互聯(lián)網(wǎng)資源在《表面與界面》研究生課程中的實踐探索

王洪磊 周新貴 余金山

摘要：如何利用豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源提高研究生課程教學質(zhì)量，是當今教育工作者的一個重要研究方向。文章從《表面與界面》研究生課程目前存在的教學內(nèi)容滯后、教學案例匱乏、教學手段單一等問題出發(fā)，系統(tǒng)探討了如何利用豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源對現(xiàn)有的《表面與界面》課程進行優(yōu)化提高，并對后續(xù)需要進一步開展的工作進行總結(jié)和展望。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)資源;表面;界面;研究生課程

中圖分類號：G643? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）43-0149-03

一、前言

研究生的培養(yǎng)質(zhì)量直接影響一個國家的科技發(fā)展水平，越來越多的研究生在我國科技創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。怎樣顯著提高我國研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，是當前研究生教育普遍關(guān)注的問題。在當今科技迅猛發(fā)展的時代，知識更新速度正呈噴涌爆發(fā)的趨勢。尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，大部分研究生已不能滿足傳統(tǒng)課堂教學要求，急需授課者利用豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源對現(xiàn)有研究生課程的教育內(nèi)容和模式進行優(yōu)化調(diào)整，達到調(diào)動研究生課堂學習積極性、提高研究生課堂教學質(zhì)量的目的。

本文從《表面與界面》研究生課程教學內(nèi)容滯后、教學案例匱乏和教學手段單一等問題出發(fā)，重點介紹怎樣利用豐富而新穎的互聯(lián)網(wǎng)資源對現(xiàn)有課程教學進行優(yōu)化設(shè)計，并對后續(xù)需要進一步開展的工作進行總結(jié)和展望。

二、《表面與界面》研究生課程存在的問題

表面與界面對材料的結(jié)構(gòu)及性能起著至關(guān)重要的作用，是材料科學與工程專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學。為了使材料科學與工程專業(yè)研究生更好地利用材料表面與界面知識解決實際科研工作中遇到的問題，國防科技大學于20世紀90年代開設(shè)了《表面與界面》研究生課程，經(jīng)過20多年對課程的更新優(yōu)化，該課程已成為國防科技大學材料科學與工程專業(yè)研究生的重點學科專業(yè)課程[1]。但是在當今材料科學快速發(fā)展的時代，現(xiàn)有的《表面與界面》研究生課程逐漸暴露出一系列問題，具體如下。

1.教學內(nèi)容滯后是目前《表面與界面》研究生課程面臨的最突出問題。該門課程自開設(shè)以來，主要參考了1990年崔國文老師主編的《表面與界面》、1993年惲正中老師主編的《表面與界面物理》和1998年趙文軫老師主編的《材料表面工程導論》等主要教材。進入21世紀，隨著課程的不斷優(yōu)化更新，又相繼引入胡福增老師于2001年主編的《材料表界面》和賈賢老師于2009年編著的《材料表面現(xiàn)代分析方法》等論著，最近參考的教材為曾作詳老師主編于2016年的《界面現(xiàn)象》，但筆者在對課程的更新優(yōu)化中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有教材知識點相對較滯后，面對材料表面與界面專業(yè)領(lǐng)域日新月異的發(fā)展速度，已不能滿足研究生對目前該領(lǐng)域新知識和新技術(shù)的迫切需求，亟須引入國外最新出版的相關(guān)書籍對現(xiàn)有教材進行補充更新。

2.教學案例匱乏，理論知識與實際科學問題嚴重脫節(jié)，是《表面與界面》研究生課程亟待解決的問題?！侗砻媾c界面》作為材料科學與工程專業(yè)研究生的一門學科專業(yè)課程，主要目的是希望研究生能夠利用材料表面與界面理論知識，分析解決自身科研過程中遇到的科學問題。但在課堂教學中，如果只單純強調(diào)基礎(chǔ)知識和基本理論，忽略實際教學案例的引入，勢必會降低學生的學習興趣，使學生在遇到涉及表面與界面科研問題時不能靈活應用學到的基礎(chǔ)知識。目前，國外知名大學均將案例教學作為研究生的主要教學方式，筆者在平時教學過程中日益感到《表面與界面》課程中的教學案例引入環(huán)節(jié)需要不斷加強，案例類型需要不斷豐富、更新。

3.多媒體教學為主，輔助于板書教學，是目前《表面與界面》研究生課程的主要教學手段。這種以教師為中心的教學手段，嚴重削弱學生的學習積極性，學生把大部分精力用在課堂筆記的記錄上，師生互動交流時間大幅減少。這對于本科階段系統(tǒng)學習了相關(guān)專業(yè)知識的研究生來說，缺少互動交流的教學手段嚴重影響教學效果，偏離了研究生教育的教學目的，制約了研究生的學習主動性，急需授課者根據(jù)時代特點不斷采用先進的教學手段，達到提高研究生自主學習能力的目的。

三、互聯(lián)網(wǎng)資源在《表面與界面》研究生課程中的應用

近年來，網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展，硬件如平板電腦、智能手機等電子產(chǎn)品更新?lián)Q代日益頻繁，并且在人們生活中越來越普及;軟件上，各種網(wǎng)絡軟件如手機App層出不窮，特別是涉及不同專業(yè)領(lǐng)域的微信公眾號的出現(xiàn)，使研究生獲取學科前沿知識的途徑越來越方便。豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源正在悄然改變著傳統(tǒng)研究生教育教學模式，如何利用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)資源提高研究生課程教學質(zhì)量，已成為研究生教育的一個切入點。筆者針對目前《表面與界面》研究生課程存在的主要問題，從自身日常教學實踐出發(fā)，利用先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源分別從教學內(nèi)容、教學案例和教學手段等對該門課程進行了探索性改進。

（一）利用互聯(lián)網(wǎng)資源更新教學內(nèi)容，解決教學內(nèi)容滯后的問題

針對教學內(nèi)容滯后的突出問題，筆者首先通過網(wǎng)絡檢索等手段，在引入國內(nèi)最新出版的相關(guān)教材基礎(chǔ)上，積極嘗試購買國外著名出版社出版的與材料表面與界面相關(guān)的書籍，如Springer出版社出版的、由Hans Luth主編的Solid Surfaces，Interfaces and Thin Films， 由D.Spanjaard主編的Concepts in Surface Phyiscs和Wiley-VCH出版社出版、由Klaus Wandelt主編的Surface and Interface Science系列叢書，目前正在準備對Solid Surfaces，Interfaces and Thin Films這本書開展譯著工作。

在利用互聯(lián)網(wǎng)資源更新教材的同時，筆者首先在網(wǎng)絡上搜索開設(shè)了材料表面與界面相關(guān)課程的國內(nèi)外知名大學，并進行了廣泛而深入的調(diào)研，研究他們的教學大綱和多媒體課件，汲取新的教學內(nèi)容和教學理念。例如，通過學習中國科技大學在網(wǎng)上共享的《物理化學》精品課程，將該課程“界面現(xiàn)象”一章中關(guān)于“表面自由能、表面張力和彎曲表面的附加壓力”等知識點進行消化吸收，較好地優(yōu)化了《表面與界面》課程的相關(guān)章節(jié);同時，借鑒清華大學汪長安教授在《無機復合材料》課程中對復合材料界面的系統(tǒng)講解，豐富了《表面與界面》課程關(guān)于“復合材料界面”章節(jié)的教學內(nèi)容;北京科技大學唐偉忠老師主講的《薄膜材料制備技術(shù)》，也使《表面與界面》課程中關(guān)于“表面改性技術(shù)”章節(jié)得到進一步優(yōu)化、提高。