掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀與優(yōu)化對(duì)策探究

劉婉穎 武元鵬 何伊婷 劉麗 何晚瀅 張俊煒

摘? 要：掃描電子顯微鏡（掃描電鏡）具有分辨率高、放大倍數(shù)高、景深大等特點(diǎn)，是一種綜合多門(mén)學(xué)科的大型精密儀器，在材料科學(xué)中應(yīng)用廣泛。但由于設(shè)備貴重、數(shù)量少和實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)的限制，本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程單調(diào)，學(xué)生缺乏積極主動(dòng)性，無(wú)實(shí)際操作環(huán)節(jié)。因此，學(xué)生對(duì)掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課認(rèn)知不高，課堂學(xué)習(xí)達(dá)不到實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的預(yù)期效果。文章主要針對(duì)這些問(wèn)題，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、教學(xué)體系和考核機(jī)制方面進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化和改革，有效提高掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量，使學(xué)生能運(yùn)用掃描電鏡從事材料研究工作。

關(guān)鍵詞：掃描電鏡;實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;考核機(jī)制;實(shí)驗(yàn)效果

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2022）06-0092-04

Abstract： Scanning electron microscope（SEM） with the characteristics of high resolution， high magnification and large depth of field is a large-scale precision instrument that integrates multiple disciplines. That is widely used in materials science. However， due to the limitation of the expensive scanning electron microscope instrument， the less quantity of instrument， and the experimental class hours， the monotonous experimental teaching process of the undergraduates occurs. The students lack initiative and no hands-on link. Therefore， students do not have a high awareness of SEM experiment class， and learning effect in the classroom does not meet the expectations of experimental establishment. Based on these issues， the quality of SEM experimental lesson is improved by improving the experimental teaching method， optimizing the experimental teaching system and reforming the assessment mechanism， and then the students can engage in the material research by using SEM.

Keywords： scanning electron microscopy; experimental teaching method; experimental teaching system; assessment mechanism; experimental effect

《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高〔2012〕4號(hào)）中明確提出：切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理，努力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，大量高端貴重儀器被列入本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容[1-3]。掃描電子顯微鏡作為一種新的電子顯微儀器設(shè)備，是用來(lái)分析材料形貌特征、表征和材料表面微觀結(jié)構(gòu)的重要工具，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，不僅用于材料學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域的研究，還應(yīng)用于石油天然氣工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、陶瓷工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等部門(mén)。其工作原理是在加速電壓作用下將電子槍發(fā)射的電子匯集成細(xì)小電子束，電子束在試樣表面做光柵狀掃描，激發(fā)出如二次電子、背散射電子和俄歇電子等物理信號(hào)，通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的接受、放大和顯像來(lái)對(duì)試樣表面進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)的分析[4]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相繼開(kāi)發(fā)了環(huán)境掃描電子顯微鏡、掃描隧道電子顯微鏡和原子力顯微鏡等技術(shù)[5]。但基于這類(lèi)儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，學(xué)校購(gòu)置數(shù)量有限，因此作為承擔(dān)著材料分析方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的掃描電子顯微鏡，便不能像傳統(tǒng)、常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備一樣，可單獨(dú)或是兩三個(gè)人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這就導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果也得不到保證。為充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中的作用，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)知和動(dòng)手能力，本文通過(guò)對(duì)掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式方法的改進(jìn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系的優(yōu)化，以及對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課后考核機(jī)制的改革，使掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課更具針對(duì)性、實(shí)用性和趣味性，進(jìn)而有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，使學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)能基本掌握掃描電鏡的操作及分析測(cè)試方法，掌握利用掃描電鏡進(jìn)行材料研究的基本能力。

一、掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀與存在問(wèn)題

目前各高校普遍的教學(xué)過(guò)程為理論課加上實(shí)驗(yàn)課，且實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)被視為理論教學(xué)的輔助手段，用于加深對(duì)理論教學(xué)的理解，所以易忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性[6-7]。通常理論部分所占據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)，首先是教師在課堂上進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的講解，讓學(xué)生大致了解掃描電鏡的結(jié)構(gòu)與原理、應(yīng)用與特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)要求與注意事項(xiàng)，以及測(cè)試樣品的制備方法，在學(xué)生具備一定的理論基礎(chǔ)之后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)操部分的課程。對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程部分，由于掃描電鏡是高精密貴重儀器，西南石油大學(xué)新能源與材料學(xué)院僅有一臺(tái)型號(hào)為EVO MA15的鎢燈絲掃描電子顯微鏡，用作本科教學(xué)和師生的科研、畢設(shè)及其他開(kāi)放性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的表征分析。而且本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生很多，其實(shí)驗(yàn)時(shí)間及課時(shí)固定，且一般是在有關(guān)材料分析的課程開(kāi)課后才開(kāi)始掃描電子顯微鏡分析實(shí)驗(yàn)課，所以易造成實(shí)驗(yàn)課上“粥少僧多”的情況。另外，電鏡還擔(dān)負(fù)著研究生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文及教師的科研實(shí)驗(yàn)和對(duì)外服務(wù)等工作，因此本科生的電鏡實(shí)驗(yàn)無(wú)法按傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行兩三人的分組，做到人人動(dòng)手的實(shí)際操作[8]。一般是電鏡管理老師進(jìn)一步講解理論知識(shí)后，由上課老師或電鏡管理老師進(jìn)行演示操作，學(xué)生再分組觀看老師的操作演示，觀察后記錄數(shù)據(jù)、采集圖像，課后進(jìn)行分析并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，最后在課程結(jié)束后統(tǒng)一進(jìn)行考核。

掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課存在的客觀條件為電鏡設(shè)備臺(tái)套數(shù)少，實(shí)驗(yàn)課時(shí)也較少，但本科生人數(shù)較多，且理論教學(xué)部分用時(shí)長(zhǎng)，從而導(dǎo)致學(xué)生缺少動(dòng)手操作時(shí)間。由于掃描電鏡分為真空系統(tǒng)、電子束系統(tǒng)以及成像系統(tǒng)，很多精密部件結(jié)構(gòu)對(duì)所處環(huán)境要求較高，因此，不能將其進(jìn)行拆裝來(lái)為學(xué)生形象具體地講解。設(shè)備啟動(dòng)工作時(shí)，處于高真空狀態(tài)，不能直接觀察到內(nèi)部電子束的運(yùn)動(dòng)形式[9]，因此很難通過(guò)老師的講解和示范，讓學(xué)生快速、清楚地理解電鏡工作原理，也無(wú)法熟悉其操作。實(shí)驗(yàn)課后，學(xué)生猶如走馬觀花，未能真正掌握關(guān)于掃描電鏡對(duì)材料分析方面的知識(shí)。由于本科生對(duì)電鏡未進(jìn)行實(shí)際操作，對(duì)基本構(gòu)造原理了解不足，因此，若要讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，則需在專(zhuān)人指導(dǎo)下進(jìn)行。如果不加注意，易對(duì)電鏡造成損傷，對(duì)于后期電鏡的維護(hù)和其他科研項(xiàng)目的開(kāi)展等亦有影響。目前，很多管理員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)操作進(jìn)行教學(xué)，一旦修改了儀器測(cè)試相關(guān)參數(shù)或儀器出現(xiàn)問(wèn)題，學(xué)生根本不會(huì)解決，所以學(xué)生也就無(wú)法進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)[10]。現(xiàn)階段，掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課仍為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生不能親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)且參與度不高的情況下，整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)較為枯燥，學(xué)生無(wú)法做到專(zhuān)心致志，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果達(dá)不到開(kāi)設(shè)課程時(shí)的預(yù)期目的，致使學(xué)生在撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)重復(fù)率較高，學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容知曉略淺，對(duì)掃描電子顯微鏡儀器的了解也僅停留于表面，對(duì)掃描電鏡儀器的結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用領(lǐng)域、數(shù)據(jù)采集及分析層面掌握不佳。

二、優(yōu)化對(duì)策

（一）掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法改進(jìn)

針對(duì)目前掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課存在的設(shè)備臺(tái)套數(shù)有限（僅一臺(tái)）、教師授課方式單調(diào)以及考核制度不完善等問(wèn)題，需采取相應(yīng)措施改進(jìn)和優(yōu)化，以提高課程質(zhì)量和學(xué)生的積極性。在臺(tái)套數(shù)有限的基礎(chǔ)上，充分利用各種資源，豐富教學(xué)過(guò)程，改善教學(xué)方式方法，激勵(lì)學(xué)生產(chǎn)生更大的興趣和愛(ài)好，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目的。適當(dāng)改善教學(xué)內(nèi)容，如增加學(xué)生感興趣的內(nèi)容。優(yōu)化分配理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程時(shí)間，如課堂教學(xué)時(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容，可簡(jiǎn)單帶過(guò)，規(guī)避重復(fù)內(nèi)容講解，將節(jié)省出的時(shí)間劃至實(shí)踐操作部分，并且提供開(kāi)放課外實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，學(xué)生分組操作練習(xí)。實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生提前制備好測(cè)試樣品，每組可選擇不同類(lèi)型、不同材料及結(jié)構(gòu)尺寸的樣品，實(shí)驗(yàn)時(shí)親自操作，這樣既可增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，又可提升學(xué)生感知能力。在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行時(shí)，則由實(shí)驗(yàn)老師操作，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，對(duì)自己小組樣品的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康模灾鬟x擇放大倍數(shù)和觀察區(qū)域，確保每組所記錄的數(shù)據(jù)內(nèi)容不同，以降低實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重復(fù)性。

利用現(xiàn)代化、立體化技術(shù)，在原有圖片基礎(chǔ)上，加入如3D模型、動(dòng)畫(huà)等內(nèi)容，增加實(shí)驗(yàn)課程的趣味性和生動(dòng)性。教育部《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高[2001]4號(hào)）文件第十條指出，“在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，是提高本科教學(xué)質(zhì)量的重要手段和措施。[11]”例如，錄制掃描電鏡的實(shí)際操作視頻并共享于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前可提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)后也能復(fù)習(xí)掃描電鏡的使用操作方法，亦或是使用Flash軟件制作出掃描電鏡工作狀態(tài)下的動(dòng)畫(huà)，以電子束在電子鏡筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、掃描線圈如何控制電子束并作用于試樣表面、電子束在試樣表面激發(fā)出的各種信號(hào)以及探測(cè)器如何收集信號(hào)等具體內(nèi)容[9]，使那些在電鏡內(nèi)部運(yùn)行的且不易被觀察的過(guò)程、電子束的產(chǎn)生、樣品表面不同信號(hào)的激發(fā)及探測(cè)器對(duì)不同信號(hào)的接收（如樣品有效深度5～10 nm處激發(fā)出的二次電子，樣品有效深度1 μm處激發(fā)出的背散射電子，樣品有效深度2 μm處激發(fā)出的特征X射線信號(hào)），這些肉眼無(wú)法觀察的電子信號(hào)均可通過(guò)虛擬動(dòng)畫(huà)生動(dòng)、形象地展示出來(lái)，學(xué)生通過(guò)具體可視化的觀察來(lái)學(xué)習(xí)，加深對(duì)掃描電鏡構(gòu)造和原理的認(rèn)知。

掃描電鏡開(kāi)放使用期間，除了用于本科教學(xué)外，其主要工作是為科研服務(wù)，同時(shí)還承擔(dān)著課外開(kāi)放性綜合實(shí)驗(yàn)（如大學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)、二課）。雖然掃描電鏡實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間不多，但可供學(xué)生實(shí)戰(zhàn)觀察的時(shí)間卻很多，平時(shí)服務(wù)于科研項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)時(shí)間完全可對(duì)學(xué)生開(kāi)放[12]，通過(guò)加入科研團(tuán)隊(duì)，或者參加有關(guān)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，增加師生間的交流，提高學(xué)生的思考、探索能力。開(kāi)放與實(shí)際案例相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，如失效部件微觀分析，包括各類(lèi)夾雜物、斷口形貌、斷裂特征分析、組織形貌和腐蝕物形貌特征等[13]。學(xué)生可選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行預(yù)約，在限定預(yù)約人數(shù)條件下，盡可能滿(mǎn)足每一位學(xué)生的動(dòng)手操作需求，達(dá)到學(xué)生實(shí)際操作目的，培養(yǎng)高水平的操作人才。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，提高學(xué)生參與度是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要手段之一，參與度高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有利于學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰14]。如實(shí)驗(yàn)前，可提前預(yù)留問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題，翻查文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，然后向老師或研究生請(qǐng)教在儀器操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何處理和分析等，既能解決問(wèn)題、學(xué)到知識(shí)，也能增加師生間的交流，提高學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)水平和自主操作能力。

（二）掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系優(yōu)化

在改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式方法基礎(chǔ)上，需要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如建立掃描電鏡虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。虛擬仿真技術(shù)是通過(guò)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和編程技術(shù)解決教學(xué)中設(shè)備資源短缺難題的技術(shù)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和教育信息化發(fā)展相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)物[15]。通過(guò)構(gòu)建掃描電鏡虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可將課程理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，不僅能使學(xué)生掌握基本理論，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作、驗(yàn)證理論和探索新知識(shí)的能力。

學(xué)生在進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)課程之前，可先通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行初步學(xué)習(xí)，對(duì)掃描電鏡的結(jié)構(gòu)及工作原理、掃描電鏡樣品制備、掃描電鏡圖像襯度觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析等部分內(nèi)容有個(gè)熟悉過(guò)程，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程中對(duì)掃描電鏡儀器設(shè)備的實(shí)際操作，發(fā)現(xiàn)差異，建立對(duì)電鏡的理性認(rèn)識(shí)?；谖髂鲜痛髮W(xué)新能源與材料學(xué)院已搭建的用于學(xué)生課外綜合能力訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)（如大學(xué)生課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)、二課等）的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為解決掃描電鏡所處實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地有限和儀器操作復(fù)雜性問(wèn)題進(jìn)行3D建模，按照實(shí)驗(yàn)流程和步驟實(shí)施交融互通對(duì)掃描電鏡樣品制備和儀器操作進(jìn)行虛擬仿真，生動(dòng)形象地再現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，從而建立掃描電鏡實(shí)驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，以解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的臺(tái)套數(shù)少、學(xué)生得不到實(shí)際操作鍛煉，以及對(duì)電鏡實(shí)驗(yàn)課缺乏興趣等問(wèn)題。掃描電鏡虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模塊、仿真現(xiàn)場(chǎng)操作模塊和實(shí)驗(yàn)考核模塊。秉承學(xué)院“以生為本、夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐、研教融合、雙證培養(yǎng)、虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，對(duì)學(xué)生開(kāi)展有啟發(fā)性、直觀性和可視化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐實(shí)驗(yàn)的積極性[16]。

在傳統(tǒng)教學(xué)儀器不足，實(shí)驗(yàn)效果不佳的條件下，虛擬仿真技術(shù)既能極大地滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求，又可熟練掌握儀器的使用方法，而且學(xué)生還可通過(guò)3DMAX、Flash等軟件制作掃描電鏡電子光學(xué)系統(tǒng)的三維構(gòu)造圖，解釋電鏡的工作原理，使學(xué)生能進(jìn)行提前預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)原理等[17]。掃描電鏡虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)主要包括掃描電鏡的結(jié)構(gòu)、工作原理、樣品制備，以及電鏡冷啟動(dòng)、軟件運(yùn)行、裝換樣品、二次電子掃描、背散射掃描、電子背散射掃描、能譜測(cè)試、數(shù)據(jù)處理和分析與電鏡關(guān)機(jī)等部分內(nèi)容。學(xué)生可親自動(dòng)手模擬操作實(shí)驗(yàn)，在安全環(huán)保且不損壞儀器的條件下進(jìn)行模擬操作，從而對(duì)掃描電鏡操作原理、樣品制備和不同樣品觀察分析有一個(gè)理性的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)電鏡和實(shí)驗(yàn)課程的了解，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，進(jìn)一步提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力，以及實(shí)踐實(shí)操能力。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，還可加強(qiáng)同其他高校和企業(yè)自建實(shí)驗(yàn)室的交流力度，互通有無(wú)、合作共享[18]。校院經(jīng)費(fèi)有限、掃描電子顯微鏡購(gòu)入時(shí)間較久和儀器使用頻率過(guò)高導(dǎo)致儀器提早老化。通過(guò)增進(jìn)與其他高校之間的交流，可完善對(duì)本院系實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理水平的提升，更好地服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也能相互合作，共同開(kāi)展新的課題項(xiàng)目。通過(guò)與企業(yè)之間的交流，可利用企業(yè)的資金能力與生產(chǎn)設(shè)備，結(jié)合院系自身的科研優(yōu)勢(shì)，和企業(yè)共同開(kāi)展創(chuàng)新項(xiàng)目。在一定層次上，有利于企業(yè)盡早發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的科研類(lèi)人才，建立共享方式的實(shí)驗(yàn)室，可增加學(xué)生接觸高精尖大型儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的科研實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

（三）掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課考核機(jī)制改革

基于課程考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施具有導(dǎo)向作用，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)納入績(jī)效考核，通過(guò)以制促改、以改促教，改變“出勤率+課堂表現(xiàn)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程評(píng)分方法，采用多元化的考核方式，在學(xué)生整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)完成后，采集實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理分析，采取“結(jié)果性”與“過(guò)程性”考核相結(jié)合的方式，通過(guò)大數(shù)據(jù)形成對(duì)每一個(gè)學(xué)生的評(píng)估報(bào)告，針對(duì)掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課程構(gòu)建“3223”考核機(jī)制，即采用“出勤率30%+預(yù)習(xí)報(bào)告20%（在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)上預(yù)習(xí)）+實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%+課堂表現(xiàn)30%”的綜合評(píng)價(jià)體系。實(shí)踐課程要以保證出勤率為前提，依據(jù)報(bào)告完成效果驗(yàn)收，將課堂表現(xiàn)作為加分依據(jù)，結(jié)合多方面考核給出最終成績(jī)。這種多方位的考核機(jī)制既提高了實(shí)驗(yàn)課考核評(píng)估的客觀性和綜合性，又促進(jìn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三、結(jié)束語(yǔ)

材料學(xué)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)理論與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)科，對(duì)于材料的學(xué)習(xí)與認(rèn)識(shí)，以及實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)與完成都需要學(xué)生的探索與創(chuàng)新。掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課，不僅是對(duì)傳統(tǒng)課堂理論教學(xué)的完善，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)操演練后，對(duì)材料分析表征設(shè)備的使用有直觀感受，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，使其學(xué)以致用，更是在為培養(yǎng)高科研水平的優(yōu)秀人才奠定基礎(chǔ)。對(duì)掃描電鏡實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行優(yōu)化，不僅需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)，還需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)化，也需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課考核機(jī)制的改革。通過(guò)運(yùn)行虛擬仿真技術(shù)、引用合作式教學(xué)、改善實(shí)驗(yàn)課程考核方式和改變學(xué)生以往對(duì)實(shí)驗(yàn)課的狹隘觀念，來(lái)激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣和積極性，有效促地進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課習(xí)有所得、學(xué)有所獲，為以后將從事的工作和科研奠定扎實(shí)的理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

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