《無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要：測(cè)試技術(shù)是材料類各專業(yè)的一門重要課程，結(jié)合本校辦學(xué)特色，開設(shè)了“無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)”課程，針對(duì)課程的交叉性、前沿性、抽象性以及實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過多年課程建設(shè)的實(shí)施和教學(xué)實(shí)踐，組建了年齡、學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)合理的有機(jī)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，發(fā)展改革了課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化了課堂講授方法和手段，利用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)補(bǔ)充課堂教學(xué)，通過科研活動(dòng)促進(jìn)理論教學(xué)，科研實(shí)例講解貫穿各種測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用，提高了教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手和分析、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬材料 測(cè)試技術(shù) 教學(xué)改革與實(shí)踐 教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2012）11（b）-0207-01“無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)”在當(dāng)代材料科學(xué)研究中占有重要地位，是材料類本科生及碩士研究生的必修課和學(xué)位課，在教學(xué)中占有極其重要的地位。此外，在科研生產(chǎn)實(shí)踐過程中，X射線衍射分析、電子顯微結(jié)構(gòu)分析、X射線熒光光譜分析以及熱分析等測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用越來越多。本課程的教學(xué)目的，通過對(duì)各種大型精密儀器的理論原理、結(jié)構(gòu)功能和應(yīng)用領(lǐng)域的介紹，使學(xué)生理解和掌握利用這些大型精密儀器分析材料的組成、結(jié)構(gòu)，以解決材料組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色，著重講解測(cè)試技術(shù)分析方法的原理及其在無機(jī)非金屬材料研究中的應(yīng)用實(shí)例，注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)測(cè)試技術(shù)分析工程實(shí)際問題的能力。

本文從無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)的課程特色出發(fā)，將教學(xué)與學(xué)術(shù)研究緊密結(jié)合，探討了本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在多年的教學(xué)中過程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)、規(guī)律以及開展的教學(xué)改革措施。

1 無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)的課程特色

景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院“無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)”是江西省本科和碩士研究生優(yōu)質(zhì)課程，這是一門多學(xué)科交叉性、發(fā)展性和前沿性的課程，以高度自動(dòng)化控制和分析數(shù)據(jù)處理的高度計(jì)算機(jī)化為主要趨勢(shì)，因而各種數(shù)據(jù)分析軟件層出不窮，及時(shí)更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容是本課程一大特色。其次，該課程教學(xué)基礎(chǔ)理論抽象難懂，并且課程講述的測(cè)試儀器大多為高端精密的大型設(shè)備，不具備“解剖”儀器設(shè)備的客觀條件；最后，該門課程雖然是一門理論課，同時(shí)，又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，尤其本校的人才培養(yǎng)目標(biāo)為“培養(yǎng)為我國陶瓷工業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展服務(wù)的基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神、素質(zhì)高、作風(fēng)樸實(shí)、面向基層的應(yīng)用型高級(jí)專門人才”，如何結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色，針對(duì)課程特點(diǎn)，更好地開展教學(xué)研究和教學(xué)改革活動(dòng)一直是個(gè)值得深思的問題。

2 無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)的教學(xué)改革措施

2.1 打造教學(xué)團(tuán)隊(duì)，提高課程教學(xué)的生命力

課程教學(xué)的生命力，不僅來自于課堂內(nèi)容的更新和補(bǔ)充，還源自于一個(gè)年齡、學(xué)歷、職稱以及學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理的有機(jī)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。通過課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，彌補(bǔ)了教研室作為教學(xué)管理單位在教學(xué)改革管理過程中的滯后。團(tuán)隊(duì)內(nèi)形成“以老帶新”的良好模式，實(shí)行老教師對(duì)中青年教師的“傳、幫、帶”，堅(jiān)持老帶新的教授聽課制度，加強(qiáng)老對(duì)新的教學(xué)過程全程的指導(dǎo)，進(jìn)一步提升團(tuán)隊(duì)的整體教學(xué)水平，并定期開展青年教師教學(xué)公開課、講課比賽、教學(xué)名師示范教學(xué)、教學(xué)文件的展評(píng)，課件評(píng)析等活動(dòng)幫助青年教師更快地提高教學(xué)水平。

2.2 系統(tǒng)地構(gòu)建了本課程的知識(shí)體系，轉(zhuǎn)變了教學(xué)手段、方式和方法

科學(xué)構(gòu)建了適合于一般工科院校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)測(cè)試技術(shù)課程的知識(shí)體系，從以“介紹測(cè)試設(shè)備基本原理與操作為主”的傳統(tǒng)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴敖鉀Q陶瓷材料工程實(shí)際問題和性能改善為核心”的分析應(yīng)用能力培養(yǎng)方式，在長期的建設(shè)中形成了自己鮮明的特色和優(yōu)勢(shì)。理論教學(xué)為以無機(jī)材料（陶瓷）三大基本測(cè)試技術(shù)（X射線衍射分析、電子顯微分析、熱分析）為主、其他分析技術(shù)為輔的四大知識(shí)模塊，知識(shí)點(diǎn)清晰、學(xué)習(xí)目標(biāo)明確。采用多媒體結(jié)合傳統(tǒng)板書的教學(xué)手段，制作的多媒體課件集影像、文字、動(dòng)畫、聲效于一體，將抽象的知識(shí)直觀化、形象化，增大了信息量，有效擴(kuò)展了課時(shí)容量，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高了教學(xué)效率。在重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容上，采用問題式教學(xué)方法，以問題為中心、以學(xué)生為主體、以教師為導(dǎo)向、以培養(yǎng)學(xué)生解決問題和自主學(xué)習(xí)的能力為教學(xué)目標(biāo)。在某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講授上，先設(shè)計(jì)問題，將學(xué)生置于問題情景中，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)思維，學(xué)生通過自主探究和合作來解決問題，從而掌握在問題背后的知識(shí)，更深層次地理解課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在測(cè)試方法的應(yīng)用方面，則以本課題組和國內(nèi)外最新研究成果為案例，采用案例式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生掌握測(cè)試結(jié)果的分析和應(yīng)用，擴(kuò)大學(xué)生的視野，為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 創(chuàng)新了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和組織形式，構(gòu)建立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

測(cè)試技術(shù)是一門理論性強(qiáng)，同時(shí)實(shí)踐性又很強(qiáng)的課程。在材料專業(yè)本科、碩士生的畢業(yè)論文過程中，多種測(cè)試分析方法被用來解釋和分析實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的問題以及獲得的結(jié)論，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐和應(yīng)用能力有很高要求。在本課程中，以提高學(xué)生實(shí)踐和綜合分析能力為目標(biāo)，構(gòu)建了以綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為核心、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、開放式實(shí)驗(yàn)為提高、虛擬實(shí)驗(yàn)為拓展的全過程、全方位立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。科學(xué)地處理了實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的技術(shù)性、綜合性和探索性的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上，制定了“必修課程實(shí)驗(yàn)＋綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)周”的培養(yǎng)模式。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)幾大測(cè)試方法有一個(gè)理性和感性的認(rèn)識(shí)，了解了儀器結(jié)構(gòu)和工作原理。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)則在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的基礎(chǔ)上，讓其對(duì)測(cè)試分析技術(shù)的應(yīng)用得到提升，在課程導(dǎo)師的指導(dǎo)下自行實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，撰寫小論文。而通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，彌補(bǔ)了多數(shù)測(cè)試設(shè)備過于精密學(xué)生難以動(dòng)手親自操作的不足，便于在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之后多次復(fù)習(xí)和回顧所學(xué)內(nèi)容。

2.4 編著出版了體現(xiàn)專業(yè)特色的教材，補(bǔ)充和完善教學(xué)內(nèi)容

在2001年以及2007年修訂再版的《無機(jī)材料測(cè)試技術(shù)》（武漢理工大學(xué)出版社）基礎(chǔ)上，2011年6月重新修訂編著出版了《無機(jī)材料測(cè)試技術(shù)》教材（江西高校出版社），教材內(nèi)容編排立足于本科教學(xué)的特點(diǎn)與要求，有效地處理經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系，將無機(jī)材料（陶瓷）最常用也是經(jīng)典的X射線衍射分析、電子顯微分析和熱分析三種測(cè)試技術(shù)作為本教材的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)授課內(nèi)容還介紹了掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、紅外、拉曼光譜分析、光電子能譜分析、核磁共振分析等先進(jìn)的新的測(cè)試技術(shù)與方法。教材的深度適合本科以及碩士研究生教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際。理論教學(xué)內(nèi)容本著“夠用”的原則，主要介紹了各種測(cè)試方法的基本原理、儀器的結(jié)構(gòu)原理，試樣制備和測(cè)試原理。各種測(cè)試方法的實(shí)際應(yīng)用部分將無機(jī)材料（陶瓷）研究方面的科研成果引入到教材中，用大量的實(shí)際應(yīng)用例子對(duì)各種測(cè)試方法的具體應(yīng)用進(jìn)行了闡述，深入淺出，與科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，該教材獲得2011年國家教育部普通高等教育精品教材獎(jiǎng)。

3 結(jié)語

課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長遠(yuǎn)和漫長的系統(tǒng)工程。《無機(jī)非金屬材料測(cè)試技術(shù)》是一門交叉性學(xué)科，其理論性和實(shí)踐性并重，而其在材料學(xué)科課程體系中又有著重要地位，我們還需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在省級(jí)優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)動(dòng)手能力、分析和解決問題能力以及創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)應(yīng)用型綜合人才服務(wù)，更好地促進(jìn)材料學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。