“互聯網+材料分析測試技術”信息化教學的設計與應用

張雪輝+李曉閑+李之鋒+陳顥

摘要：針對材料分析測試技術課程教學研究現狀，提出設計與應用“互聯網+材料分析測試技術”的信息化教學模式，并對其如何提升課程教學質量、激發學生學習興趣、提高學生學習效率、培養學生科研創新能力等方面進行了相關探討。

關鍵詞：“互聯網+”；信息化教學；材料分析測試技術；教學模式；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0265-02

一、課程改革必要性分析

隨著科技的快速發展以及企業對技術人才需求的日趨提升，由傳統教學模式培養出的專業性技術人才已很難滿足當前社會需要，傳統教學模式向新型現代化教學模式方向轉型成為必然趨勢。材料分析測試技術作為材料科學與工程專業培養技術人才的一門專業基礎性課程，其教學模式一直以來備受各高校教師與領導者的關注。以往該課程因存在知識理論性強、設備原理抽象、教學內容繁雜等諸多特點，給教學過程增加了嚴重負擔，使得教學事倍功半，這就使得對該課程進行教學改革勢在必行。而在當前網絡技術飛速發展與市場競爭激烈的環境下，如何合理優化課程教學內容、高效安排教學課時、設計改革教學模式、健全“互聯網+”教學管理新模式、實現“互聯網+”高效信息化教學質量保證體系，已成為當前教學模式改革面臨的主要問題。隨著各高校課程改革的進一步深入，筆者通過對本校材料分析測試技術這一課程教學中的教學計劃、課時安排、教學模式與實踐教學等進行分析探討，合理設計與應用“互聯網+”的信息化教學手段，以達到提高課程教學質量、激發學習興趣、提升學生在實踐教學中主體地位的目的，進而培養出符合當前社會需求的具備一定創新能力的應用型與研究型人才。

材料分析測試技術作為一門綜合性課程，其晶體學理論、XRD、SEM、TEM以及涉及到光電磁等抽象虛擬概念的知識的學習嚴重打擊了學生學習本課程的積極性。除此，課程介紹的檢測設備大多為大型貴重設備，設備維修困難且零部件更換昂貴及部分高校存在資源有限等情況，故其通常由專業人員進行操作，學生動手實踐的機會很少，幾乎都是演示性實驗，這極大限制了學生對設備操作的感性認識形成，使學生對課程知識的理解與認識僅停留在理論的表觀印象上，客觀上引導學生朝記憶型與形式化方向發展，進一步降低了學生的學習能動性。同時，大多教師忽視了課后知識的鞏固與考核，較難了解學生對課程的學習掌握情況，進而影響課堂互動性與教學效果。針對以上問題，筆者從課程考核新形式、教學模式改革、教學內容優化、高效設計與應用“互聯網+材料分析測試技術”實現信息化教學、建立網絡教學質量體系等方面入手進行教學改革和探討。

二、教學改革新模式

（一）多樣化考核并行

課程成績的考核評定體系對學生的學習有直接導向作用，其考核體系應著眼于對學生創新、分析與解決問題能力的培養和專業素質的提高，并結合現階段社會與企業對人才的需求建立供求完全一致的學生課程成績考核體系，這些已然成為當前教學改革的重要方面[1]。

新形勢下，材料分析測試技術課程教學改革在成績考核方面主要做出了如下幾點創新：一是在降低考試成績與課堂出勤率所占比例的同時加強實踐教學環節，除原來僅有的實驗報告撰寫與提交外，增加實踐教學的分析與解決實驗問題和實踐課堂的互動；二是通過“問題導向”方式充分調動學生自主設計實驗的積極性，同時引導學生應用知網、小木蟲、萬方、維普、科技知識網等網絡資源進行科研問題分析，以極大程度地激發學生的學習興趣，并達到提升學生邏輯分析和專業綜合技能的效果；三是針對實踐教學過程中出現的某一問題或現象，鼓勵學生應用所學知識自由發揮，查閱文獻并建立小組討論分析，做成PPT在課程上答辯，這在考核學生的專業綜合技能與科技創新能力的同時，還培養了學生的團隊合作精神。通過以上幾點改革極大程度地增加學生對成績的認可度，也進一步完善了課程考核質量體系，從而整體提升學生的綜合素質。

（二）合理設計與應用“互聯網+”信息化教學

在眾多高等院校，尚有極大多數教師依舊采用枯燥的文字、抽象的原理圖與虛擬的概念結合進行“填鴨式”授課，致使學生聽不懂、老師也跟著犯迷糊，這極大地打擊了學生學習的自主性。新形勢下采用的影像化傳輸技術、遠程仿真模擬及互聯網技術進行課程講授能在激發學生學習興趣的同時活躍課堂氛圍，使學生對抽象虛擬的概念形成更為直觀、具體、全面的認識?！盎ヂ摼W+”信息化教學還對教師的專業素質提出了更高的要求，使教師與學生形成教學一體、產學研相互融合的課程教學模式，以達到提升教學效果的目的。始終堅持教師為輔、學生為主、師生互動與實踐總結相結合的教學方式來開展材料分析測試技術這一理論與實踐性較強的綜合性課程教學，一直以來是當前各高校教學改革發展的主流方向。

合理設計與應用“互聯網+材料分析測試技術”信息化教學的開放式與多元化網絡自主學習情景教學模式教學，使學生與教師實現角色互換，通過“漸進式”情景導向指引學生由預先創設的網絡自主學習情景互動框與遠程網絡教育資源包括教授該課程的教師進行“人人互動”與“人機互動”，并由網絡持續追蹤檢查學生學習進度，同時還應在網絡學習情景頁面設置智能化網絡廣告屏蔽功能，可極大程度地降低學生注意力分散的可能，因而合理設計與應用“互聯網+材料分析測試技術”信息化教學顯得尤為重要[2]。

（三）優化教學內容與結構

因材料分析測試技術課程存在教學內容繁重、部分內容與實際應用脫節、課程設置不合理、實踐教學環節較少等問題，使優化教學內容與結構成為新形勢下教學改革的重點。優化教學內容與結構可采用以下幾種方式：一是對課程內容進行整合串講，并通過“互聯網+”將材料結構、加工過程、制樣方法、測試原理、測試過程、結果分析等設計成聲像、動畫、立體化的視聽教學模式進行展示[3]，從而在不增加課時的情況下實現課堂效率最大化，學習效果最優化；二是在講授相關儀器測試知識之前，帶領學生去實驗室參觀，并粗略講述其測試原理，同時由學生通過互聯網遠程仿真模擬其測試過程，使學生產生表觀印象與模擬操作后再進行課堂深入講解，最后再使用儀器進行實驗操作訓練以實現理論與實踐“零距離”對接，構建“學用交替”的教學培養體系，從而達到事半功倍的教學與學習效果；三是增加實踐教學環節，對XRD、SEM等儀器的使用講解可通過引導學生自主動手制樣、調焦、觀察、選樣，對TEM的明場與暗場、電子衍射等知識點則可通過動態化、立體化結構圖講述其原理，并以Flash、3Dmax、Gif動畫模擬其測試過程，同時搜集相關減薄制樣、衍射分析視頻在課堂上播放；四是針對學生的個性與特長“因材施教”，即應用型與研究型人才分流培養。

三、結束語

在“互聯網+”新形勢下，如何高效提升材料分析測試技術課程教學改革，已成為當前影響各高校培養出高質量材料專業技能人才的關鍵因素，而“互聯網+材料分析測試技術”信息化教學可作為專業綜合改革中的一只領頭羊，其高效化設計與應用也正處于探索與實踐中。隨著材料科學技術的不斷發展，新材料的研發也逐漸向著微型化、智能化、復合化方向發展，其結構和性能的表征手段與分析方法也隨之發展進步，因此必須不斷提升高校教師專業素質，改革探索教學新模式，開發設計與應用“互聯網+材料分析測試技術”高效信息化教學與多樣化教學模式相融合的新思路，從而逐步提升該課程的教學效果與教學質量。

參考文獻：

[1]劉燕，李陽，田清波.《材料測試技術》教學現狀分析及改革思考[J].教育教學論壇，2014，（15）：49-50.

[2]胡樂樂.論“互聯網+”給我國教育帶來的機遇與挑戰[J].現代教育技術，2015，25（12）：26-32.

[3]張雪輝，李之鋒，陳顥，黎業生，李曉閑.“互聯網+材料分析測試技術信息化教學”的探索與實踐[J].高教學刊，2016，（15）：87-88.endprint