建立與科研課題相結(jié)合的材料現(xiàn)代分析方法課程教學(xué)新模式

胡艷華郭 鋒陳寶東劉 亮侯小虎宋銀敏.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 內(nèi)蒙古呼和浩特 0005 .內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)測試中心 內(nèi)蒙古呼和浩特 0005

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建立與科研課題相結(jié)合的材料現(xiàn)代分析方法課程教學(xué)新模式

胡艷華1郭 鋒1陳寶東1劉 亮1侯小虎2宋銀敏2
1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 內(nèi)蒙古呼和浩特 010051 2.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)測試中心 內(nèi)蒙古呼和浩特 010051

摘 要：作者在秉承傳統(tǒng)授課模式的基礎(chǔ)上，嘗試著將真實的科研案例引入到材料現(xiàn)代分析方法課程的授課過程中，擬建立一種與科研相結(jié)合的課堂教學(xué)新模式，以此豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情，使理論知識與科研實踐的聯(lián)系更加緊密，保證了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：材料現(xiàn)代分析方法；科研；案例教學(xué)；教學(xué)改革；課堂教學(xué)

材料現(xiàn)代分析方法是材料科學(xué)的重要工具，該課程主要介紹現(xiàn)代物理檢測分析儀器(如XRD，TEM，SEM等）的結(jié)構(gòu)原理、實驗技術(shù)及分析方法，是材料類專業(yè)的本科生與研究生必修的一門專業(yè)學(xué)位課[1]。從材料現(xiàn)代分析方法課程涉及的內(nèi)容可知，該課程知識面寬，理論抽象性強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度大。而這一課程的內(nèi)容對材料類的學(xué)生來說又非常重要，在完成學(xué)位論文以及未來的專業(yè)工作中應(yīng)用的頻率也最高，所以學(xué)生不僅要學(xué)，而且要做到真正意義上的學(xué)會[2]。筆者在講授材料現(xiàn)代分析方法課程時，在秉承了傳統(tǒng)的理論講授模式的基礎(chǔ)上，注重該課程與科研課題的相互銜接，將真實的科研案例引入到該課程的授課過程中，嘗試著建立一種與科研課題相結(jié)合的新的課堂教學(xué)模式，教學(xué)效果良好。

1 與科研課題相結(jié)合的教學(xué)新模式建立的意義

教師擔(dān)負(fù)著傳承文化的歷史責(zé)任，同時也要學(xué)會接受和傳播新知識和新思想，因此，教師不但是“教”者，更是“學(xué)”者。大學(xué)生已具備了一定的獨立思考問題的能力，他們并不滿足于教師只傳授給他們課本上的知識，傳統(tǒng)意義上“好教師”的標(biāo)準(zhǔn)已然在他們的心目中發(fā)生了巨大的變化，他們對教師有了更高的要求[3]。固守著幾本舊教材、靠著幾套舊教案的教師是教不好學(xué)生的。只有不斷學(xué)習(xí)新知識、接受新理論、創(chuàng)新教學(xué)方法的教師，才能夠被現(xiàn)在的大學(xué)生所認(rèn)可，才能夠不斷自己的提高教學(xué)水平、使自己所講授的課程常講常新[4]。

筆者在講授材料現(xiàn)代分析方法課程時，嘗試著把真實的科研成果引進(jìn)了本科生及研究生的課堂教學(xué)，把自己在科研過程中的新知和體會及時地傳遞給學(xué)生。同時，引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，鼓勵學(xué)生把自己對該文獻(xiàn)資料的理解講解出來，與教師和同學(xué)分享。由此，極大地豐富和補(bǔ)充了課堂教學(xué)內(nèi)容，使課本的理論知識與科研實踐聯(lián)系更加緊密，解決了課本知識基礎(chǔ)性強(qiáng)、但新穎性不足的缺陷，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果良好。

2 與科研課題相結(jié)合的教學(xué)新新模式的構(gòu)建

在原有專業(yè)課學(xué)時本就不寬裕的情況下，建立與科研課題相結(jié)合的教學(xué)新模式。這就意味著

任課教師必須要壓縮原有課程內(nèi)容的授課學(xué)時，為科研案例的課堂引入騰出授課時間。壓縮授課學(xué)時，并不表示要省略好多本應(yīng)該講授的內(nèi)容，而是要求任課教師要在精通現(xiàn)用教材的基礎(chǔ)上，重新組織教材，言簡意賅地講授教材內(nèi)容。其次，要求任課教師要注重自己平時科研工作的累積，注意選取與課程內(nèi)容相符合的科研案例。同時，還要注重自己的授課方式，注意科研的課堂引入及與課本知識的銜接。

2.1 精通和重組教材

教材是知識的載體，是教師進(jìn)行課堂教學(xué)的依據(jù)。多年來，“以本為本”的處理教材的習(xí)慣既限制了教師的思想，影響了教師教學(xué)水平的提高，又限制了學(xué)生的思維，制約了學(xué)生的發(fā)展[5]。教學(xué)，不僅僅是機(jī)械性地重復(fù)教材上的內(nèi)容，更重要的是要教育好一個個富有個性、活生生的人。教師在使用教材的過程中，要在精通教材的基礎(chǔ)上，充分理解和把握學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)科特點、教學(xué)目標(biāo)、教材的編寫意圖，結(jié)合不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的實際情況，創(chuàng)造性地重組教材。教材上的內(nèi)容好比是呈現(xiàn)在學(xué)生面前的知識海洋，而知識的核心則隱藏在大海的深處。教師的任務(wù)就是要使深埋在海底的真理浮出海面，或者引導(dǎo)學(xué)生自己潛入海底去發(fā)現(xiàn)[6]。傳統(tǒng)的授課方式猶如將不識水性的學(xué)生強(qiáng)行摁入大海，這不僅會使學(xué)生暈頭轉(zhuǎn)向，還會讓他們產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。因此，要在短學(xué)時內(nèi)將教材內(nèi)容講解清楚，這就要求任課教師要站在一定的高度組織好教材。讀教材和領(lǐng)會教材是一個將書變厚的過程，而講解教材則是一個將書變薄的過程。

筆者在講授材料現(xiàn)代分析方法課程時，為了授課內(nèi)容的連貫，同時也為了防止講授內(nèi)容的過多重復(fù)，將教材相關(guān)的內(nèi)容加以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。如，在講述第二章X射線衍射方法時，考慮到電子衍射和X射線衍射在原理上是類似的，因此，將課本第十章中倒易點陣的知識點穿插在第二章中講述。這樣調(diào)整，既可以為后面章節(jié)的內(nèi)容做了鋪墊，同時，也防止講解第十章時過多地重復(fù)X射線衍射方法的內(nèi)容，節(jié)省了授課時間。再比如，電子探針通常作為一個附件安裝在掃描電鏡或者透射電鏡上，從而起到一機(jī)多能的功效。筆者在講述第九章透射電鏡及第十三章掃描電鏡部分內(nèi)容時，直接將電子探針的功能以科研案例的形式直接給出。而當(dāng)課程進(jìn)行到第十五章時，筆者只需要簡要地介紹一下電子探針儀的構(gòu)造即可。除此之外，為了為科研案例的課堂講解預(yù)留了寶貴的時間，筆者在備課過程中，精心準(zhǔn)備授課用多媒體課件。教材與多媒體課件的有機(jī)結(jié)合，既可以使學(xué)生能在短時間內(nèi)接受更多的知識，達(dá)到“事半功倍”效果，又減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，大大地壓縮了學(xué)時。

2.2 選取和引入科研案例

現(xiàn)代材料分析方法是一門理論基礎(chǔ)要求高、實踐性強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的課堂講授，學(xué)生很難將理論知識與具體的實驗結(jié)果分析相結(jié)合。科研案例的引入，可以使學(xué)生更直觀地認(rèn)識課堂所學(xué)在科研工作中的具體應(yīng)用，以此更好地理解課堂所學(xué)。當(dāng)然，為了更好地構(gòu)建與科研案例相結(jié)合的課堂教學(xué)新模式，選取合適的科研案例、恰當(dāng)?shù)匾牒椭v解科研案例是重中之重。

我們都知道，開始講授一門新課程時，為了調(diào)動學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性，任課教師往往要強(qiáng)調(diào)很多，諸如，這門課程在大學(xué)階段有多么多么的重要……教師苦口婆心的勸導(dǎo)，學(xué)生們是司空見慣、置若罔聞，甚至心生厭倦。筆者在講授材料現(xiàn)代分析方法課程前，首先精心地選取一篇已見刊的科研小論文。上課時，PPT上映入學(xué)生眼簾的是一篇不熟悉的科研小論文。這時，學(xué)生竊竊私語—教師不講課要干嗎??？這時，筆者不緊不慢地說：“大家都以為高校教師比較容易勝任，其實不是這樣的。原因在于現(xiàn)在的職稱評審太難了！為什么這么說呢？原因就在于職稱評審時，其中一個重要的評價標(biāo)準(zhǔn)就是這樣的科研小論文，尤其是那些發(fā)表的期刊比較有影響力的科研小論文……”現(xiàn)在的學(xué)生更注重現(xiàn)實，筆者這樣漫不經(jīng)心地開始，反倒激起了大家的興趣—他們更關(guān)心這些與學(xué)習(xí)無關(guān)的內(nèi)容。這時，課堂上就傳來了學(xué)生的小聲嘀咕……一看到大家的胃口被吊起來了，筆者就又漫不經(jīng)心地說：“就我們材料類的專業(yè)而言，咋樣才能將科研論文發(fā)表高水平的科研論文呢？其中有一個很重要的工具——材料現(xiàn)代分析方法……”然后利用很短的時間給大家簡要地介紹一下本論文中與材料現(xiàn)代分析方法課程相關(guān)的內(nèi)容，并著重強(qiáng)調(diào)其在這篇科研小論文的重要作用……因此，作為材料專業(yè)的學(xué)生，這門課是我們大家必須在理解的基礎(chǔ)上學(xué)會的。這樣開篇，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)，材料現(xiàn)代分析方法課程確實和自己未來的專業(yè)工作相關(guān)，由此，他們清醒地認(rèn)識到該課程在未來的專業(yè)學(xué)習(xí)及工作中的重要作用，大大地削減了對該課程的抵觸情緒……

緒論課作為一門課程的開始，任課教師一定要注意該課時在整個課程中的重要地位[7]。如果任課教師只是平鋪直敘地照本宣科，學(xué)生就會感到枯燥乏味，感覺不到本專業(yè)課開設(shè)的必要。筆者在講授材料現(xiàn)代分析方法課程時，精心準(zhǔn)備緒論課該講解的內(nèi)容，力求緒論課講得比較精彩，以此緊緊地抓住同學(xué)們的視覺神經(jīng)。如，在講述倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的過程時，PPT上出現(xiàn)了倫琴妻子左手的照片。大家一看，這不是和我們熟知的胸透片一樣嗎？借助這點相似，筆者給同學(xué)們講述了X射線的性質(zhì)……正是由于X射線具有這樣的性質(zhì)，因此，在X射線發(fā)現(xiàn)之初，人們對它的性質(zhì)一無所知的時候，已經(jīng)開始了它的應(yīng)用。借此，我們就順其自然地開始了X射線本質(zhì)的討論。在這個過程中，可以把與該課程相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎獲得者的貢獻(xiàn)灌輸進(jìn)去。如，最早關(guān)于X射線本質(zhì)的爭論，其中比較有代表性的人物有英國的布拉格父子和德國的物理學(xué)家Laue……我國的物理學(xué)家吳有訓(xùn)在此方面也做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)……此時，學(xué)生們都變得特別期待。因為他們特別想知道：Laue實驗到底如何完美，以至于獲得了愛因斯坦的高度贊揚？Bragg父子的研究結(jié)果看似很簡單，為什么能獲得諾貝爾物理學(xué)獎？我國物理學(xué)家吳有訓(xùn)的突出貢獻(xiàn)又在哪里？為什么吳老沒有獲得諾貝爾物理學(xué)獎……整節(jié)課下來，同學(xué)們變得聚精會神，大家是在一次又一次的期待、一個又一個新奇的答案中度過這一節(jié)課……

這就是案例教學(xué)的魅力：恰當(dāng)?shù)目蒲邪咐⒑侠淼氖谡n方式，能夠緊緊地拴住學(xué)生的視覺神經(jīng)，同時也剔除了專業(yè)課帶給大家的枯燥感，保證了課堂的教學(xué)效果。

3 新模式嘗試應(yīng)用的課堂效果

當(dāng)然，課堂教學(xué)沒有固定的模式，任何授課方式都有它的兩面性。為了能夠更好地在本科生的課堂教學(xué)中構(gòu)建與科研相結(jié)合的教學(xué)新模式，筆者率先在研究生的課堂教學(xué)中嘗試著實施了案例教學(xué)，且指導(dǎo)學(xué)生親自查閱了與該課程相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并讓幾名學(xué)生就自己對文獻(xiàn)資料的理解進(jìn)行了課堂講解。為了檢驗“案例教學(xué)”的課堂效果，筆者回訪了很多學(xué)生，同學(xué)們對該次課改有很多自己的想法，并且以匿名信的方式給筆者提了很多意見和建議。接下來，筆者剪切幾段學(xué)生們的來信，與大家共鑒(如圖1所示）。

圖1 學(xué)生反饋的意見和建議

通過學(xué)生們的意見反饋，筆者發(fā)現(xiàn)，案例教學(xué)還是頗受學(xué)生歡迎的。當(dāng)然，由于這是第一次實施案例教學(xué)的課堂改革，此次課改還存在很多不盡如人意的地方。筆者已將學(xué)生的來信裝訂策成冊，希望這些寶貴的意見和建議能時刻鞭策著我，始終伴隨我在材料現(xiàn)代分析方法授課的始終。

教師專業(yè)化的發(fā)展需要其科研水平的提高，學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)也需要一個學(xué)有所用的平臺，這兩個方面在開展科研上能夠得到完美的結(jié)合?？蒲袑虒W(xué)的促進(jìn)所用是間接的，而科研對師生教學(xué)水平的提高則是一個直接的影響因素。教師角色與研究者角色有機(jī)結(jié)合在一起，可以在教師個體專業(yè)發(fā)展過程中走出一條嶄新的道路?？蒲惺且粋€教師受益、學(xué)生受益、學(xué)校受益三贏局面的成就點。基于這樣的認(rèn)識，在材料現(xiàn)代分析方法課程優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊項目的鼓勵下，筆者及團(tuán)隊成員努力將真實的科研案例引入到材料現(xiàn)代分析方法課程的授課過程中，嘗試著建立一種與科研相結(jié)合的材料現(xiàn)代分析方法課程授課新模式。

參考文獻(xiàn)

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Establish a New Classroom Teaching Model for Modern Analytical Method of Material Based on the Combination with Scientific Research Projects

Hu Yanhua, Guo Feng, Chen Baodong, Liu Liang,Hou Xiaohu, Song Yinmin
Inner Mongolia University of Technology, Hohhot, 010051, China

Abstract:Based on the traditional teaching model, real scientific cases were introduced to the course of “Modern analytical method of material”, a new teaching model based on the combination with scientific research will be established, to enriching the classroom teaching contents, stimulating students’ learning enthusiasm, and theoretical knowledge and scientific research are locked in a tight embrace, the teaching effect be guaranteed.

Key words:modern analytical method for material; scientific research; case teaching; teaching innovation; classroom teaching

基金項目：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教務(wù)處教改項目、研究生處教改項目及《材料現(xiàn)代分析方法》課程優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊項目的資助。

作者簡介：胡艷華，博士，副教授。郭鋒，博士，教授。

收稿日期：2015-07-30