淺論《納米材料》課程的教學(xué)改革

王秋凡 張道洪 李婷 程娟 張俊珩 張愛清

【摘要】本文結(jié)合課程和學(xué)生自身的特點及授課經(jīng)驗，對納米材料課程的教學(xué)改革方向進行了初步的探討，以達到良好的授課效果，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習熱情和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】納米材料 教學(xué)方法 教學(xué)改革

【中圖分類號】TB383.1-4；G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）11-0241-01

前言

納米材料與納米技術(shù)是21世紀最令人矚目的前沿科技研究熱點之一，納米科技的蓬勃發(fā)展對眾多研究領(lǐng)域，乃至人類社會的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了廣泛而深遠的影響，納米材料的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為世界許多國家相繼研究和開發(fā)的重點?！都{米材料》是高等院校一門重要的新設(shè)課程，具有前瞻性、創(chuàng)新性、專業(yè)性和實踐性強的特點?！都{米材料》及其相關(guān)的課程也是許多高等學(xué)校材料學(xué)化學(xué)專業(yè)的本科生或研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程的開展有助于讓學(xué)生了解納米材料與納米科技的發(fā)展方向，提高學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，引導(dǎo)學(xué)生開展納米科學(xué)前沿課題研究，培養(yǎng)潛在的科研人才，同時，對《納米材料》的教學(xué)也提出了較高的要求，因此需要認真思考和研究。

1.教學(xué)內(nèi)容改革與優(yōu)化

目前的教材多是圍繞著納米材料的基本概念和基本特性、表征方法、制備技術(shù)、納米材料在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用情況以及功能納米材料等內(nèi)容編寫，而其中的內(nèi)容很多都已過時，比如在碳納米材料這一部分內(nèi)容時，十前年的主要內(nèi)容是針對富勒烯和碳納米管的講解，而今天，該部分的內(nèi)容可更多的偏向于目前研究較為熱門的層狀石墨烯材料。此外，材料表征方面的內(nèi)容在本課程中占有相當大的篇幅，直接講解納米材料的表征特性使學(xué)生不能深入的理解，教學(xué)內(nèi)容上有必要加入適當課時講解較常用的表征手段的原理和分析方法，如X-射線衍射，掃描電子顯微鏡，透射電子顯微鏡，紅外，拉曼等的分析手段。

2.教學(xué)手段改革

納米材料涉及的課程范圍較寬，有些章節(jié)較為抽象，學(xué)生首次接觸常會遇到知識過于抽象不便于理解的問題，因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不再適應(yīng)當前培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要，針對這樣的問題，應(yīng)利用多媒體數(shù)字化資源如動畫來輔助教學(xué)，利用當前各種模擬軟件如3DSMAX或PHOTOSHOP將抽象的納米材料的制備及生長過程進行直觀展示模擬，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。此外，先進的儀器設(shè)備是科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，本學(xué)院擁有高分辨透射電子顯微鏡、熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線單晶衍射儀、電化學(xué)工作站等設(shè)備，需借助這些良好的教學(xué)科研基礎(chǔ)條件，引導(dǎo)學(xué)生參與科研活動，培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)，為今后繼續(xù)深造和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。

3.教學(xué)模式改革

在教學(xué)實踐中，采取“分組教學(xué)”模式，即學(xué)生以10-15人為一小組，在既定大課題方向內(nèi)，由學(xué)生自主查閱文獻資料，選定具體研究題目，設(shè)計實驗方案，并與導(dǎo)師探討方案的可行性。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨立完成一種納米材料的合成制備，對性能測試的結(jié)果進行分析，并完整獨立撰寫實驗報告。這種方式將加強學(xué)生從理論上學(xué)習和理解并能拓展到實際的應(yīng)用中。這種綜合性、多樣化的教學(xué)模式不僅能加強學(xué)生對理論課程的理解的重視，并能極大的調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，鍛煉學(xué)生的獨立思考能力、動手能力、創(chuàng)新能力、分析解決問題的能力及團隊精神。

4.考核方式的改革

納米材料課程的專業(yè)性和前瞻性都很強，常規(guī)的考核方式達不到反應(yīng)學(xué)生學(xué)習能力和掌握程度的效果，相反地，概念性的知識點較多，一味的要求學(xué)生通過記憶背誦的方式來達到考試要求，一方面增加了學(xué)生的學(xué)習負擔，另一方面學(xué)生也難以深刻理解所學(xué)知識點。卷面考試雖有必要，此外應(yīng)加入撰寫論文的考核方式。該種方式能夠督促大三學(xué)生對上學(xué)期所學(xué)的文獻檢索課程的掌握利用，還能在查閱文獻完成論文的同時，豐富與納米材料課程相關(guān)的前沿知識，增強了學(xué)生論文寫作的思路和方法，對大四的畢業(yè)論文的規(guī)范寫作提前得到了鍛煉，為今后的科研工作打下基礎(chǔ)。

結(jié)語

納米材料涉及范圍廣，發(fā)展日新月異，通過開展教學(xué)與實踐及科研相結(jié)合的教學(xué)模式，提高學(xué)生們的學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力及團隊精神。在以后的教學(xué)實踐中將進一步加強改革創(chuàng)新，為學(xué)生的全面發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高不懈努力。

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作者簡介：

王秋凡（1988.9-），女，回族，湖北省武漢市人，中南民族大學(xué)講師，博士，研究方向：新能源納米材料。