《材料合成與表征》課程的教學方法改革與實踐

郝燕　李松波　郭貴寶　劉金彥　袁春華　楊卉

【摘要】《材料合成與表征》課程是將材料合成制備與表征技術相結合介紹的一門課程，是應用化學專業和材料科學相關專業本科生的專業基礎課。這門課程以往單一的“填鴨式”教學方法根本無法調動學生的學習積極性，限制了學生探索新型材料合成技術的興趣，這就無法實現設立本課程的初衷。只有改變以教師為中心的單向信息傳輸方式，才能最大限度的調動學生的學習熱情，讓學生充分學習和了解新型尖端的智能材料，將學到的基礎知識應用于生產實踐，培養學生的發散性、批判性和創造性思維，激發學生的創新精神。

【關鍵詞】材料合成與表征 新型智能材料 啟發式教育 學生老師角色互換

【基金項目】內蒙古科技大學教學（教改）研究項目（JY2014053）。

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）03-0056-01

《材料合成與表征》屬于應用化學專業和材料專業本科生的專業基礎課。本課程傳統的教學方式是以教師為中心的“滿堂灌”的教學模式，在課堂上老師按照準備好的教案給學生講授，忽視了學生的興趣愛好和個性發展。另外，統一的評價和考核體系，讓學生僅以拿到學分為目標，很容易使學生產生厭煩情緒。這種重教輕學的教學模式無法調動學生學習的積極性和主動性，嚴重地制約了學生的個性發展，不利于學生能力的培養和素質的提高。為了更好地開展素質教育，培養適應 21 世紀發展要求的高素質人才， 本課程將采用“老師教與學生講相結合”的方式進行教學，利用新的教學理念，最大程度的調動學生學習的積極性，讓所有學生都參與到課程中來，構建一個完整的、豐富的、互動的課程系統的教學模式。具體改革方案如下：

1.老師課堂采用“分層次，遞進式”講授

材料合成與表征共分為兩部分，一是材料的合成，二是介紹各種材料表征技術。在講授材料合成內容的過程中采用一體化概念進行教學，即將材料設計、材料制造以及材料應用三者統一， 即用材料的性能作為聯系的紐帶，以滿足一定的性能為前提， 根據材料性能要求來選擇合適的合成與工藝， 最終從功能與價值方面綜合體現材料的性能。在材料表征方面，將介紹一些常用的、基本的材料研究方法，闡明各種材料測試方法的物理原理、儀器的主要結構、功能和應用范圍，使學生能正確選擇儀器并獲得必要的信息。本課程采用由淺入深，分層次遞進式的方法進行編排講授內容。

2.制定科學合理的教學方案

由于其他學校都是將《材料合成》和《材料表征技術》分為兩門課程講授，很少有學校將二者合并在一起，所以現階段基本沒有可以參考的教學方案。材料合成這部分內容覆蓋了無機化學學科、高分子材料學科的各個領域，課程的目的是讓學生了解和熟悉材料合成與制備的主要技術、方法。由于材料合成制備方法復雜性、多樣性和先進性，使得這門課程涉及的內容非常廣泛、知識點分散且應用性強。這在編排教案方面就為我們提出了更高的要求，需要我們廣泛吸收和增加最新的研究成果，針對學生的就業方向制定細致、科學、有針對性、具有推廣價值的教學方案。通過查閱文獻資料及開展科學研究活動，將調查研究的結果運用到課堂中來。向學生介紹常用的材料合成方法、制備設備、生產條件及工藝；在介紹成熟技術的同時與更為先進卻不夠成熟的技術、設備進行比較，引導學生在深入理解材料合成與表征知識的同時，發揮自己的潛力，為學生日后投入科研工作打下良好基礎。

3.更新教學方式

使用先進的多媒體技術，引入Flash動畫和與課程相關的視頻內容，使課堂教學更直觀、活躍、生動，進而大大提高了課程的教學效率。講課時，采用“分層次，遞進式”課程講授方法，由淺入深地介紹課堂知識。在學習課堂書本知識的基礎上，在介紹表征技術部分適當地設置幾個實驗，讓學生在親自動手操作的過程中學會知識，應用于實踐。在實踐中發現學習過程中的問題和薄弱環節。

4.重新定義考核方法

《材料合成與表征》課程是一門綜合性、應用性很強的課程，不能僅通過期末考試成績的多少來衡量學生學習該門課程的好壞。因此，需要重新定義該門課程的考核方法，建立多元化的考核方法。將平時成績、“講座”成績和期末考試成績三部分綜合起來評價學生的學習效果。

5.采用“老師教與學生講相結合，學生老師角色互換”的方式進行教學

填鴨式的教育極大的影響了學生的積極性和自主性，如果老師和學生互換角色，由學生以新型智能材料為選題，分組進行講解，就能最大程度的調動學生的積極性，達到講的同學積極準備，聽的同學認真提問的效果。開課后期讓學生自行查閱文獻分組“講座”，學生每組選擇一種新型智能材料，各個學生分工合作，分別負責查閱文獻、制作PPT、準備講稿、講解PPT和回答提問，在分工合作過程中既能鍛煉學生查閱文獻、歸納總結文獻的能力，又能培養學生之間的協作精神，還能提升學生將前期課堂知識應用到實踐中的技能。

6.培養學生提出問題和解決問題的能力

在一組學生介紹一種新型智能材料的“講座”過程中，聽“講座”的同學要在聽的過程中發現問題，提出問題與“講座”的同學互動，把沒有理解或感興趣的問題提出來。“講座”的同學解答問題的過程，可以讓課堂上的每一位同學都受益，更深入地理解“講座”的內容。另外，老師也可將前期基礎知識與“講座”內容相結合，讓學生更深刻理解課堂內容。這種互動方式可以有效地激發學生的學習興趣，拓寬了學生學習的領域，擴大了學生學習自主權，培養了學生的創新意識和創新能力，提升了學生在從事實際應用工作方面的能力，為學生盡快適應科研工作打下了堅實的基礎。

在多種教學方式融入到《材料合成與表征》課程的同時，也為授課老師提出了更高的要求。只有先把這些問題想全、做全才能有效地利用課堂時間，利用學校的教學資源為學生上一門精彩、有用的課程。

作者簡介：

郝燕（1982-），女，博士，副教授，研究內容：高分子材料，工業水處理，輻射化學。