《材料分析測試技術》教改初探

蘇琳芬

【摘要】本文針對筆者在該課程授課過程中的情況，從教學內容、教學方法以及課程考核方式等方面進行總結，并提出心得體會。

【關鍵詞】材料分析測試技術 ?教學內容 ?教改 ?教學方法

【中圖分類號】TB302-4;G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）02-0010-02

一、引言

材料分析測試技術是材料科學與工程專業的主要基礎理論課程之一。材料分析測試技術是關于材料成分、結構、微觀形貌、缺陷等方面的現代分析測試技術及其有關理論基礎的科學，并適當反映近年來國內外在這方面研究的新理論、新進展。現代分析測試方法在材料生產過程中原材料的檢測、產品質量監督以及新材料的研究與開發等方面具有重要作用，他們既是材料分析測試的手段，也是材料科學研究必不可少的方法，是材料科學與工程專業學生必備的專業知識之一。如何使學生理解材料分析測試方法及原理以及掌握專業知識。教師在授課過程中教學內容、教學方法和評價方式起著至關重要的作用。因此本文結合作者的實際教學情況以及在教學過程的切身體會談談在材料分析測試技術教改中的嘗試。

二、教學內容的改革

材料分析測試技術課程是在學生已具有高等數學、材料科學基礎、材料物理、材料化學和材料導論等基本知識的基礎上進行的。課程主要學習內容包括X射線衍射分析、電子顯微分析、熱分析、振動光譜分析和光電子能譜分析等現代材料科學測試方法，內容豐富且龐雜。因此我們將從教學主線、共性問題歸類、結合實例分析以及及時更新教學內容等四方面對教學內容進行改革，以使得學生可以更全面地掌握課程內容，并可以進行應用。

1.抓緊教學主線。本課程主要闡述材料組成、結構和升降溫過程發生的物理化學變化的現代研究手段和測試方法。重點理解X射線以及電信號與樣品的相互作用后所獲得的信息是如何用于表征樣品。抓住以上教學主線，讓學生全面掌握掌握X射線衍射分析、電子顯微分析的樣品制備和結果分析處理是本課程的主要教學目標。在教學過程中，始終圍繞教學主線，深入淺出講解相關理論，適時將布拉格方程等基本理論與實際分析測試獲得的圖像相結合分析，提高學生的理解能力。

2.對共性問題歸類。該課程中，有些測試方法利用了相同的原理。因此，可以針對各個測試方法相同的原理部分進行講述，而后再分別針對各個測試方法進行詳細闡述。例如，X射線衍射分析和電子顯微分析均利用了晶體結構衍射的原理。因此先將晶體結構衍射原理部分進行講述，再分別針對兩個測試方法的特點部分進行詳細分析。

3.結合實例分析。結合實例指導學生學習相關的分析測試技術，能啟發學生的學習積極性和主動性，培養學生分析問題和解決工程實際問題的能力。例如在講解透射電鏡衍襯模式下的明場像和暗場像時，先向學生展示一組明場像和暗場像的對比照片，使學生先有直觀的認識，進而再詳細介紹明場暗場的成像原理。通過理論結合實際，使教學內容由抽象復雜變得直觀明了，強化學生的專業知識。

4.不斷更新教學內容。由于科技的不斷進步，材料分析測試技術的內容也在不斷地更新和完善，促使教師在講解分析測試技術時要注意結合本學科前沿研究領域和最新發展動態、介紹重點科技成果增加教學信息量大大豐富和活化教學內容使學生掌握更多、更新的專業知識。

三、教學方法的改革

現如今，集合了文字、圖形、動畫等元素多媒體技術已應用到教學過程中，增強了教學的直觀性和生動性。然而，材料分析測試技術是一門理論性很強的課程，需要學生在課堂上理解較多的分析測試理論，因此需要在課堂教學中引入多元的教學方法。以調動學生學習的積極性和主動性，進一步提高教學質量和學習效果。

1.多媒體教學與傳統教學方法相結合。根據材料分析測試技術課程的特點在制作多媒體課件時主要把一些基本概念和學習的重點內容制作進去。授課過程中，要在課堂上通過板書對一些關鍵的公式推導和概念進行講解分析。其次，對于重點或難點部分，通過多媒體進行強調，并對每部分知識點都及時進行總結。此外，在課堂上對學生進行提問，考查學生的知識掌握情況，以便及時調整課堂教學方法，有利于提高教學效果。

2.理論知識與應用實例相結合。材料分析測試技術是應用性較強的課程，需要學生掌握測試技術方法后進行實例分析。在教學過程中將課堂的理論教學與實際問題有機結合，有利于調動學生學習的積極性和創造性。比如在講授“物相分析”一節的時候就把實驗獲得的X射線衍射圖譜發給學生，讓學生根據提供的材料成分以及PDF卡片檢索出可能的具體物相。通過在課堂過程中穿插分析測試實例，培養學生的思維能力、表達能力和分析解決問題的能力。

3.理論教學與現場教學相結合。現場教學法最顯著的特點在能夠為學生提供豐富的直觀經驗，有利于學生理解和掌握理論知識。材料分析測試技術課程的原理性非常強，若能加入現場教學可以加深學生的對于理論知識的理解。例如，在講授到X射線衍射時候，可以帶學生到實驗室，通過現場操作演示使學生觀察到符合布拉格方程的晶面發生了衍射，加深學生的理解，為后續的科研工作奠定了良好的理論和實踐基礎。

四、完善課程考核方法

在材料分析測試課程的考核上采取了綜合考核方法。除了學生的期末筆試成績外，考試成績還包括課堂提問、課后作業、小論文等多種評價手段。綜合考核方式既能鍛煉學生知識綜合運用的能力，又能培養學生查閱分析信息資料、收集分析數據和撰寫科技論文的能力。通過考核方式的改革，有助于學生掌握和運用所學知識培養學生分析問題、解決問題的方法及能力，大大提高學生學習的主動性。

五、結束語

通過以上教學內容、教學方法和考核方式等方面的改革，加深了學生對材料分析測試的基本概念、基本理論和應用場合的理解，激發學生的學習興趣，為學習以后專業課程打下堅實基礎。使學生在完成課程的學習后，能夠針對實際問題正確選擇材料分析與測試的方法，并且能正確分析測試結果。并且具備通過自學掌握材料分析新方法、新技術的能力。

參考文獻：

[1]林健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J]. 高等工程教育研究， 2011（5）： 1-9.