孫鳳云(黑龍江大學,黑龍江哈爾濱150080)
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“真空薄膜技術”課程教學改革探索
孫鳳云
(黑龍江大學,黑龍江哈爾濱150080)
摘要:結合“真空薄膜技術”課程的教學實踐,通過吸納前沿科研成果適當充實教學內容,并對教學內容進行不斷的更新,引入多媒體、課堂討論、專題報告演講等豐富而多樣化的教學方式方法,加大平時成績的考核比例,改革考核方式等手段,探索“真空薄膜技術”課程的教學改革,以改善教學效果,提高學生的科學研究能力和創新能力。
關鍵詞:真空薄膜技術;教學內容;教學方式;教學改革
在現代科學技術的發展中,薄膜技術發揮著十分重要的作用。特別是隨著器件向微小型化方向的發展,薄膜材料,尤其是半導體薄膜材料,在光電子、微電子、數據存儲、能源開發等各種高新技術領域發揮著越來越重要的作用。為此,我們面向本校電子工程學院電子科學與技術專業四年級本科生開設了“真空薄膜技術”專業課,以使學生初步掌握真空的有關基礎知識,薄膜材料的物理制備工藝(如真空蒸發、濺射、離子鍍、分子束外延等),常見的薄膜表征手段,以及一些比較重要的薄膜材料等。
但是目前“真空薄膜技術”課程主要還是以課堂教學為主,而且多是教師的講授,學生主動參與很少,學習積極性不高,上課完全是一種被動接受,一堂課下來效果有限。而且由于鍍膜設備價格昂貴,操作復雜,致使“真空薄膜技術”課程很難開展相應的實踐教學,學生對相關基礎理論、工藝過程等理解不透徹,不能很好地將理論與實踐聯系起來,不僅影響教學效果,并且在一定程度上也限制了學生科研能力和創新能力的發展。
因此,須要對現有的“真空薄膜技術”課程體系,如教學內容、教學方式、考核方式等進行改革與優化,研究和探索新的實踐教學環節、更新教學內容、豐富教學方法、合理改革考核方式,以改善教學效果、提高教學質量,以及進一步培養并提高學生的科學研究能力和創新能力。
“真空薄膜技術”是一門主要介紹薄膜材料的物理制備工藝及其相關理論知識的專業課,對學生以后的就業和進一步深造有很好的幫助和指導作用。而薄膜材料和薄膜技術都是不斷發展變化的,隨著科技的發展和科學研究的深入,新的薄膜制備技術、新的薄膜材料、新成果以及相關的新概念、新理論也是不斷發展,層出不窮的。因此,為了跟上時代的發展,提高“真空薄膜技術”課程的教學效果,此課程的教學內容絕不可以固化不動,我們也要不斷地將這些前沿的科研成果引入到課堂中來充實教學內容,并實現教學內容的適時更新與不斷發展。在教學實踐中,作者也深刻體會到,適當地將前沿科技問題在課堂上通俗地講解給學生聽,大家的學習興趣經常會陡然濃厚起來。比如,在講授薄膜材料時除了一些傳統的薄膜材料外,還可以加入當前的研究熱點,如石墨烯薄膜材料等,而且在講授石墨烯材料時還可以把當年諾貝爾物理學獎獲得者的研究成果簡要介紹一下,再講他的研究經歷、發現石墨烯材料的研究過程以及其間的趣聞以講故事的方式敘述出來,這樣就可以很好地引起學生的學習興趣,不僅可以活躍課堂氣氛,提高課堂效果,甚至還可以進一步激發學生的科研興趣,成為他們進一步深造的動力。除此之外,承擔本課程教學任務的老師一般也都活躍在科研第一線,從事有關薄膜材料和薄膜技術的相關研究工作,因此在講課時就可以結合自身的科研經歷與心得體會來講授相關的理論知識,這樣不僅可以拉近與學生的距離,很容易地引起學生的共鳴,還可以事半功倍、有效地提高課堂效果。
善于借助現代化的教育教學手段,積極引入PPT、動畫等多媒體技術來開發教學課件,改變原來單一的板書教學方式,采用板書和多媒體技術有機結合的方法進行課堂教學,發揮視覺媒體的作用,吸引學生的上課興趣。例如在真空薄膜技術課程中的相關基礎理論部分主要采用板書,以方便學生更加牢固地掌握抽象的理論知識,加深對基礎理論知識的理解,而在薄膜技術,特別是薄膜的相關制備工藝部分可以更多地利用多媒體教學手段,通過一個個生動而直觀的小視頻、小動畫使學生對與薄膜制備的物理方法相關的設備和工藝過程有一個直觀的認識。并結合課堂討論、專題報告、實驗室觀摩實踐等靈活多變的教學方式,加深學生對真空薄膜技術的認識,培養學生對真空薄膜技術的研究興趣和應用能力。比如說針對真空薄膜技術課程教學中的重點、難點內容組織課堂討論,或者針對真空薄膜技術研究、應用中的若干具體問題,讓學生查閱相關文獻,并撰寫小論文或PPT,在課堂上自由宣講。比如說在薄膜材料部分,就可以把課堂的主動權交給學生,讓學生自己選擇某種感興趣的或者與所學專業相關的新型薄膜材料,鼓勵他們在課堂外查閱大量相關文獻資料,并自行進行整理和歸納總結,做成小論文或者PPT等小課件,然后組織他們在課堂上講解、討論。如此下來,不僅可以充分調動學生學習的積極性、主動性,活躍課堂氣氛,開闊學生視野。而且通過查閱相關文獻,也可以使學生及時了解當前的科研動態,鍛煉他們查閱文獻的能力,培養他們的科研思維,從而鍛煉學生的創新意識和科研意識等。
“真空薄膜技術”課程原來的傳統考核方式基本上采用單一閉卷考試方法,一張試卷就決定了學生最終的成績。然而這種考核方式太過片面,并不能很好地反映學生的學習情況,有些學生平時上課不好好聽講,只是考前突擊復習一下也能取得不錯的考試,很不公平。因此也須要對考核方式進行改革,以求更加全面而公平合理地反映學生的學習情況。所以必須打破原有的單一閉卷考試方法,根據“真空薄膜技術”課程的特點,結合學生的具體情況,制訂相應的考試改革方案。在原有的閉卷考試成績基礎上再增加平時成績的比重。比如說,除了基礎理論知識部分采用閉卷考試外,還要加強對學生平時學習情況的考核,包括出勤、課堂表現、作業、專題報告演講等進行綜合評定,并加大平時成績的考核比例。通過這種新的考核模式,更加公平合理、真實地體現學生的真實實際水平,激發學生的學習熱情,提高學生的學習主動性、自學能力和創新能力等。
總之,課堂教學仍是培養學生的重要方式,在“真空薄膜技術”課程的教學實踐中,通過吸納前沿科研成果適當充實教學內容,并對教學內容進行不斷更新,引入多媒體、課堂討論、專題報告演講等豐富而多樣化的教學方式方法,加大平時成績的考核比例,改革考核方式等手段,不僅可以調動學生學習和參與課堂教學的主動性,而且可以提高學生的科學研究能力和創新能力,從而改善教學效果,提高教學質量。
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基金項目:黑龍江大學新世紀教育教學改革工程一般項目,“真空薄膜技術”課程體系的優化研究(2013C38)
作者簡介:孫鳳云(1981-),女,山東菏澤人,副教授,研究方向:納米薄膜材料。