科研促進(jìn)《薄膜材料與技術(shù)》課程教學(xué)改革

陳碩然　葉常青

摘要：薄膜材料與技術(shù)課程是材料類專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。本文探究了科研對于該門課程的深化與拓展，將理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練相結(jié)合，以加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，提升教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：科研促進(jìn)教學(xué)；薄膜材料與技術(shù)；教學(xué)改革

隨著近期中美貿(mào)易戰(zhàn)打響，國家對于關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新提出了更高的要求。在芯片等器件小型化、低維化的發(fā)展趨勢下，薄膜材料與技術(shù)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。加強(qiáng)了對材料專業(yè)尤其是薄膜材料方向的人才要求，不僅要了解理論方面的知識，還要對相關(guān)領(lǐng)域科研方法有所掌握，具備一定的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

薄膜是材料的一種基本形態(tài)，基于這一概念的科研成果層出不窮，這與科學(xué)研究的發(fā)展息息相關(guān)。薄膜材料與技術(shù)課程這門課程自然也與科研密不可分，講授教師從事相關(guān)的科學(xué)研究，可以將科研成果引入教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)過程生動(dòng)形象；也可以讓學(xué)生接觸科研文獻(xiàn)，參與科研實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)其實(shí)踐創(chuàng)新的能力。

一、 科研與教學(xué)的互動(dòng)

薄膜材料與技術(shù)課程是一門介紹薄膜材料物理基礎(chǔ)、制備方法以及性能應(yīng)用的專業(yè)課程，對學(xué)生后續(xù)的科研或就業(yè)經(jīng)歷都能起到一定的指導(dǎo)作用。大部分教師，尤其是青年教師在投入教學(xué)工作的同時(shí)，也活躍在科研的第一線，從事薄膜材料相關(guān)研究?？蒲蟹矫娴倪M(jìn)展可以選擇性的引入教學(xué)過程，使教學(xué)內(nèi)容深化、拓展。可根據(jù)國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，完善課程的內(nèi)容。課題組多年來通過將納米材料的自組裝與傳統(tǒng)印刷技術(shù)相結(jié)合，發(fā)展了納米綠色印刷技術(shù)并在光子晶體薄膜制備方面取得了較大進(jìn)展。利用這一技術(shù)，可以控制制備光子晶體薄膜的技術(shù)與工藝；研究納米材料組裝的機(jī)理，實(shí)現(xiàn)全波段結(jié)構(gòu)色光子晶體薄膜的制備。講授教師將課題組研究成果引入到薄膜材料與技術(shù)課程教學(xué)中，形成案例教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容具有薄膜材料領(lǐng)域的先進(jìn)性與前沿性。并向?qū)W生展示樣品，使其對薄膜材料有更加直觀的印象，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。還可以將演示實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)中，并讓學(xué)生親身參與，激發(fā)他們的科研意識。這些都反映出科研促進(jìn)教學(xué)的積極效果。

二、 科研帶動(dòng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

課題組依托江蘇省環(huán)境功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，科研氛圍與條件良好。實(shí)驗(yàn)室對于該門課程學(xué)生開放，教學(xué)過程中涉及的化學(xué)氣相沉積及濺射技術(shù)，都可以在實(shí)驗(yàn)室觀摩甚至實(shí)際操作。對科研有興趣的學(xué)生，還可以通過參加大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、學(xué)科競賽、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)，加入教師科研中去。從查閱文獻(xiàn)、制定方案、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理以及論文撰寫，使學(xué)生經(jīng)歷專業(yè)、完整的科研訓(xùn)練。學(xué)生在此過程中，不僅加深了對課堂知識的理解，也提高了自身的實(shí)踐創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)。教師可根據(jù)學(xué)生參與科研的進(jìn)展，針對性地給予指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與創(chuàng)新思維。教師在指導(dǎo)學(xué)生的過程中，也可能迸發(fā)出新的火花，通過教學(xué)過程促進(jìn)科研成果的創(chuàng)新。

三、 課上課下結(jié)合的自主式學(xué)習(xí)模式培養(yǎng)

在課堂知識講授的同時(shí)，在教學(xué)中設(shè)置PPT報(bào)告環(huán)節(jié)。學(xué)生根據(jù)事先選擇的題目，通過期刊、專著、網(wǎng)絡(luò)信息等渠道進(jìn)行資料的查找與篩選。并將搜集到的文獻(xiàn)資料按照規(guī)范的科研報(bào)告形式，制作PPT進(jìn)行展示，全班同學(xué)再根據(jù)報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行討論。這一考查形式要求學(xué)生充分掌握課堂教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，還需要在課下投入精力時(shí)間，根據(jù)教師指導(dǎo)的正確方法，對科技文獻(xiàn)進(jìn)行檢索和自學(xué)，并制作規(guī)范的報(bào)告PPT。這種課上課下相結(jié)合的自主學(xué)習(xí)模式能夠極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)文獻(xiàn)的過程中，了解科研動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)文獻(xiàn)調(diào)研能力、PPT制作水平、口頭表達(dá)能力等，在實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面起到了良好的效果。

四、 總結(jié)

薄膜材料與技術(shù)是一門面向材料專業(yè)的課程，涵蓋物理、化學(xué)、材料、工程等多學(xué)科知識，實(shí)用性強(qiáng)。本課程在讓學(xué)生了解真空基礎(chǔ)、薄膜制備方法以及功能薄膜材料等理論知識之外，還能夠結(jié)合科學(xué)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)科技文獻(xiàn)，匯總調(diào)研結(jié)果并進(jìn)行口頭報(bào)告。教師將科研成果引入教學(xué)過程，既能豐富教學(xué)內(nèi)容，還能為學(xué)生提供科研訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。這一教學(xué)模式對于教學(xué)和科研雙方面的發(fā)展都具有重要意義。

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作者簡介：

陳碩然，江蘇省蘇州市，蘇州科技大學(xué)；

葉常青，江蘇省蘇州市，蘇州科技大學(xué)天平學(xué)院。