聚焦課堂/實踐教學設計，培育“材料分析方法金課”

張海礁 吳巖 周長海 仇兆忠 李學偉

2018年6月，新時代全國高等學校本科教育工作會議上首次提出“金課”概念。目的是要提升大學生的學業挑戰度，合理增加課程難度，拓展課程深度，擴大課程的可選擇性，真正把“水課”轉變成有深度、有難度、有挑戰度的“金課”。教育部高等教育司司長吳巖在第十一屆“中國大學教學論壇”上，提出了“金課”的“兩性一度”的評價標準，即高階性、創新性和挑戰度。與之相反的“水課”是指低階性、陳舊性和不用心的課[1]。

材料分析方法是一門重要的材料類專業基礎課程、要求學生具有扎實的物理、數學等基礎理論知識和深厚的專業背景，教學過程中應注重對學生理論意識、專業思維、實踐能力、分析與解決問題能力的培養。圍繞金課“兩性一度”的標準，結合材料分析方法課程的特點，本文進行了材料分析方法課程的教學思考。

1.突出課程體系“高階性”

采用多種方法對課程教學內容進行傳授，培養學生分析和解決復雜問題的能力。對課程內容進行優化設計，強調知識體系的連貫性，幫助學生對所學知識進行鞏固和提高，使學生所學的知識更加具有系統性、連貫性、實踐性和融合性。比如在講授完《X射線衍射分析》這一章節之后，轉入X射線衍射儀的實驗教學環節，通過對X射線衍射儀的結構認識、了解、操作規程及數據整理與分析，從實踐上進一步了解X射線衍射方法在材料分析中的應用，同時，學生結合自己在創新實踐過程中的科研過程，將所學進行具體實際應用，并對前面的學習過的內容再進行復習，加深記憶和理解。課程教學內容的完整性與知識體系的連貫性和實踐性對任課教師提出了更高的要求。不僅需要教師具有深厚的理論知識，同時具有較強的實際操作能力和良好的科研素質，為了達到這一要求，材料分析方法的任課教師需要承擔一定的科研任務，掌握最新的科技前沿與發展，并有計劃的跨專業學習相關基礎知識。

2.體現課程的“創新性”

課堂教學形式

課堂是教學的主場所。2017 年2 月，教育部發布《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》，提出“新工科”建設目標，旨在從新理念、新結構、新模式、新質量、新體系等頂層設計來推進工程教育改革，重點提出要開展以產出為導向的人才培養模式改革的研究和實踐，確保最新科技和工程前沿知識進入課堂[2]。因此，在課堂教學中根據需要，采用不同教學方法，增加與學生的互動，全面提升教學效果，是打造“金課的重要環節”。例如誘導式教學方法。如在學習《電子與固體物質的相互作用》這一小節，可以先引出如下幾個問題：電子與固體的相互作用與X射線與固體相互作用有哪些異同點？原子對電子的散射分為哪幾種？二次電子時如何產生的？這樣，學生會有目的地掌握重點內容。同時，學生在進行實驗操作時，可以把知識融入到應用當中，很好的激發了學生的學習興趣，把“枯燥”的理論知識變為“生動”的實踐課堂。此外，可以根據不同的教學內容，采用多種教學形式，如討論式教學法，翻轉課堂教學法，線下慕課教學法等多種教學手段，調動學生學習的積極性，提高知識的認知性。

3.適當提高課程難度，全面提升課程“含金量”

本課程雖然為我校材料專業專業必修課，但通過課堂教學發現學生在學習本門課程的時候對有些基礎知識理解較淺，因此，在不脫離課程大綱的前提下，適當提高難度，拓寬知識面，可以讓學生更好地掌握基礎知識體系。比如在X射線物理基礎章節中，圍繞X射線與物質的相互作用這一知識點進行講授，將固體物理、物質結構和X射線晶體學等相關基本概念和基本理論整合起來，從而加深學生對基礎知識的理解。在X射線衍射基礎這一章節學習結束后，啟發并引導學生繪制本章的思維導圖，對X射線知識體系有一個整體掌握，為后續的知識應用打下基礎。

4.通過實踐教學激發學生的能動性

材料分析方法是一門實踐性較強的課程，其目標是通過理論的學習培養學生能偶針對某一特定物質進行結構表征，對物理、化學等性能分析，能夠對結構，因此實際操作是該課程的重要環節和評價方式。實踐教學是以小組-模塊化方式進行。即以小組為單位，每個小組負責實驗項目中不同部分，將復雜的實驗項目分解成若干個單元，小組之間需要合作完成，并通過答辯、撰寫實驗報告等環節分享實驗心得與收獲，然后對小組進行綜合評價。此方法側重團隊的分工與合作，激發學生的主觀能動性，促使學生通過在創新實驗中通過查閱資料、涉及項目、培養了學生歸納總結能力。將抽象的材料分析方法中知識體系以“可讀性”，“可操作性”方式獲得，從加深對理論的認識，鍛煉學生分析和解決問題的能力，提升學習的認知度。

總之，材料分析方法作為材料專業必修課之一，其知識體系的綜合性，實踐與教學結合性強的特點，對任課教師提出了更高的要求。把本門課程打造成“金課”，必須探索適合本門課程的有效模式，將學生由被動學習轉變為自主學習，使得學生真正成為“新工科”背景下專業技術人才。

參考文獻：

[1]教學管理與教育研究.2018年第24期，總第72期，127.

[2]趙靜，宋振，麻名蕊.淺談地方高校“新工科”建設中CDIO的應用.學園，2017（9）：94-95.

項目名稱：黑龍江科技大學2019年學校高等教育研究項目，GJY-2019-ZD-1