黃曉晨 李 良 劉沐鑫 李宗群
(蚌埠學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院 安徽·蚌埠 233030)
“計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用”課程在無機(jī)非金屬工程專業(yè)培養(yǎng)方案中設(shè)置在第六學(xué)期,它在本專業(yè)的課程中具有承上啟下的作用,是一門考查課。根據(jù)學(xué)生前期專業(yè)基礎(chǔ)以及后續(xù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)論文》的要求,“計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用” 課程的內(nèi)容主要有Origin、Photoshop和Digital Micrograph三種軟件的學(xué)習(xí)。其中,Orgin軟件主要用來處理各種材料分析檢測儀器(例如X射線衍射儀,X射線光電子能譜,拉曼光譜等)測得的數(shù)據(jù)。Photoshop軟件主要用于新建圖層,處理和生成高質(zhì)量圖片,添加特定標(biāo)識等。Digital Micrograph軟件主要用于分析和處理使用透射電子顯微鏡所得高分辨圖像、選區(qū)電子衍射圖和形貌像。該門課程總計(jì)32個學(xué)時,要求學(xué)生掌握這三種軟件的基本操作,但是由于學(xué)生的素質(zhì)差異,以及學(xué)時設(shè)置少的現(xiàn)狀,加之,學(xué)生前期知道這門課程是一門考察課程,因此在以傳統(tǒng)的終結(jié)性考試為主的考察方式考察學(xué)生時,學(xué)生抱有“考查課一定能過”的心態(tài),上課不注意聽講,對該門課程的學(xué)習(xí)熱情不高等現(xiàn)象,不能真正地使學(xué)生掌握該門課程,也無法達(dá)到本?!暗胤叫浴?yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位。鑒于以上現(xiàn)有的終結(jié)性考試的缺陷,有必要對該門課程實(shí)施形成性,從而更好地全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。同時,有利于開拓學(xué)生的思路和視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識,使學(xué)生對材料專業(yè)有一個全面的認(rèn)識和樹立正確的專業(yè)學(xué)習(xí)思想。[1-2]
本門課程的形成性考核總分100分,期末不設(shè)置卷面考試。形成性考核主要從學(xué)生學(xué)習(xí)過程中知識、素質(zhì)和技能方面三個方面,主要包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果。其中,學(xué)習(xí)態(tài)度主要指學(xué)生課程學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性;學(xué)習(xí)能力主要指學(xué)生選擇學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)方式與方法進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的合理性與有效性水平;學(xué)習(xí)效果主要指學(xué)生獨(dú)立或分組完成課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、課程作業(yè)、課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的數(shù)量及質(zhì)量。
本課程主要采取表1中的課程形成性考核實(shí)施細(xì)則完成“計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用”的成績評定。
表1 形成性考核實(shí)施細(xì)則表
表2 實(shí)踐考核實(shí)施細(xì)則
學(xué)習(xí)態(tài)度主要包含考勤和學(xué)生互評兩個部分。其中考勤占總成績的20%,每名學(xué)生初始分?jǐn)?shù)為100分,缺勤一次扣20分,出現(xiàn)5次缺勤情況,出勤將沒有分?jǐn)?shù)。學(xué)生互評的目的是為了加強(qiáng)學(xué)生之間的互相幫助和溝通,從而更有效地學(xué)習(xí)該門課程。學(xué)生互評根據(jù)平時對學(xué)生的了解進(jìn)行評分,評分標(biāo)準(zhǔn),共有50分,60分,70分,80分,90分,100分六種分?jǐn)?shù),其中,100-80分最多12次,其他分?jǐn)?shù)任意,同一人不能三項(xiàng)同時為相同分?jǐn)?shù)。
學(xué)習(xí)效果主要由課后作業(yè)組成,任課教師根據(jù)每個單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,布置課后作業(yè),并根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況給每次作業(yè)評分,每個單元的課后作業(yè)題滿分100分。學(xué)期末統(tǒng)計(jì)四個單元作業(yè)的平均值。舉例說明四個單元題目:(1)列舉常用的有關(guān)材料成分、結(jié)構(gòu)和形貌的表征儀器名稱(不少于5個);(2)Origin可以保存哪些類型的圖片?(不少于5種);(3)給出數(shù)據(jù),請使用Origin軟件做直線圖。做圖要求:線粗2.0,Y1和Y2的數(shù)據(jù)分別位于坐標(biāo)軸的左側(cè)和右側(cè),Y1生成的線為藍(lán)色,Y2生成的線為紅色,左側(cè)縱坐標(biāo)使用藍(lán)色,新羅馬字體,字號28,右側(cè)縱坐標(biāo)使用紅色,新羅馬字體,字號28,上下橫坐標(biāo)為黑色,下面橫坐標(biāo)為黑色,新羅馬字體,字號28。請?jiān)敿?xì)說出做圖步驟。其中第一題的評分標(biāo)準(zhǔn)為20分,每個正確的儀器名稱4分;第二題的評分標(biāo)準(zhǔn)為20分,每個正確的儀器名稱4分;第三題的評分標(biāo)準(zhǔn)為60分,共計(jì)12個得分點(diǎn),每少做一個扣掉5分。第二單元:(1)給出XRD數(shù)據(jù),如何在Origin中作出單層圖的?XRD中的峰的信息是如何標(biāo)定的?(2)給出數(shù)據(jù),請使用Origin軟件做圖。做圖要求:線粗2.0,BY1和CY1的數(shù)據(jù)分別位于坐標(biāo)軸的左側(cè)和右側(cè),DY1生成的數(shù)據(jù)位于坐標(biāo)軸的右側(cè)。BY1生成的線為藍(lán)色,CY1生成的線為綠色,DY1生成的線為紅色,左側(cè)縱坐標(biāo)使用藍(lán)色,右側(cè)縱坐標(biāo)依次使用綠色,紅色,新羅馬字體,字號22,加粗,上下橫坐標(biāo)為黑色。請?jiān)敿?xì)說出做圖步驟。其中第一題的評分標(biāo)注為40分,每個小問題10分;第二題的評分標(biāo)準(zhǔn)為60分,共計(jì)12個得分點(diǎn),每少做一個扣掉5分。第三單元:(1)通過DM軟件學(xué)習(xí),你學(xué)到了哪些DM軟件的使用技巧?至少5個;(2)如何使用DM軟件給透射電子顯微鏡所拍形貌圖添加長度為15nm的標(biāo)尺,圓圈,請寫出詳細(xì)作圖步驟。(3)如何使用DM軟件在電子衍射圖上進(jìn)行某一物質(zhì)的晶面標(biāo)定?請寫出詳細(xì)作圖步驟。其中第一題的評分標(biāo)準(zhǔn)為20分,每個技能4分;第二題的評分標(biāo)準(zhǔn)為20分,得分點(diǎn)5個,每個得分點(diǎn)4個;第三題的評分標(biāo)準(zhǔn)為60分,10個得分點(diǎn),每個得分點(diǎn)6分。第四單元:(1)通過Photoshop軟件的學(xué)習(xí),你學(xué)習(xí)到了哪些Photoshop使用技巧?(2)給出以下尺寸的4張圖,寬度:16.0cm,高度:8.0cm,dpi為300,如何將這4張圖拼成一張尺寸為:寬度:16.0cm,高度:8.0cm,dpi為300的一張圖?并加入圖標(biāo)和箭頭?3.如何使用Photoshop軟件裁剪同樣大小的圖片、改變圖片大小和像素、如何對圖片進(jìn)行描邊?添加文字?如何畫正圓?其中第一題的評分標(biāo)準(zhǔn)為20分,每個技能4分;第二題的評分標(biāo)準(zhǔn)為30分,得分點(diǎn)6個,每個得分點(diǎn)5分;第三題的評分標(biāo)準(zhǔn)為30分,得分點(diǎn)6個,每個得分點(diǎn)5分。
學(xué)習(xí)能力主要指學(xué)期末的實(shí)踐考核,實(shí)踐考核占總成績的50%。任課教師根據(jù)三個軟件的授課內(nèi)容,給出三道題目,具體施行細(xì)則見表2。
學(xué)生開始對這種考核方式比較難理解,經(jīng)過一定的講解后,學(xué)生意識到如果上課不認(rèn)真聽任課教師講課,將面臨后面的課后作業(yè)不會做,實(shí)踐考核通不過的情況,最終導(dǎo)致該門課程出現(xiàn)掛科甚至重修的現(xiàn)象。通過實(shí)施以上課程形成性考核辦法,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲,課堂上認(rèn)證聽課,積極和老師溝通,課后還會出現(xiàn)主動來老師辦公室咨詢問題的現(xiàn)象,這是在實(shí)施課程形成性考核之前所沒有的現(xiàn)象。學(xué)生從本質(zhì)上真正地?zé)釔圻@門課程的學(xué)習(xí),也基本學(xué)會了Photoshop軟件,Origin軟件和Digital Micrograph軟件。這不僅達(dá)到了教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案的要求,也有助于后續(xù)學(xué)生到高等學(xué)府攻讀碩士學(xué)位大有幫助。該門課程的形成性考核方式得到了學(xué)生和老師的廣泛好評,對其他課程的考核具有一定的借鑒性。