應用型本科院校納米材料導論課程優化教學探索

戴玉強，高倩倩

（安陽工學院數理學院，河南安陽455000）

應用型本科院校納米材料導論課程優化教學探索

戴玉強，高倩倩

（安陽工學院數理學院，河南安陽455000）

納米材料導論是一門專業性和功能性較強的課程，但是在教學過程中還存在學生學習興趣和學習效率低、概念模糊、學習主動性差等問題。為了增強學生的學習興趣和學習效率，并激發他們的創新思維，本文從教學內容、實驗教學、文獻檢索等幾個方面進行了探索和嘗試，總結出適用于當前納米材料導論教學的經驗和手段，從而達到提高納米材料導論教學質量的目的。

納米材料；教學探索；創新；教學方法

D01∶10.19329/j.cnki.1673-2928.2016.06.030

隨著我國逐步加快現代職業教育體系建設，目前以學術型發展模式為主的高等學校將重新劃分為研究型和應用技術型兩種類型。2000年以后的新設本科院校將逐步轉型為應用技術型本科院校。由于經濟多元化、多樣化發展對人才培養提出的更高要求，使得應用技術型本科院校的課程體系改革勢在必行。從應用型本科院校的人才培養角度來說，傳統的理論教學模式已經不能滿足當前學校轉型發展和學生就業形式的要求，如何解決目前地方應用型本科院校人才培養過程中存在的學科基礎和理論研究不如“研究型大學”，動手操作能力和“安心在崗”精神不如高職院校的尷尬局面，成為當前困擾地方應用型本科院校轉型的主要問題。因此，需要對現有教學模式在多方面進行改革，而通過課程改革落實人才培養方案成為其中非常重要的一個環節[1]。

高校開設納米材料導論課程，有助于學生掌握有關納米材料的基本概念、結構和特性，理解納米技術的原理和特點，熟悉納米材料制備的各種手段和應用，了解最新納米材料的研究前沿及發展方向，進而提高學生的專業技能和動手能力，引導學生參與創新性、前瞻性的科研活動，培養學生的創造力和想象力，為學生以后從事納米科技方面相關的工作打下良好基礎。納米材料導論作為高等院校材料科學、應用物理、應用化學等專業本科生和研究生的專業課程，涉及物理、化學、生物、材料等多個領域[2-3]，因此，納米材料導論這門課涉及的知識面很廣。然而，由于教材單一，教材的更新速度跟不上納米材料的發展，傳統的教學方法、教學器材也不能很好地滿足納米材料導論課程的教學要求，所以通過現在的教學手段很難達到理想的教學效果。納米科技是公認的影響21世紀的三大科技之一，社會各行各業都迫切需要了解和掌握納米科技的基本理論知識和發展趨勢，為將來科技發展所需的知識、技術、產品等方面的創新奠定基礎。因此對納米材料導論課程的改革具有十分重要的意義。

如何激發學生對納米材料導論課程的興趣、提高學生對納米相關知識的理解和掌握，培養學生創造性思維，鍛煉學生的動手操作能力是講授納米材料導論過程中需要思考的問題。針對當前出現的問題，我們考慮從以下幾方面入手進行課程的改革。

1 充分利用現有資源條件，不斷地更新教學內容，提高教學的有效性

相較于基礎課來說，納米材料導論作為專業課具有理論性強、涉及范圍廣、實踐性強、更新快等特點。納米材料技術是21世紀飛速發展的新興學科，由于科研工作者不斷的探索與創新，納米科技的發展日新月異，如不能及時更新教學內容，會使該課程的教學效果大打折扣。目前高校所使用的課本從編寫到出版再到被選為指定教材，距離已有很長一段時間，不能全面涵蓋當今納米材料科技的發展情況，因此授課過程中不能僅局限于教材現有的內容。這就需要任課教師不斷地豐富和更新教學內容，將最前沿的納米科技發展情況展現給學生。例如教材中有關新型太陽能電池的介紹內容，太陽能電池作為新能源器件，是當前研究的熱點，而有的教材中只涉及硅太陽能電池和納米二氧化鈦太陽能電池，對于目前太陽能電池

研究領域中研究較為前沿的鈣鈦礦型太陽能電池卻少有提及。因此，為了能讓學生更清楚的了解太陽能電池的發展現狀，此時就需要任課教師增加鈣鈦礦型太陽能電池的工作原理、發展現狀和應用前景這部分內容的講授，使學生可以掌握當前太陽能電池的發展動態，了解市場的發展需求。

2 進行案例教學，重視與學生的互動交流

案例教學法絕不是僅僅在課堂中舉幾個與納米材料相關的生活實例。選擇合適的案例對于提升教學效果非常重要，通常是根據學習的知識點在現實生活中選擇合適的實例。合適的案例需要老師精心篩選，這樣不僅可以讓學生掌握相關的知識點,同時還能讓學生更深刻地體會納米科技的應用對現實生活的影響。例如納米發電機，因其解決了制約物聯網發展的微電源問題而成為具有劃時代意義的科技創新，它是采用單根氧化鋅納米帶和納米線結構，實現了從機械能到電能的轉化，其中涉及一維氧化物納米結構的知識，特別是納米帶和納米線的制備、表征和基本物理性能等方面的研究。在講解納米發電機過程中，任課老師既要給學生講授納米氧化鋅材料的制備表征知識，也需要將納米發電機的神奇之處展示給學生，讓學生陶醉于納米世界中，繼而產生濃厚的學習興趣。同時，在課堂上通過所選案例與學生進行互動交流，對納米科技的發展以及目前所遇到的問題展開討論，讓學生各抒己見，充分調動學生的積極性，使其真正參與到課堂中來。納米材料導論教材的知識羅列繁多，學生閱讀起來枯燥無味，任課老師可以適時在課堂上給學生播放一些著名學者的科研講座視頻，他們講解納米材料相關的知識時大都會深入淺出、生動有趣，讓學生提前感受大家風采的同時，學習到很多納米科技相關的專業知識。因此有效地優化課堂教學手段，對改善教學質量、激發學生學習興趣和提高學習能力是非常重要的。

3 理論教學和實驗教學有機結合，培養學生的創新能力

具備較強的創新能力是當今社會發展對高素質人才提出的基本要求，但是現在的大學本科教育更多注重的是知識的傳授，而忽略了對大學生創新能力的培養。作為正在轉型的應用型本科院校，應該更多地注重培養學生的動手能力和創新能力，只有這樣才能在眾多的大學畢業生中脫穎而出，爭取到好的工作機會和崗位。具體到納米材料導論這門課程，在講授納米材料的制備方法和表征手段時，如果只是簡單的通過圖片加語言描述，學生會覺得內容枯燥無味，都是紙上談兵，會讓教學效果大打折扣。此時就需要任課教師適時地引入實驗教學，將實驗室有關納米材料制備和表征的科研儀器向學生開放，或者當場進行操作演示給學生看，讓學生直觀地感受到納米技術的魅力和神奇，激發學生的學習興趣和學習動力。通過實驗教學，還能讓學生更多地了解到納米材料的制備方法和原理及納米材料的表征手段，例如掃描電子顯微鏡、高分辨透射電鏡等儀器的工作原理和使用方法。同時任課老師將自己科研方面有關納米材料的成果與學生共享，教授學生如何通過分析實驗結果來表征納米材料的結構和性能，進而學會通過一定的實驗手段分析納米材料的結構和性能，如粒徑大小、表面形貌以及光學、電學、磁學等方面的性質，為學生畢業以后從事納米材料方面相關的工作和學習打下了一定的理論和實驗基礎。

4 鼓勵學生檢索、閱讀和整理文獻，拓展學生的知識面

納米材料導論這門課程的內容雖然已包含了很多納米材料相關的知識，簡介了當前多種典型的納米材料，但是如果學生學習內容僅僅只限定在書本的知識范圍，無異于井底之蛙，無源之木，學問做不深，發展不會長遠。目前學校圖書館有大量的紙質和電子文獻資源，因此要多鼓勵學生進行相關文獻的檢索和查詢，不但能讓學生清楚地了解當前納米材料的研究進展，掌握當前納米材料研究的熱點和前沿；還能讓學生養成遇到問題主動地查詢資料的好習慣，在查詢過程中不斷學習和積累，豐富學生的知識儲備，為學生以后從事相關方面的工作和進一步深造奠定良好的基礎。同時，帶著問題有目的地進行檢索、歸納和總結，也可以強化學生解決問題的意識和能力，提高學生學習的主動性。

5 改革考核、考查方式，培養學生健康的應試心態

考試只是檢驗學生學習效果的一種手段，傳統的閉卷考試很難全方位的檢驗學生的學習效果，傳統的考核方式培養的是應試人才，而不是創新型和應用型人才。為了避免學生為應付考試而進行突擊式的死記硬背，在課程考核方面也需要進行改革。在教學過程中可以給學生布置平時作業，例如文獻調研、英文文獻翻譯、學習小結、課堂演講等形式，進行綜合考核，并將其作為學生的作業成績；將實驗課中的動手能力、參與能力以及創新能力歸為學生的平時成績；期末考試也不必以試卷考試形式進行，學生可以就本學期學習納米材料導論的體會，以撰寫總結報告的形式，將自己學習到的、還有所欠缺的、想了解的知識進行匯

總，以書面報告的形式進行總結并作為期末考核形式，這樣可以避免學生將知識死記硬背，考試后全部拋到腦后。

通過對納米材料導論課程教學過程中存在的問題進行總結并加以改革，調動學生的學習興趣和學習主動性，在提高學生對納米材料知識掌握的同時，也能使授課效果大大提高。隨著納米科技的快速發展，納米材料的應用已逐漸深入到物理、電子、化學、生物等領域，社會急需納米科技方面的人才，這也對應用型本科院校的人才培養提出了更高的要求。因此，高效地將納米材料的知識有效地傳授給學生是高校任課老師必須具備的能力。作為新時期應用型本科高校的教師，要在不斷提高自身知識積累的同時，也要在教學活動中不斷地積累教學經驗，尋找有效的教學方法，采用更現代化的教學手段，使納米材料導論課程的講授達到最佳的效果。

[1]王青林.關于創新應用型本科人才培養模式的若干思考[J].中國大學教學，2015（6）：20-23.

[2]閡宇霖，陳友存.《納米材料學》教學之我見[J].廣東化工，2012，39（3）∶201-202.

[3]張云飛，張橋，鄢國平，等.材料導論課程教學的探索與實踐[J].2015，43（7）∶181-182.

Research on Optimized Teaching of the Nanomaterials Introduction in Applicationoriented Universities

DAI Yuqiang,GAO Qianqian
(College of Mathematics and Physics,Anyang Institute of Technology,Anyang 455000,China)

Nanomaterials introduction is a course with strong professional and functional features.However, there are still many problems during the course of teaching and learning,such as the low study interest and study efficiency,the fuzzy concept as well as the poor initiative in learning,etc.In order to enhance the learning inter?est and efficiency,motivate the innovative thinking of the students,the paper makes some exploration and at?tempt on several respects such as the teaching content,experimental teaching,literature retrieval,and so on.The experience and means apply to the current teaching mode of nanomaterials introduction are summed up so as to improve the teaching quality of the course.

nanomaterials；teaching quest；innovation；teaching method

G642.0

A

1673-2928（2016）06-0095-03

（責任編輯：王彥永）

2016-06-26

戴玉強（1986-），男，安陽工學院數理學院講師，博士，研究方向：納米材料的磁性。