E+材料化學專業“材料研究與測試方法”課程分析與改善

劉 輝,李 亮,鄢國平,郭慶中,張 橋,張云飛,陳 思,付慧莉

(武漢工程大學 材料科學與工程學院材料化學教研室，湖北 武漢 430205)

《材料研究與測試方法》是我國絕大部分高等院校材料相關類專業開設的一門專業課程。該課程主要是通過對各種大型測試儀器的理論、原理及應用領域進行介紹，使學生理解和掌握利用儀器分析材料的組成、結構及性能，探索材料的組成、結構與性能之間的關系。通過對該課程的學習，使學生掌握材料基本的研究方法，能夠獨立對測試結果進行分析，增強學生的科研工作能力與分析解決實際問題的能力。

E+材料化學專業是近年來比較熱門的雙專業培養模式，它由英語和材料化學兩個專業組成，旨在培養具有一定的英語語言文學、文化知識，扎實的語言基本功，較強的跨文化交際能力，同時具備扎實的材料化學專業知識，較強的科學創新思維能力和一定的國際學術交流能力，能在英語、材料、化學、能源、環保等領域從事科學研究、技術研發及生產管理等工作的復合型研究技術人才。由于專業要求和培養目標的差異，使得E+材料化學專業與普通材料專業的《材料研究與測試方法》課程教學具有更高的教學要求。

1 目前存在的問題

(1)該門課程隨著科學技術的發展,人們對材料性能的要求日益廣泛和苛刻,不斷出現新的研究方法和測試手段,且儀器的更新換代也十分迅速,在教學內容、課堂教學及實踐教學還存在一些問題，如教學內容需與新材料、新技術的出現相應的更新；目前課堂教學大部分高校主要是以講授為主的課堂教學，教學內容以文字和圖片為主，學生被動學習，學生對課程感到比較乏味、難懂。另外，條件較好的高校可以做到與自己學校科研測試儀器結合進行實踐教學，但由于教學儀器無論從數量和種類上講都很有限，使得實踐教學不能全部展開，教學內容大打折扣。同時實踐教學過程也是以教師教學為主，按照分組進行教學，不是每個學生單獨進行測試操作，學生主觀能動性未能完全調動。

(2)《材料研究與測試方法》主要是圍繞各種大型測試儀器的原理、應用、測試方法和材料研究結合的專業課。它涉及領域廣泛，不同的材料、不同性能測試所對應的原理及方法要求不同,因此教學內容連慣性不強，各章節之間的內容有較強的獨立性,使學生感覺教學內容零散,不利于準確掌握與記憶，且需要有大型現代測試儀器作為支撐。如課程中的電鏡與X射線衍射內容，這兩者在教學上主要講儀器的工作原理、結構及少量的應用，由于大部分是在課堂上教學，沒有儀器的直觀觀察，使得學生在課堂上面對空洞的理論和文字上的結構分析感到枯燥，學生的積極性受到較大打擊。又如電鏡與X射線衍射兩者內容基本毫無關聯，在教學過程中教學內容跳躍太大，要求學生思維轉變更高。

(3)由于E+材料化學專業是培養目標是具有一定英語水平的復合型人才，因此對英語的要求較高。大部分的E+材料化學專業是由外語學院承擔英語課程，對材料化學專業英語涉及較少，學生對材料化學相關的一些英語詞匯比較陌生，尤其是相關測試儀器及其測試術語英語詞匯基本沒有涉及。然而，E+材料化學專業的培養目標是使學生具有較好的專業英文文獻的閱讀能力及較高的國際學術交流能力。這就要求在E+材料化學專業教學過程中，要循序漸進地在每門專業課程中引入專業英語教學，使學生潛移默化學習到材料化學專業英語知識。

2 相應的解決方法

針對上述存在的問題，E+材料化學專業《材料研究與測試方法》課程應相應的從教學內容、課堂教學模式和實驗教學模式等方面進行一系列的改革和創新才能跟上E+材料化學專業的發展形勢，培養出與時俱進的創新人培養出實踐能力強、適合行業發展、符合市場需求的應用型人才。

2.1 課堂教學中優化中英雙語教學方式

為了加強學生的專業英語能力，E+材料化學課程結合實行雙語教學，即在原有基礎上，增加教學過程中材料化學專業詞匯的英語描述。具體為：一方面教學課件為中英文相結合，專業詞匯以英語為主，同時標注中文，對一些常見的專業詞匯以英語發音；另一方面在科技論文主導教學模式中，以英文文獻為主進行教學。優化中英雙語教學可以使學生能夠在課堂上較短時間對一些英文專業詞匯能夠迅速理解，提高學生的專業英語能力及英文科技論文閱讀水平。

2.2 以科學研究和專業實驗為主導的課堂教學方式

為了解決課程教學中教學內容連慣性不強，各章節之間的內容有較強的獨立性及無大型現代測試儀器支撐的問題。擬提出以科學研究和專業實驗為主導的課堂教學改革，在教學內容上打破傳統的以儀器的原理、結構及應用為主講的教學方式，將教學重點材偏移到材料科學研究及相應的測試方法上。一方面將教學內容與材料化學專業老師的科研工作相結合，把老師們在科研工作中所涉及的不同材料研究及測試方法展現在課堂教學上，可以加深學生對各種研究與測試方法的理解。同時材化專業老師相應的一些測試儀器可作為支撐進行實踐教學，使學生將理論與實踐結合起來；另一方面，將專業實驗與教學結合起來，由于E+材化專業開設材料化學專業實驗，實驗內容除材料制備合成外還有結構及性能測試，因此可將這部分測試放入到《材料研究與測試方法》課程教學中，這樣可以使學生發揮自己的動手能力，將學到的東西學以致用。

2.3 以文獻報道為主導的課堂教學方式

針對上述科學研究和專業實驗為主導的教學所沒有涉及的其它重要的材料研究及測試方法，可將知名期刊中的英文科技論文中報道的熱門材料論文引入到課堂教學中，主要介紹一些熱門材料的研究與測試。通過對文獻大致了解后，重點講解文獻所涉及的研究方法和測試手段，如將文獻中石墨烯復合材料的結構及性能測試的方法與電子顯微鏡和X射線衍射技術結合起來講解，可以使學生明白測試方法在研究材料結構與性能之間的關系所起到的重要作用，進而使學生對教材上的測試方法具有更加直觀的理解。通過這種教學方式達到鍛煉學生的科研思維、促進學生科研能力和創新能力的提高的目的。

3 擬達到的教學目標

針對E+材料化學專業《材料研究與測試方法》課程教學存在的問題進行相應的教學改革，擬達到以下三項教學目標：

(1) 提高E+材料化學專業《材料研究與測試方法》課程教學質量，提高學生在課堂上的積極性和主觀能動性，使學生能夠達到課程培養目標。通過《材料研究與測試方法》課程學習，加強學生的專業英語能力，達到E+材料化學專業的培養目標；使E+材料化學專業學生能夠以英語為工具，材料化學為發展方向，成為具有較強的科學創新思維與能力的國際化科研技術人才。

(2)通過以科研工作和專業實驗為主導的E+材料化學《材料研究與測試方法》課程教學體系教學構建，可以使學生將實踐與理論有機相結合，為學生提供基本技能訓練和培養動手能力的機會,從而提高學生分析問題、解決問題的能力。同時也為E+材料化學專業摸索新型課程教學方式，使E+材料化學《材料研究與測試方法》課程能夠滿足國際化人才的培養要求。以科技文獻為主導的課堂教學改革可以使學生對各種測試方法理論有直觀的了解,使學生了解最新材料學科科研進展情況，擴大學生的知識面。

(3)通過課程教學改革可以使學生了解科研工作，鍛煉學生的科研思維，促進學生科研能力的提高；調動學生的課堂興趣和主觀能動性，促進學生的創新及就業能力的提高。