民族院校功能材料測試方法課程教改探索

趙海燕 張眾 董大朋 于乃森

摘要針對民族院校中的不同民族學生的個體差異較大，對于一些少數民族學生來說，學習功能材料的測試方法這門課程可能是困難的。功能材料測試方法教學難以達到預期教學效果的問題，提出并探索實施教學改革。通過對教學方法、教學模式和考核方法的調整，結合分層次教學改革的實施，充分調動了民族院校功能材料專業(yè)各個層次學生學習的積極性，實現(xiàn)了各個層次學生均衡發(fā)展，真正培養(yǎng)具有強烈的為國家和少數民族地區(qū)服務意識并具有功能材料及相關領域專業(yè)能力的復合型應用人才。

關鍵詞 功能材料測試方法 教學改革 民族院校

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.19.041

Exploration on Teaching Reform about "Functional Materials Analysis Techniques" Course in Ethnic Universities

ZHAO Haiyan[1]， ZHANG Zhong[2]， DONG Dapeng[1]， YU Naisen[1]

（[1]School of Physics and Materials Engineering， Dalian Minzu University， Dalian， Lioaning 116600；[2]College of Chemistry and Materials Engineering， Bohai University， Jinzhou， Liaoning 121013）

AbstractIn view ofthelarge individual differences of students in ethnic universities，and the difficulty forsomeminority students to learn the course of functional materials analysis techniques well， it is very important for exploration on teaching reform of this course to achieve the desired teaching goals. Through the implementation of the teaching reform of teaching method， teaching mode， examination method， combined with the teaching at different levels， the enthusiasm of students of functional materials at all levels in ethnic universities has been fully mobilized， and the balanced development of students at all levels has been achieved. It can provide some meaningful guidance for training the talents with professional abilities in functional materials and related fields as well as serving for the country and the minority areas.

Keywordsfunctional materials analysis techniques； teaching reform； ethnic universities

0引言

民族院校功能材料專業(yè)的人才培養(yǎng)主要立足于國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展需要和學科發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學生掌握功能材料及相關器件基本理論和知識，培養(yǎng)利用所學專業(yè)知識為國家和少數民族地區(qū)更好地服務。“功能材料測試方法”是功能材料專業(yè)學生的專業(yè)核心課程，通過該課程學習，旨在使學生了解材料性質表征的多種測試方法，掌握儀器基本原理、儀器構造、儀器的使用方法以及對儀器測試的結果進行分析，目的是教學生學會根據實際實驗情況需要正確的選擇要用的分析方法，能夠在實際的材料研究中應用相關的理論知識來解決實際問題。同時培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度、實事求是的科學精神以及自學、思維和創(chuàng)新等綜合能力，有很強的社會責任感，具有為國家和少數民族地區(qū)服務意識，真正成為功能材料及相關領域的復合型應用人才。

1課程特點與要求

自2012年9月我校物理與材料工程學院新材料工程系成立以來，“功能材料測試方法”一直是功能材料專業(yè)的專業(yè)教育平臺必修課程。它不僅是功能材料專業(yè)必修課，而且是功能材料專業(yè)六大專業(yè)核心課程之一。開設時間為本科第六學期，從功能材料2012級到功能材料2018級，“功能材料測試方法”課程已經有7年的歷史。2015年功能材料專業(yè)獲批我校特色專業(yè)，一直堅持“特色專業(yè)特色培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)理念。在2019新版培養(yǎng)方案中，該課程由48學時增至64學時，由3學分調整為4學分。

然而，“功能材料測試方法”包含了許多的跨學科的知識以及一些描述性的抽象知識，以及包括這一系列的多種儀器設備的使用方法。讓學生失去注意力的原因是知識的抽象與枯燥，這會使后續(xù)深入的學習甚至是了解掌握基本的知識點都變得困難，導致課程的教學普遍不令人滿意，而這樣的情況在60%以上均為少數民族學生的民族院校中時有發(fā)生。從一方面來看，對于大連民族大學等一系列的民族院校來說，來自不同生源地的學生基礎教育水平差距很大，就高考分數而言北方學生遠遠高于西部的學生；從另一方面來講，對于來自慣用民族語言的少數民族地區(qū)的學生，由于對普通話的使用情況不好，導致難以對學習專業(yè)課程中的專業(yè)名詞與敘述時有比較清晰的理解。因此，為了提高民族院校教育效率，刺激并激發(fā)學生們的學習興趣，從而培養(yǎng)學生在“功能材料測試方法”中的學習興趣以及在實際情況下分析研究材料的能力，針對前面提到的問題，本研究將以少數民族院校本科生為對象，設計提出教學改進措施，以求提高現(xiàn)存的教學效果，并且不斷進行實踐與思考，提出的改革方案為相關的民族院校在教育教學方面提出了建設性的建議與措施。[1]

2課程教學改革

2.1教學方法改革

考慮到民族院校學生的特點，造成部分少數民族學生對專業(yè)課的學習相當吃力，尤其是學生對功能材料測試方法的相關儀器之前都基本沒有過直觀認識，課程理論性強，概念抽象和課本內容雜多，學習的趣味性和積極性均有待于提高。而隨著網絡線上通訊的快速發(fā)展，帶動教育教學手段不斷更新迭代，為教育教學改革提供了新的方向。本課程采用線上線下混合式教學是該課程的特色與教學改革創(chuàng)新點之一。

本課程線上課程選用中國MOOC平臺的國家精品課程即南京理工大學的材料研究方法，線下課程充分運用雨課堂進行智慧教學。[2]在每堂課上課前，在雨課堂平臺將這堂課的教學目標與大概內容提前告知學生。學生在課前進行預習下堂課的內容，并且在雨課堂完成為學生布置的微作業(yè)，在預習內容的同時激發(fā)對下節(jié)課的課程內容的興致。舉例來講，在教學掃描電子顯微鏡部分內容時，將一些日常生活中常見的物品拍攝他們的電鏡照片，給學生觀看后展開討論，猜測是哪件物品的電鏡照片，激發(fā)學生的學習興趣。在課堂進行中，可以使用雨課堂監(jiān)控學生的學習進度與成效，每講完一個知識點或是一個章節(jié)后，通過雨課堂向學生們發(fā)送幾道相關的問題，以檢測掌握學生學習的狀態(tài)與情況。并且根據學生答題的正確率，可以判斷是否對前序講解的內容進行再次講解。在課后可以根據課上的情況布置課后作業(yè)、單元測試等，進一步鞏固加深課堂中講述的內容。本課程注重課內與課外相結合，課堂與網絡互為補充，進而優(yōu)化教學過程。本課程教學實施過程中體現(xiàn)前沿性與時代性，及時將功能材料的科學研究新進展引入課程教學中，增強教學效果。

2.2教學模式改革

傳統(tǒng)的課堂教學以灌輸式教學方式為主，學生的積極性不高。本課程理論課講解過程中會盡量多結合動畫、視頻、圖片等形式對課程涉及的儀器結構和原理等進行更生動形象的展示，從而吸引學生的學習熱情，進而提高教學質量。另外，本課程兼顧適當的實驗教學，該環(huán)節(jié)可以很好地激發(fā)學生興趣，同時提升學生的動手能力和綜合應用能力。本課程結合理論部分知識，結合本學?，F(xiàn)有很多大型儀器平臺，增設了開放性儀器實驗部分。對學生進行分小組，通過對相關儀器（如掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼光譜儀、紫外-可見分光光度計等）的實地講解、演示及學生親自動手操作、測試樣品等環(huán)節(jié)，理論與實踐相結合，使學生更好地掌握多種常用的功能材料測試方法的儀器操作和數據分析技術，也提高了其運用基本理論解決實際問題的能力，體現(xiàn)了課程的應用性與高階性。[3]

本課程還增設了開放性題目實踐環(huán)節(jié)，此過程學生可以通過查閱文獻或參加本專業(yè)工作室實驗等方式，對某種感興趣的功能材料制備及性能測試的全部過程有系統(tǒng)性的調研學習、操作跟蹤，最后以翻轉課堂的形式進行講課展示以及提交研究論文。該過程的實施，建立了一種與課程設計、畢業(yè)設計及科研課題相結合的新的教學模式，加大學生學習投入，科學“增負”，堅持知識、能力、素質有機融合，讓學生對理論知識的掌握進入應用階段，同時可以培養(yǎng)學生科學研究能力、分析解決復雜問題和更好地展現(xiàn)自我等方面的綜合能力。

2.3考核方法改革

民族院校功能材料專業(yè)本科學生中，少數民族學生較多，部分少數民族學生基礎較差，學習態(tài)度知識能力參差不齊。學生“平時不學習、考前現(xiàn)突擊”的現(xiàn)象普遍存在，考核評價方式單一的問題有待改進。本課程更加注重過程化考核環(huán)節(jié)，考核方式由以往的期末考試*60%+平時成績*40%，調整為期末考試*50%+平時成績*50%，對學生的考核評價體現(xiàn)以學生為中心，更加關注學生在“學習”過程中的效果，體現(xiàn)在過程中評價學習狀態(tài)。對過程進行強調，意味著要求在每一個教學環(huán)節(jié)中提供可評估和衡量的證據，以證明學生的學習能力與學習成果。本課程加強學生互動、提升學生的參與度，引導學生全過程、全身心投入到學習之中。

本課程平時成績50%考核，主要由理論課學習環(huán)節(jié)（30%）、開放性儀器實踐環(huán)節(jié)（10%）和開放性題目實踐環(huán)節(jié)（10%）綜合考核。（1）在理論課學習過程中，以學生為中心，運用包括課前預習課件和視頻學習（10%，每次課3分，乘以修正因子）、課上重難點歸納總結提問和習題演練（10%，每次課3分，乘以修正因子）、課后作業(yè)及單元測驗作業(yè)（10%，單元測驗5次，每次以2分記入平時成績）等多種方式進行過程化考核評價。該過程加強學生互動、提升學生的參與度，引導學生全過程、全身心投入到學習之中。（2）在開放性儀器實踐過程中，分別對實驗預習、實驗操作及實驗報告環(huán)節(jié)進行考核，考查學生對于大型儀器參觀聽講的認真程度、實驗設備操作熟練程度、實踐動手能力以及實驗報告撰寫能力等。（3）在開放性題目的實踐環(huán)節(jié)，學生自行設計實驗、查閱文獻，撰寫研究論文，并自學備課當小老師進行講課。教師當評委對學生當小老師的講授形式進行點評打分，同時學生提交自己針對開放性題目時間環(huán)節(jié)所撰寫的論文。本課程注重對平時成績的過程化考核，能很好地督促學生注重平時學習，也更有助于提高學生的自主性和綜合能力。[4]

2.4分層次教學改革

由于民族高校學生多數都來自祖國偏遠地區(qū)或農村，學生基礎比較薄弱，兩極化差異明顯，對于學校設立的教學大綱和培養(yǎng)目標，現(xiàn)行的混班教學已經不再適合所有學生。為了充分照顧到各民族的學習情況，毋庸置疑的是分層次教學是一種針對性強且十分有效的教育方法。[5]在教學過程中，考慮到學生的實際需求，通過不同程度的教學模式，我們還可以充分利用學生的力量，來彌補學生間的差距，激發(fā)更多的學生學習，以促進學生的全面發(fā)展。因此，實施分層教學具有重大教育意義，具有高質量基礎教育對于學生來說，重要的是要注重優(yōu)質教育和文化創(chuàng)新能力；而對于在偏遠地區(qū)的學生，由于基礎教育薄弱，也為他們提供了一個文化輔導來幫助他們順利且充實地度過本科生活。

在授課過程中，教師在講解完后，發(fā)現(xiàn)學生對于各種測試方法的儀器原理，基本能夠很好的闡述，但當展示出測試圖譜或照片讓學生用學過的知識進行解釋時，一些基礎薄弱的學生往往不能學以致用，對于儀器原理和構造等知識的理解僅限于表面，我們在授課過程中會對他們進行知識補習和復習，讓其充分理解掌握課程的核心重點內容；而對于一些基礎文化程度好的學生，我們會將更多的科研案例及最近研究進展作為教學案例引入到課堂教學中，這樣不僅可以激發(fā)學生的研究興趣和學習熱情，開拓學生的視野，還可以培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力。通過該環(huán)節(jié)使學生學以致用的能力有所提高，而且能夠使學生有“這課很有用，很有意思”的想法，更好地提高功能材料測試方法的教學效果。[6]

在開放性儀器實踐過程中，本課程除了對學院現(xiàn)有很多儀器進行分組參觀操作演練之外，還設置了由學生根據興趣申報開放式實驗的自選題階段，安排相關同學熟練其感興趣的儀器和選做實驗環(huán)節(jié)；而在開放性題目實踐環(huán)節(jié)部分，則根據不同層次學生的基礎程度，同學可以自主選擇不同層次的中英雙語或中文PPT及論文形式，這些不僅可以滿足不同層次學生的學習要求，更有助于提高學生的自主性和思維研究能力。

3結語

總之，在現(xiàn)階段的教育教學計劃中，為了解決提出的關于解決民族院校生源個體差異較大造成部分學生“功能材料測試方法”課程學習難度較大的問題，提出制定了分層教學的教育教學改革方案，并從教學方法、教學模式和考核方法等方面進行計劃改革，并且取得了不錯的成效。通過實行課程教學方案的創(chuàng)新改革，實現(xiàn)了不同水平的學生全面且均衡地成長，開拓功能材料專業(yè)學生的視野，也切實提高該課程的學習效果，更有利于培養(yǎng)具備一定創(chuàng)新意識和綜合素質的應用人才和更好地為國家和少數民族地區(qū)服務。

基金項目：大連民族大學2021年校級一流本科課程《功能材料測試方法》建設項目（YLKC21092）

參考文獻

[1]趙海燕，董大朋，于乃森，等.關于民族教育改革的幾點思考[J].考試周刊，2018（70）：14-15.

[2]吳顯.《材料現(xiàn)代分析方法》教學改革探索[J].廣東化工，2020（20）： 222-223.

[3]廉翼瓊，陳瑩，謝安.《現(xiàn)代材料分析方法》課程教學改革的探索與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2017（14）：45-46.

[4]郭艷鵬，焦紅英，豆海利.基于翻轉課堂的混合式教學模式的研究與思考[J].科教文匯，2021（4）：58-59.

[5]楊少林，馬金福，陳占林，等.民族院校固體物理課程分層教學的探索[J].科技視界，2021（9）：25-26.

[6]趙鴿，胡艷花，郭鋒，等.建立與科研課題相結合的材料現(xiàn)代分析方法課程教學新模式[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2016（3）：68-70.