聚焦課堂/實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，培育“材料分析方法金課”

張海礁 吳巖 周長海 仇兆忠 李學(xué)偉

2018年6月，新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上首次提出“金課”概念。目的是要提升大學(xué)生的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，合理增加課程難度，拓展課程深度，擴(kuò)大課程的可選擇性，真正把“水課”轉(zhuǎn)變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”。教育部高等教育司司長吳巖在第十一屆“中國大學(xué)教學(xué)論壇”上，提出了“金課”的“兩性一度”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。與之相反的“水課”是指低階性、陳舊性和不用心的課[1]。

材料分析方法是一門重要的材料類專業(yè)基礎(chǔ)課程、要求學(xué)生具有扎實(shí)的物理、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí)和深厚的專業(yè)背景，教學(xué)過程中應(yīng)注重對(duì)學(xué)生理論意識(shí)、專業(yè)思維、實(shí)踐能力、分析與解決問題能力的培養(yǎng)。圍繞金課“兩性一度”的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合材料分析方法課程的特點(diǎn)，本文進(jìn)行了材料分析方法課程的教學(xué)思考。

1.突出課程體系“高階性”

采用多種方法對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行傳授，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜問題的能力。對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系的連貫性，幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和提高，使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)更加具有系統(tǒng)性、連貫性、實(shí)踐性和融合性。比如在講授完《X射線衍射分析》這一章節(jié)之后，轉(zhuǎn)入X射線衍射儀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過對(duì)X射線衍射儀的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)、了解、操作規(guī)程及數(shù)據(jù)整理與分析，從實(shí)踐上進(jìn)一步了解X射線衍射方法在材料分析中的應(yīng)用，同時(shí)，學(xué)生結(jié)合自己在創(chuàng)新實(shí)踐過程中的科研過程，將所學(xué)進(jìn)行具體實(shí)際應(yīng)用，并對(duì)前面的學(xué)習(xí)過的內(nèi)容再進(jìn)行復(fù)習(xí)，加深記憶和理解。課程教學(xué)內(nèi)容的完整性與知識(shí)體系的連貫性和實(shí)踐性對(duì)任課教師提出了更高的要求。不僅需要教師具有深厚的理論知識(shí)，同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)際操作能力和良好的科研素質(zhì)，為了達(dá)到這一要求，材料分析方法的任課教師需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)，掌握最新的科技前沿與發(fā)展，并有計(jì)劃的跨專業(yè)學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

2.體現(xiàn)課程的“創(chuàng)新性”

課堂教學(xué)形式

課堂是教學(xué)的主場所。2017 年2 月，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，提出“新工科”建設(shè)目標(biāo)，旨在從新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系等頂層設(shè)計(jì)來推進(jìn)工程教育改革，重點(diǎn)提出要開展以產(chǎn)出為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式改革的研究和實(shí)踐，確保最新科技和工程前沿知識(shí)進(jìn)入課堂[2]。因此，在課堂教學(xué)中根據(jù)需要，采用不同教學(xué)方法，增加與學(xué)生的互動(dòng)，全面提升教學(xué)效果，是打造“金課的重要環(huán)節(jié)”。例如誘導(dǎo)式教學(xué)方法。如在學(xué)習(xí)《電子與固體物質(zhì)的相互作用》這一小節(jié)，可以先引出如下幾個(gè)問題：電子與固體的相互作用與X射線與固體相互作用有哪些異同點(diǎn)？原子對(duì)電子的散射分為哪幾種？二次電子時(shí)如何產(chǎn)生的？這樣，學(xué)生會(huì)有目的地掌握重點(diǎn)內(nèi)容。同時(shí)，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可以把知識(shí)融入到應(yīng)用當(dāng)中，很好的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把“枯燥”的理論知識(shí)變?yōu)椤吧鷦?dòng)”的實(shí)踐課堂。此外，可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，采用多種教學(xué)形式，如討論式教學(xué)法，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，線下慕課教學(xué)法等多種教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高知識(shí)的認(rèn)知性。

3.適當(dāng)提高課程難度，全面提升課程“含金量”

本課程雖然為我校材料專業(yè)專業(yè)必修課，但通過課堂教學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程的時(shí)候?qū)τ行┗A(chǔ)知識(shí)理解較淺，因此，在不脫離課程大綱的前提下，適當(dāng)提高難度，拓寬知識(shí)面，可以讓學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)知識(shí)體系。比如在X射線物理基礎(chǔ)章節(jié)中，圍繞X射線與物質(zhì)的相互作用這一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授，將固體物理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和X射線晶體學(xué)等相關(guān)基本概念和基本理論整合起來，從而加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。在X射線衍射基礎(chǔ)這一章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后，啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生繪制本章的思維導(dǎo)圖，對(duì)X射線知識(shí)體系有一個(gè)整體掌握，為后續(xù)的知識(shí)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

4.通過實(shí)踐教學(xué)激發(fā)學(xué)生的能動(dòng)性

材料分析方法是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，其目標(biāo)是通過理論的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生能偶針對(duì)某一特定物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，對(duì)物理、化學(xué)等性能分析，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)，因此實(shí)際操作是該課程的重要環(huán)節(jié)和評(píng)價(jià)方式。實(shí)踐教學(xué)是以小組-模塊化方式進(jìn)行。即以小組為單位，每個(gè)小組負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中不同部分，將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分解成若干個(gè)單元，小組之間需要合作完成，并通過答辯、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等環(huán)節(jié)分享實(shí)驗(yàn)心得與收獲，然后對(duì)小組進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。此方法側(cè)重團(tuán)隊(duì)的分工與合作，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促使學(xué)生通過在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中通過查閱資料、涉及項(xiàng)目、培養(yǎng)了學(xué)生歸納總結(jié)能力。將抽象的材料分析方法中知識(shí)體系以“可讀性”，“可操作性”方式獲得，從加深對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力，提升學(xué)習(xí)的認(rèn)知度。

總之，材料分析方法作為材料專業(yè)必修課之一，其知識(shí)體系的綜合性，實(shí)踐與教學(xué)結(jié)合性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)任課教師提出了更高的要求。把本門課程打造成“金課”，必須探索適合本門課程的有效模式，將學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)，使得學(xué)生真正成為“新工科”背景下專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]教學(xué)管理與教育研究.2018年第24期，總第72期，127.

[2]趙靜，宋振，麻名蕊.淺談地方高?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)中CDIO的應(yīng)用.學(xué)園，2017（9）：94-95.

項(xiàng)目名稱：黑龍江科技大學(xué)2019年學(xué)校高等教育研究項(xiàng)目，GJY-2019-ZD-1