研究生現(xiàn)代材料測試方法課程教學(xué)實(shí)踐

　　摘要：通過對現(xiàn)代材料測試方法的課程教學(xué)現(xiàn)狀分析，從課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)以及考核方式等五個(gè)方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐。經(jīng)過三年的教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)效果良好，研究生的科研能力和創(chuàng)新能力得到了較大的提高。
　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代材料測試方法；研究生教學(xué)；教學(xué)方式；實(shí)踐教學(xué)
　　中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0138-03
　　隨著我國研究生教育規(guī)模的急劇擴(kuò)大，研究生培養(yǎng)數(shù)量與培養(yǎng)質(zhì)量之間的矛盾已成為當(dāng)前研究生教育中面臨的主要矛盾。提高研究生教育質(zhì)量是我國實(shí)施“人才強(qiáng)國”戰(zhàn)略的重要組成部分，高層次創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)也是我國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。研究生教育的三大目的是知識(shí)結(jié)構(gòu)、科學(xué)研究與創(chuàng)新精神，其中科研和創(chuàng)新是重點(diǎn)，知識(shí)結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)。只有具備完備的知識(shí)結(jié)構(gòu)，掌握更多的新技術(shù)、新思想，才能在知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)術(shù)思想、科學(xué)思維上形成交叉復(fù)合效應(yīng)，才能在科學(xué)研究過程中做出創(chuàng)造性的成果。使學(xué)生具備完備的知識(shí)結(jié)構(gòu)、寬厚的知識(shí)基礎(chǔ)、開闊的學(xué)術(shù)視野正是研究生課程教學(xué)的主要任務(wù)。由此可見，系統(tǒng)的課程教學(xué)在研究生培養(yǎng)過程中具有極為重要的地位，提高研究生課程教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。
　　為提高研究生課程教學(xué)質(zhì)量，湖北大學(xué)研究生院立項(xiàng)對現(xiàn)代材料測試方法這門課程進(jìn)行精品課程建設(shè)�，F(xiàn)代材料測試方法是材料科學(xué)與工程學(xué)科研究生的一門主干課程，主要介紹材料組成、結(jié)構(gòu)和形貌研究中具有代表性的常用分析測試方法的基本原理、試驗(yàn)方法、儀器設(shè)備及應(yīng)用。課程內(nèi)容涉及X射線衍射分析、電子衍射分析、電子顯微分析、光譜分析、核磁共振分析、熱分析以及其他分析測試方法等多種材料分析測試方法與技術(shù)，是材料學(xué)、材料物理與化學(xué)、材料工程、高分子化學(xué)與物理等多個(gè)學(xué)科研究生必須掌握的現(xiàn)代分析技術(shù)，對研究生后續(xù)科研有著十分重要的意義。通過對課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)以及考核方式等多方面的改革與調(diào)整，經(jīng)過近三年的教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的成效。
　　一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
　　1.以知識(shí)結(jié)構(gòu)為主的課程教學(xué)目標(biāo)。課程教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生須掌握各類現(xiàn)代材料測試方法的基本原理，熟悉各類儀器設(shè)備的操作過程，了解各類分析技術(shù)在材料領(lǐng)域科研中的應(yīng)用。課程教學(xué)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對各類分析技術(shù)的基本理論的掌握與理解，對知識(shí)的傳授與學(xué)習(xí)過程要求比較高，需要很多的教學(xué)時(shí)間。
　　2.以講授為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)方式。按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科進(jìn)行碩士招生，學(xué)生在本科階段所學(xué)專業(yè)差異性較大，包括材料科學(xué)與工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等相關(guān)專業(yè)。有些材料分析測試技術(shù)在本科階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過，但各專業(yè)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容又不太相同。因此，課程教學(xué)內(nèi)容對每一類材料分析測試技術(shù)都從其測試原理、儀器設(shè)備到實(shí)際應(yīng)用來介紹，需要的教學(xué)時(shí)數(shù)較多，只能以講授為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)方式進(jìn)行課程教學(xué)。
　　3.以深厚理論基礎(chǔ)為主的教學(xué)內(nèi)容。由于教學(xué)內(nèi)容包括了絕大多數(shù)的材料分析測試技術(shù)，非常繁雜，大部分的課時(shí)用于介紹各類測試技術(shù)的原理及儀器設(shè)備，與本科層次的教學(xué)內(nèi)容只有一些橫向擴(kuò)充，縱向延伸不足，各類分析技術(shù)的最新進(jìn)展及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用介紹較少，科學(xué)方法論及分享科研經(jīng)歷、科研思想等內(nèi)容則更少。較少的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)內(nèi)也只能讓學(xué)生觀摩實(shí)驗(yàn)測試過程，學(xué)生動(dòng)手操作設(shè)備的機(jī)會(huì)少。
　　4.以面向課堂教學(xué)為主的考核方式。上述的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程決定了考核方式是以考試成績與實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識(shí)的掌握程度，但研究生教育的目的包括知識(shí)結(jié)構(gòu)、科研能力和創(chuàng)新精神三個(gè)方面，以考試為主的考核方式對研究生的科研思想、創(chuàng)新能力方面的考核評價(jià)比較少。
　　二、教學(xué)改革措施
　　1.強(qiáng)調(diào)知識(shí)運(yùn)用與科研能力的教學(xué)目標(biāo)。隨著國家對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重視，對研究生課程教學(xué)也出現(xiàn)了越來越多的反思，其中主要包括教學(xué)內(nèi)容未能結(jié)合最新研究成果、教學(xué)方法本科化嚴(yán)重、缺乏培養(yǎng)研究能力的實(shí)踐環(huán)節(jié)、缺乏創(chuàng)新思想的啟迪等。現(xiàn)代材料測試方法課程以學(xué)生本科階段所學(xué)的相關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合研究生培養(yǎng)的目標(biāo)，將課程目標(biāo)定為：理解現(xiàn)代材料分析技術(shù)的基本原理，掌握各類分析測試技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)儀器設(shè)備的操作，能夠在實(shí)際工作中熟練運(yùn)用各類分析測試技術(shù)，了解相關(guān)分析技術(shù)的最新進(jìn)展。調(diào)整后的教學(xué)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)了各類分析技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用，對后續(xù)的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)及考核方式的調(diào)整起著指導(dǎo)作用。
　　2.實(shí)踐為主、講授為輔的教學(xué)方式。研究生課程學(xué)習(xí)階段是為科研工作奠定理論基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新思維模式的重要階段，但大多數(shù)課程仍然以知識(shí)傳授為主，對實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不足，研究生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用發(fā)揮不充分，不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和實(shí)踐的提高。為此，現(xiàn)代材料測試方法課程教學(xué)將“講授為主、實(shí)驗(yàn)為輔”的教學(xué)方式調(diào)整為以“實(shí)踐為主、講授為輔”，其中講授學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的三分之一，實(shí)踐教學(xué)占三分之二，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)際應(yīng)用能力。在講授過程中，弱化分析技術(shù)的基本原理等理論性內(nèi)容，重點(diǎn)介紹各類分析方法的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)分析，同時(shí)介紹該類技術(shù)的最新進(jìn)展，結(jié)合教師科研工作，分享科研思想及科學(xué)方法。實(shí)踐教學(xué)分為三部分，一部分是學(xué)習(xí)操作大型分析測試儀器并對測試結(jié)果進(jìn)行分析，掌握分析方法的特點(diǎn)；第二部分是根據(jù)不同的樣品，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用不同的分析測試方法對材料的組成、結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行表征；最后，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案與測試結(jié)果，進(jìn)行針對性的講解與評價(jià)。這種教學(xué)方式，可使研究生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解，同時(shí)更有帶入感，提高學(xué)生的求知欲，幫助學(xué)生逐步養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、科學(xué)思考的習(xí)慣，提高其分析問題、解決問題的能力。
　　3.分享科研思想與科學(xué)方法的教學(xué)內(nèi)容。常見現(xiàn)代材料測試方法的教材中大多包括X射線衍射分析、電子衍射分析、電子顯微分析、光譜分析、核磁共振分析、熱分析以及其他分析測試方法等內(nèi)容，其中相當(dāng)一部分內(nèi)容在材料類本科階段都有涉及。因此，結(jié)合學(xué)院的科學(xué)研究情況，將光譜分析、核磁共振分析等已在本科階段學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，在課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站中將其基本原理、儀器結(jié)構(gòu)及相關(guān)應(yīng)用等資源列出，以學(xué)生自學(xué)為主，而課程教學(xué)內(nèi)容以X射線衍射分析、電子顯微分析、熱分析及電化學(xué)分析為主。X射線衍射分析主要包括廣角、小角X射線衍射及光電子能譜分析；電子顯微分析包括透射、掃描電子顯微技術(shù)、電子衍射技術(shù)以及EDS能譜分析；熱分析包括熱重、差示掃描量熱法以及動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析技術(shù)；電化學(xué)分析包括電化學(xué)工作站、電化學(xué)腐蝕、極化以及交流阻抗分析等。教學(xué)內(nèi)容的精簡有利于教師突出教學(xué)重點(diǎn)，有利于學(xué)生針對性地學(xué)習(xí)，為研究生下一步的科學(xué)研究任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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