述抽象概念的時(shí)間。

“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式已日漸朝開放式、信息化方向快速發(fā)展，合理整合“互聯(lián)網(wǎng)+材料分析測試技術(shù)課程”信息化教學(xué)，創(chuàng)設(shè)遠(yuǎn)程仿真模擬和網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)情景，使學(xué)生自主操作X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、電子能譜以及透射電子顯微鏡、熱重分析、核磁共振波譜、質(zhì)譜、傅里葉變換激光拉曼光譜等貴重分析檢測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的深度融合，使學(xué)生從被動、片面、表觀的學(xué)習(xí)朝主動、具體、直觀的學(xué)習(xí)方向轉(zhuǎn)變，這種情景教學(xué)模式能較大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬知識視野，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

（二）“互聯(lián)網(wǎng)+交互式”教學(xué)

“互聯(lián)網(wǎng)+交互式”教學(xué)模式主要包括“人人交互”和“人機(jī)交互”，即一方面在課堂中通過你問我答，以“問題導(dǎo)向式”方式進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題，提升學(xué)生的思維分析能力；另一方面在互聯(lián)網(wǎng)上建立課程自主學(xué)習(xí)網(wǎng)站，將多媒體課件、學(xué)習(xí)資料、實(shí)踐課指導(dǎo)書等一并放至網(wǎng)站中，并開設(shè)常見疑難解析欄目，進(jìn)行持續(xù)網(wǎng)絡(luò)跟蹤，實(shí)現(xiàn)信息交互一體化式的課程教學(xué)，從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。

（三）“互聯(lián)網(wǎng)+趣味互動式”教學(xué)

“趣味互動式”教學(xué)模式主要包括“有獎競猜”“實(shí)戰(zhàn)演練”“以題會友”等，旨在讓學(xué)生針對某一問題提出自己的分析見解。如在講解X射線衍射儀時(shí)展示某一材料的XRD圖譜，要求學(xué)生根據(jù)XRD圖樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)和物相分析，并對參與發(fā)言的學(xué)生根據(jù)理解強(qiáng)弱進(jìn)行不同程度的獎勵。在“互聯(lián)網(wǎng)+趣味互動式”教學(xué)模式下，增設(shè)學(xué)習(xí)互動欄可更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，學(xué)生以題會友，因題結(jié)友，使相同層次甚至層次相差較大的學(xué)生產(chǎn)生因趣生學(xué)，由學(xué)而優(yōu)，由優(yōu)生趣的良性循環(huán)模式，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

三、課程內(nèi)容改革

材料分析測試技術(shù)課程因涉及內(nèi)容多、范圍廣，其知識點(diǎn)囊括了材料類專業(yè)不同方向所研究的材料測試技術(shù)手段和表征方式，若采用傳統(tǒng)教學(xué)籠統(tǒng)地將課程內(nèi)所有知識點(diǎn)全部傳授給學(xué)生，勢必會使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)、思維禁錮等問題，同時(shí)給教師教學(xué)增加負(fù)擔(dān)。為解決當(dāng)前課時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容多之間的矛盾，教師可結(jié)合自身科研的實(shí)踐經(jīng)歷，對重點(diǎn)測試技術(shù)加以詳細(xì)講解，對實(shí)用性不高或者與本專業(yè)發(fā)展定位不符的內(nèi)容，適當(dāng)刪繁就簡，甚至不講解，實(shí)現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的優(yōu)化，突出課程體系的先進(jìn)性與實(shí)用性。例如，成分和微觀組織結(jié)構(gòu)的變化對于金屬材料力學(xué)及物理性能的保證至關(guān)重要，因此對于表征材料成分和組織結(jié)構(gòu)的測試手段如X射線衍射分析以及電子顯微分析等章節(jié)需要重點(diǎn)詳細(xì)講解，而反映分子和價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的振動光譜則可以簡單介紹其原理與設(shè)備即可。

四、結(jié)束語

在高新技術(shù)時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)改革將成為未來教育事業(yè)改革發(fā)展的主流方向，探索實(shí)踐“互聯(lián)網(wǎng)+材料分析測試技術(shù)信息化教學(xué)”需要各高校教師們的共同努力。隨著新材料的逐漸研發(fā)，材料分析方法也在更新進(jìn)步，這就要求高校教師需不斷提高自身專業(yè)素養(yǎng)，探索教學(xué)改革新模式，在實(shí)踐中改革，在改革中實(shí)踐，逐步提高材料分析測試技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

［1］閻旭東.學(xué)分制下計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)改革研究［J］.亞太教育，2015，12：163.

［2］陳召松，楊秀凡，張殿喜，等.新形勢下材料分析方法教學(xué)方法初探［J］.建材與裝飾，2014，7：219.

［3］于梅花，溫靜嫻.現(xiàn)代測試技術(shù)課程教學(xué)改革［J］.大眾科技，2011，2：137+130.

Based on practical teaching mode，combined with current problems of teaching，this paper analyzes contemporary features of teaching mode and proposes informative teaching innovation.On the basis of teaching materials and analysis of test technology course，this paper analyzes psychology，interest and quality of students'study and proposes that the combination with Internet technology，remote simulation，and audio and video transmission technology contributes to an informational，diversified and open course.Internet+teaching mode is a kind of informational teaching combining Internet with material analyzing and test technology to realize dynamic，cubic and sonic-vision situational teaching to motivate the students and improve talents quality.

Internet+；teaching innovation；material analysis and testing technology；informative teaching

2096-000X（2016）15-0087-02

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