新就業模式下人工晶體課程的理論與實踐教學研究

鄭 威，何秀蘭，范葉霞

（哈爾濱理工大學 材料科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

新就業模式下人工晶體課程的理論與實踐教學研究

鄭 威，何秀蘭，范葉霞

（哈爾濱理工大學 材料科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

當前無機非金屬材料專業的就業已從單一方向向多元化方向發展，而人工晶體是無機非金屬材料的重要分支。本文針對人工晶體的現狀，分析了課程建設的必要性，提出了對該課程具體的教學改革措施，主要從教材建設、實踐教學改革、教學方法創新及考核方式調整幾個方面進行了探討，為激發學生的學習興趣，幫助學生靈活地掌握就業崗位要求的知識和技能提供了教學方法。

無機非金屬材料系；人工晶體；教學研究；新就業模式

一、前言

人工晶體是無機非金屬材料的重要分支，隨著相關產業的快速發展，直接刺激著人工晶體方向的人才需求也在逐步擴大，也逐漸成為無機非金屬材料專業就業的主流方向，而不再是局限于傳統的硅酸鹽材料這一單一方向。因此在這種雙就業方向情況下，高等工程教育應著力培養相關的專業型人才，以適應當前就業形勢，為學生進入工作階段做知識的儲備和引導。同時，晶體學是無機非金屬材料學科必須夯實的理論基礎，然而，人工晶體具有較強的專業技術性，并沒有相對系統的教學體系，仍然存在著諸多問題。因此，如何完善人工晶體教學體系，提高教學質量，如何在有限的教學時間內教授足夠的必要內容并提高教學效果，激發學生的學習興趣及能動性，以便更靈活地掌握專業知識，成為教學面臨的現實問題。

二、課程現狀

根據無機非金屬材料專業的專業設計及人工晶體定位，人工晶體課程既服務于無機非金屬材料專業，又服務于材料科學與工程一級學科下的其他工學專業[1]，然而，目前針對該課程教學還存在以下問題：（1）相關課程設置少，沒有專門的理論知識教材配套；（2）實驗及實踐教學缺乏，常規的實驗儀器與設備供給不足，難以實現理論與實踐相結合；（3）教學方法單一，教學模式固定化，學生積極性不高。基于人工晶體課程存在的以上問題，提出合理的教學方法，進行實際、可行的教學完善改革，以實現教學的目標是亟待解決的問題。

三、課程改革措施初探

根據人工晶體課程較強的專業技術性、理論知識的抽象復雜性及多學科的交叉性等特點[2]，我們對人工晶體課程教材建設、實踐教學改革、教學方法創新和考核形式調整等各個環節進行了探討。

1.進行教材建設，實現課程重組。針對當前人工晶體課程沒有專業的理論知識教材相配套的狀況，課題小組將重新設計理論教學的知識結構，編寫出適于本科生和研究生的教材。內容涉及人工晶體的種類（如激光晶體、半導體晶體、閃爍晶體等分類講解）、合成生長機理及應用領域等基本專業知識，并補充和晶體內容相關的國內外先進的前沿性知識，讓學生及時了解人工晶體的最新動態和切實應用。并適時地編寫雙語教材，在專業術語標注英語的基礎上，將每章前面的概要用雙語同時寫出，使學生在學習專業知識的同時，熟悉英語專業術語。

2.優化實驗教學體系，重視實踐教學。在實驗教學的安排上，首先課題小組要增加人工晶體的實驗教學內容，設計出完整的晶體制備和生長過程實驗，再要增設練習基本方法、基本操作技能的實驗。并且要打破以往實驗教學的固定模式[3]，積極調動學生的主動性，要求學生自己查閱資料，自主設計實驗，完成實驗操作，鍛煉學生的實踐動手能力，為將來就業打好基礎。實踐教學環節是學生直接接觸實際工作和鍛煉能力的關鍵環節，本課題小組精心策劃了人工晶體的實踐教學內容。無機非金屬材料專業的生產實習階段增加通信等光電信息領域的實習基地，讓學生了解人工晶體在生產領域的基本情況，也讓學生思想上有從實驗領域到工程領域的過渡認識。適時安排綜合性課題設計，立題多樣化，緊貼晶體材料工程實際，讓同學們親自動手操作，加深學生對專業課程的理解和鞏固。畢業設計不再局限于傳統無機非金屬材料的設計，要充分利用人工晶體實驗室資源，開設人工晶體設計題目，設計一些光電子領域能夠反映前沿工作的課題，能夠讓學生充分接觸研究前沿的畢業設計，在培養學生科研的基本素質和能力的同時，也為學生走入社會儲存能量。

3.改變教學模式，創新教學方法。如前文所述，傳統教學模式已不能滿足現代培養需求[4]，因此教師應積極嘗試采用更多的現代教學方式，如：討論式、體驗式、提問式或觀摩教學、多媒體教學、互動教學等，把現代教學方法和技巧滲透到人工晶體相關課程中，改變“一言堂”“獨角戲”的模式[5－6]，要調動學生思維，營造思考氛圍，對于一些較深的理論問題，還可采用文章研討、小組討論的方法，這樣既提高了學生的學習興趣，又鍛煉了他們分析問題的能力和邏輯思維能力。由于晶體的結構、形貌等內容較抽象，對學生的空間想象能力要求較高，因此除一般的多媒體平面教學外，我課題小組擬制作三維格式的課件，除了在課堂上演示外，學生也可在教學網站上實時觀察。也可以針對內容放映視頻或flash課件，如工程生產的過程記錄、教學錄像或國內外有關晶體的最新研究成果報道等，都有助于培養學生學習興趣。而且在實驗課上的多媒體教學也可以應用到人工晶體課程中，如為學生演示晶體光學現象，可以通過連接偏光顯微鏡和計算機投影儀，實現顯微互動教學，教師可以隨時與學生對顯微鏡里看到的現象通過計算機上的圖像進行交流。實驗教學多媒體化使教學內容生動形象，提高了教學效率和質量。

4.調整課程考核形式，激發學習積極性。在實施教學方法改革創新，主觀上提高學生積極性的同時，還應該通過考核方式上的改進，客觀上改變學生學習的態度。因此，理論課程中，教師應根據學生平時出勤、課堂發言、參與討論、發表見解、書寫小論文等情況，適當分配所占成績比例（70%），再加上筆試測試的成績（30%），最終得到考核成績。實驗課程中，應根據學生預習報告、實驗報告、課堂問題討論、操作規范程度、順利解決實驗過程中問題等作為平時實驗成績，最終考試要有基本實驗技能考核，若有自主設計的實驗要給予加分。而且實踐教學中的表現也要計入大學期間的總學分，使學生能夠認真對待，不斷培養未來就業所需的綜合素質。

四、總結

基于當前無機非金屬材料專業的就業形勢，人工晶體方向的專業人才需求逐步擴大，而我們的教學目的就是要培養具有主動和創造能力的高素質專業型人才，來推動學生的職業生涯發展。本文提出的教學內容及教學方法是根據就業和人才市場的需要不斷進行調整的，形成一種“動態”的課程設置和教學方式。我們堅信隨著課程建設的逐步深入，人工晶體的教學質量和效果必將提高。

[1]張英.大材料背景下晶體學課程的改革與創新[J].科教文匯，2011，10（28）：71-72.

[2]侯翠紅，張婕，陳衛航，湯建偉，任保增，萬亞珍，雒延亮.化學工程與工藝專業課程體系與教學內容的改革[J].高等理科教育，2012，（4）：115-118.

[3]田光佩，徐倩.大學實驗教學改革綜述[J].中國教育研究論叢，2007，（00）：151-153.

[4]鄭舉功，陳泉水，劉曉東，楊婷，劉云海，任廣元.材料專業應用型創新人才培養模式與課程體系建設 [J].高等理科教育，2011，（6）：143-147.

[5]陳明，雷芝崢，王彩燕.課程教學和科學研究相結合的教學方式[J].桂林電子科技大學學報，2008，28（2）：163-166.

[6]金應燮.淺議教學模式的改革[J].中國教育研究論叢，2006，（00）：105-106.

G642.0

A

1674-9324（2014）35-0198-02

本項目由黑龍江省高等教育學會高等教育科學研究“十二五”規劃課題“基于無機非金屬材料系雙就業方向下人工晶體課程的教學與實驗研究”資助（項目編號：HGJXHC110546）

鄭威（1972-），女，教授，博士，長期從事晶體生長和性能教學和科研工作。