房彩虹
(安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,安徽 蕪湖 241000)
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《現(xiàn)代材料分析測試方法》教學(xué)探討與思考
房彩虹
(安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,安徽蕪湖241000)
《現(xiàn)代材料分析與測試方法》是本科教育中一門系統(tǒng)介紹先進(jìn)材料測試分析方法的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)能夠掌握材料分析與測試方法的基礎(chǔ)知識和儀器操作技能。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),教學(xué)過程中提高教學(xué)質(zhì)量極其重要。本文主要從教師層面,通過提升教師“有識、有心、有術(shù)”三方面,對提高《材料分析與測試方法》教學(xué)效果的方法進(jìn)行探討與思考。
現(xiàn)代材料表征與測試方法;教學(xué)探討;教學(xué)方法
對新材料進(jìn)行分析和表征是材料研究的基礎(chǔ),使得《現(xiàn)代材料分析測試方法》這門專業(yè)基礎(chǔ)課程在化學(xué)、材料、生物及環(huán)境等學(xué)科的本科專業(yè)教學(xué)中愈發(fā)重要?!冬F(xiàn)代材料分析測試方法》涉及多種先進(jìn)材料表征分析方法與技術(shù),其中包括電子能譜分析、X-光衍射分析、熱分析等。同時課程還涉及多種儀器(如:X-粉末衍射儀,掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等)的設(shè)計原理、組件、功能及應(yīng)用,故該課程涉及專業(yè)知識面廣且具有一定的特殊性,并有大量的學(xué)科交叉知識和抽象的描述性知識[1]。此外,該課程中還涉及大量先進(jìn)儀器設(shè)備的操作知識。因此,《現(xiàn)代材料分析測試方法》課程給學(xué)生的印象是抽象、生澀、枯燥,這對學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和掌握該課程知識帶來一定的困難;且學(xué)生學(xué)習(xí)興趣難以激發(fā),導(dǎo)致課程教學(xué)效果普遍不理想[2-3]。要改變這一現(xiàn)狀,在教學(xué)過程中必須對教學(xué)方式和方法進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化。本文主要結(jié)合自身教學(xué)中總結(jié)的經(jīng)驗,在通過不斷地研究教學(xué)方法,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,綜合學(xué)生反饋信息以及同行專家給出的建議,結(jié)合本課程自身特點,有針對性的改進(jìn)教學(xué)方法和思路,主要從教師層面通過提升 “有識、有心、有術(shù)”三個方面對提高本課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行探討與思考。
1.1教師要“有識”
“師者,所以傳道授業(yè)解惑者也”。教師之所以可以做到“傳道授業(yè)解惑”,是因為教師比學(xué)生提前擁有更多的知識儲備,也就是說作為教師首要的條件是“有識”?!坝凶R”首先要具有一定的專業(yè)知識素養(yǎng)。當(dāng)代社會更要求教師要有良知、真知和廣博的知識。由于教師在整個教學(xué)過程中處于主導(dǎo)地位,是課程的主要建設(shè)者和實施者,其知識水平、教學(xué)能力及創(chuàng)新精神直接決定課程實施的質(zhì)量。因此,在實施《現(xiàn)代分析與測試方法》課程的教學(xué)過程中,要求任課教師在專業(yè)技術(shù)上具備較高的水平,以適應(yīng)本門課程所涉及的較強(qiáng)專業(yè)理論知識和實際操作技能。由于本課程知識交叉性,要求任課教師不能僅了解本專業(yè)相關(guān)的知識和實際操作技術(shù),更需要充分掌握其他相關(guān)專業(yè)的知識。比如:在講解《電子顯微鏡》這一章節(jié)中,由于該章所涉及的掃描、透射電子顯微鏡等儀器設(shè)計原理是基于“電子與物質(zhì)的相互作用”這一物理性較強(qiáng)的知識點。因此,要求教師不僅要掌握電鏡的應(yīng)用及操作,更要求教師理解掌握電子與物質(zhì)之間的相互作用機(jī)理,通過詳細(xì)講解,使學(xué)生從理論層面理解如何能利用電鏡得到更好效果的表征,不僅“知其然”,而且“知其所以然”。由此可見,掌握多種知識體系,并能綜合應(yīng)用于課堂教學(xué)才是我們真正能教懂學(xué)生知識的關(guān)鍵。再者,本課程也是一門操作性極強(qiáng)的課程,這就要求教師熟練掌握相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成和操作技術(shù)。因此教師應(yīng)當(dāng)在積極學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上,對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行反復(fù)操作積累經(jīng)驗,并能將理論知識和實際操作有機(jī)結(jié)合進(jìn)行講授。講授的目的不僅僅是讓學(xué)生掌握一項測試方法,而是教師將知識內(nèi)化之后傳授給學(xué)生,使學(xué)生能夠解決使用過程中遇到的問題??萍硷w速發(fā)展,新技術(shù)不斷出現(xiàn),教師要時刻關(guān)注相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的前沿發(fā)展方向,讓學(xué)生了解該領(lǐng)域發(fā)展的趨勢和應(yīng)用拓展情況,而不是使知識僅在書本中的有限空間中游弋。
具備扎實的理論知識與操作技能是該門課程教師能夠勝任所授課業(yè)崗位的基礎(chǔ)。教師要清楚的意識到:在這個知識爆炸的時代,學(xué)生掌握知識的水平和對知識需求已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往,要求老師不僅僅是一本“專業(yè)字典”,而是一位“有識之師”。
1.2教師要“有心”
“有心”即教師對學(xué)生有愛心、關(guān)心學(xué)生,工作用心。由于《現(xiàn)代材料分析測試方法》課程內(nèi)容生澀難懂,很多學(xué)生對該門課程產(chǎn)生反感。改善這一現(xiàn)象的方法之一就是讓學(xué)生喜愛授課教師。古語有云“愛屋及烏”,教師利用自己的人格魅力,以自己的真心換取學(xué)生的喜愛,進(jìn)而使學(xué)生自覺將心思用在該門課程中。這就要求教師在生活和學(xué)習(xí)上都要對學(xué)生有愛心,往往一個眼神,一句鼓勵的話語都可以改變學(xué)生對老師的看法以及對該課程的看法。
用心是一種責(zé)任感和態(tài)度。要提高《現(xiàn)代材料分析測試方法》的教學(xué)質(zhì)量,教師必須精心準(zhǔn)備課程規(guī)劃和設(shè)計、課前教案以及課程的實施等環(huán)節(jié),如課時安排、課間準(zhǔn)備、板書設(shè)計、理論實踐的交互安排等。
1.3教師要“有術(shù)”
做任何事情都其對應(yīng)的思路和方法,即要“有術(shù)”。對于《現(xiàn)代材料分析測試方法》的教學(xué)同樣是要“有術(shù)”,從而達(dá)到事倍功半的效果。結(jié)合該門課程的特點應(yīng)注意以下幾方面:
(1)上好第一節(jié)課引發(fā)學(xué)生的興趣
大學(xué)生往往會在學(xué)習(xí)一門課程之前一對該課程進(jìn)行了解,從而得到一些直觀認(rèn)識,比如:這門課比較有意思;亦或是本門課程好無聊。這種先入為主的想法會在很大程度上影響學(xué)生對待該門課程的態(tài)度。上好第一節(jié)課是扭轉(zhuǎn)學(xué)生已先入為主的觀念的一次最佳機(jī)會。第一堂課也是學(xué)生與老師在本門課程的第一次直接接觸,也是學(xué)生自發(fā)的最具有好奇心和求知欲的一次課,要讓學(xué)生了解本門課程是一門易學(xué)、有用、有趣的課程,老師也是學(xué)生的“朋友”。第一次課可以從身邊的常見的事例和已學(xué)習(xí)的知識入手,循序漸進(jìn)的,使用簡單易懂且具有直觀性的語言和案例客觀的介紹本門課程的知識,讓學(xué)生在恍然醒悟的感覺中學(xué)到知識,并愉快的接受這些知識,從而激發(fā)對本課程的興趣。
(2)善于采用啟發(fā)和討論式教學(xué)手段
由于《現(xiàn)代分析與測試方法》課程內(nèi)容上相對抽象和平述,不像其他故事性或邏輯性強(qiáng)的課程能夠引人入勝,因此教師在教授本課程時,除適當(dāng)穿插一些相關(guān)知識的逸聞趣事外,更要善于采用啟發(fā)式和討論式教學(xué)方式,以克服以往單一授課方式的單調(diào)無味。高校學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)部分知識的能力,教師完全可以針對課程部分內(nèi)容提出問題,采取“翻轉(zhuǎn)課堂”的方式,讓學(xué)生通過查閱書籍以及網(wǎng)絡(luò)搜索等方式探討問題,以學(xué)生為授課主體,教師為授課對象。學(xué)生在“教”的過程中不僅學(xué)習(xí)本知識點,而且可以將所學(xué)知識延伸至其他相關(guān)知識。但要注意的是,在這種角色翻轉(zhuǎn)的過程中,教師不能僅僅只是在課堂上聽講,更應(yīng)該在必要的節(jié)點上給予學(xué)生啟發(fā),使他們更深入的探討問題。同時通過討論引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)活動中,將他們自學(xué)的知識與其他同學(xué)一起分享、探討,學(xué)生由被動的受教者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥氖┙陶?,這樣不僅能改變教學(xué)形式的單一性,也可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。
(3)善于使用多媒體教學(xué)和科研與試驗相結(jié)合的教學(xué)方式
在教學(xué)過程中“一圖勝千言”。多媒體以其具有圖、文、音、影等技術(shù)優(yōu)勢在現(xiàn)代教學(xué)中扮演著重要的角色[4],《現(xiàn)代分析與測試方法》課程中涉及大量的儀器設(shè)備及其部件介紹,以及這些儀器部件工作的原理,其中部分器件無法直接觀察到,且語言表述比較抽象。這就需要借助多媒體設(shè)備進(jìn)行講授,利用多媒體的圖影技術(shù)讓學(xué)生直觀了解所學(xué)習(xí)儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理等。由于條件的限制,學(xué)生不能動手操作每一種儀器設(shè)備,可以利用多媒體技術(shù)制作設(shè)備工作示意圖、動畫或者將操作過程錄制成視頻等。讓學(xué)生了解這些儀器設(shè)備原理和操作技術(shù)。
《現(xiàn)代分析與測試方法》理論和實驗性很強(qiáng)的一門課程,在教學(xué)過程中一定要注意理論與實踐的結(jié)合。針對這種情況可以適時選用現(xiàn)場教學(xué)方式。在儀器使用現(xiàn)場對其原理、結(jié)構(gòu)、操作及儀器參數(shù)的選擇進(jìn)行講解,給學(xué)生直觀認(rèn)識。并在講解過程中注意和其他儀器進(jìn)行對比,使學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行融會貫通,學(xué)以致用,最終達(dá)到綜合靈活運(yùn)用各種儀器的目的。
(4)保持持續(xù)的興趣和積極主動性
學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好一門課程的最強(qiáng)原動力。要想讓學(xué)生學(xué)習(xí)好本課程必須要持續(xù)的調(diào)動學(xué)習(xí)興趣。前面我們提到要在第一次課上激發(fā)學(xué)生對本課程的興趣,而使學(xué)生持續(xù)保持學(xué)習(xí)積極主動性是一項更加艱巨的任務(wù)。首先要求教師不能照本宣科,把本已抽象難懂的內(nèi)容講述的索然無味,這樣只能淬滅學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師要不斷的優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,把抽象內(nèi)容具體化,合理把握講授內(nèi)容的順序,使其有層次性、遞進(jìn)性和邏輯性。其次,教學(xué)過程中不斷引入新奇事物激發(fā)學(xué)生的好奇心,以促使學(xué)生求知探索,為學(xué)習(xí)提供源源不斷的動力。比如:以“大家都知道‘花兒為什么這樣紅?可有沒有想過‘蝴蝶為什么這么美?它們五彩的顏色究竟怎么呈現(xiàn)的呢?’這一常見卻被忽略的問題引發(fā)學(xué)生思考,再以多媒體方式展示給學(xué)生答案:蝴蝶的顏色是因為它們的翅膀的微結(jié)構(gòu)的周期性排列造成的,不同的蝴蝶有不同的微結(jié)構(gòu)及周期排列。進(jìn)而引出“怎么看到這些微小的結(jié)構(gòu)?”,從而逐步引入本課程所涉及的掃描、透射顯微鏡及相關(guān)的表征方法。這種課程引入方法可以給學(xué)生設(shè)下美麗的“陷阱”,從而使他們一直跟著“為什么這種儀器就能看到,而我們平時卻看不出來?究竟這些儀器還能用來做什么呢?”等問題。希望學(xué)生帶著這些問題,帶著好奇心,完成本課程的學(xué)習(xí)。
綜上所述,要提高《現(xiàn)代材料分析測試方法》課程的教學(xué)質(zhì)量,從教師的層面要做到有扎實、深厚、廣博的知識和熟練的設(shè)備操作技術(shù),還要對學(xué)生有愛心,關(guān)心學(xué)生,用心做好每一件事情,讓學(xué)生喜愛老師一樣喜愛這門課程。同時要善于使用符合本課程的教育教學(xué)方法,要利用好第一次課,結(jié)合多媒體教學(xué)和理論與實驗相結(jié)合的教學(xué)方式,適當(dāng)采用啟發(fā)式和討論式教學(xué)方式,并注意保持學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師在本職工作上做到“有識、有心、有術(shù)”的“三有”教師,一定能夠提升本課程的教學(xué)質(zhì)量。
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Teaching Exploration and Thinking in Advanced Analysis and Testing Methods
FANG Cai-hong
(College of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, Anhui Wuhu 241000, China)
AdvancedAnalysisandTestingMethodsis an important course in undergraduate education that systematically introduces someadvancedanalysisandtestingmethodsin materials. By studying this course, the students can learn the basic instrumental theory and operation skills. To achieve this, teachers’ teaching skills play a key role. Herein, there are some exploration and thinking on improving the teaching effect based on "knowledge, love, and skills" of a teacher.
AdvancedAnalysisandTestingMethods; teaching exploration; teaching methods
房彩虹(1984-),女,講師,主要從事功能納米材料的合成和應(yīng)用。
G642.3
A
1001-9677(2016)01-0215-02