以提高本科生創(chuàng)新能力為目的的《納米技術(shù)與應(yīng)用》課程改革研究

歐 星，明 磊，杜 鵬

（中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410083）

進(jìn)入21世紀(jì)，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的的教學(xué)改革成為本科生教改的方向，培養(yǎng)創(chuàng)新能力成為當(dāng)前大學(xué)生教學(xué)改革中不可回避的重要一步[1-2]。然而，目前的大學(xué)教育可以培養(yǎng)出具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的學(xué)生，但難以培養(yǎng)出同時(shí)具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和高的創(chuàng)新能力的學(xué)生[3-4]。本文基于中南大學(xué)本科生《納米技術(shù)與應(yīng)用》課程，針對(duì)培養(yǎng)本科生創(chuàng)新思維問題，分別從傳統(tǒng)觀念、思維方法和教育聯(lián)系拓展等方面提出建設(shè)性意見來改革現(xiàn)有的弊端。

1 改變教學(xué)方式，避免“填鴨式”教育

在傳統(tǒng)的觀念中，大學(xué)課程把知識(shí)本身看得太重，認(rèn)為學(xué)生理解學(xué)會(huì)了知識(shí)就學(xué)會(huì)了一切，知識(shí)當(dāng)然是能力的基礎(chǔ)，但是不能因此就將其唯一唯大，排斥其他。因此教師要避免“填鴨式”教育，可以嘗試通過改變教學(xué)方式來實(shí)現(xiàn)學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)提高創(chuàng)新能力[5-6]。對(duì)于《納米技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)中，針對(duì)一些基本知識(shí)點(diǎn)比如“納米化”“為何要納米化”“如何理解納米化”“納米化材料的優(yōu)缺點(diǎn)”等知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候不要急于給出定義，相反的，教師給出足夠的時(shí)間讓學(xué)生來思考發(fā)散思維，聯(lián)系生活實(shí)際，互相討論；針對(duì)讓學(xué)生融入課堂的問題，教師不能用千篇一律的講述PPT，可以使用多元化的方式取而代之，比如可以找一個(gè)視頻或者一個(gè)圖片，自己進(jìn)行的手繪以及論文等等，來提高學(xué)生資料來源的多元性，拓寬本科生眼界，提高學(xué)生創(chuàng)新思維。針對(duì)學(xué)生對(duì)“納米化”概念理解不通透的問題，不建議放入很多的SEM/TEM（掃描電鏡或透射電鏡）圖片，有條件的老師可以攜帶一些納米化材料的非納米化材料以及其后續(xù)產(chǎn)品進(jìn)入課堂，在安全的前提下讓學(xué)生親身體會(huì)納米材料的不同，隨后結(jié)合對(duì)應(yīng)的SEM/TEM圖片進(jìn)行講解，講解后針對(duì)優(yōu)缺點(diǎn)讓學(xué)生討論歸總并提出自己的意見。針對(duì)學(xué)生對(duì)納米化材料的優(yōu)缺點(diǎn)理解不充分的問題，建議不采用授課教師直接講解給學(xué)生的方式，而是引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)納米材料的本身固有性質(zhì)，結(jié)合納米材料的形成原因和形成過程，引導(dǎo)學(xué)生自己提出材料的優(yōu)缺點(diǎn)和相對(duì)應(yīng)的改性策略。另外，授課教師要努力提高培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力技巧，教師在放棄權(quán)威態(tài)度的基礎(chǔ)上盡可能地鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)剖析與發(fā)現(xiàn)問題，并根據(jù)自身想法設(shè)計(jì)并通過實(shí)踐做出驗(yàn)證，另外要鼓勵(lì)本科生敢于試錯(cuò)，合理引導(dǎo)學(xué)生，提高本科生對(duì)學(xué)習(xí)的熱度和自主創(chuàng)新能力。

2 提高創(chuàng)新能力培養(yǎng)，拒絕固化思維

長久以來，學(xué)生接受的思維方式是教師傳授的固化思維方式，學(xué)生雖然具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，但是大部分本科生因循守舊不愿意嘗試新事物，總是習(xí)慣被動(dòng)接受已有事物與觀點(diǎn)，缺乏自己對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的理解和感悟，這種情況限制了學(xué)生對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[7-8]。針對(duì)固化思維方式問題，在《納米技術(shù)與應(yīng)用》的教學(xué)中，教師在傳授基本大綱的前提下，結(jié)合工程實(shí)際問題，讓學(xué)生發(fā)散思維，提出自己的意見，教師在學(xué)生建議的基礎(chǔ)上進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和糾正，確保學(xué)生在提高能力的同時(shí)不犯基本錯(cuò)誤。例如納米材料如何生產(chǎn)，生產(chǎn)過程、生產(chǎn)的重要控制因素以及生產(chǎn)方面的難點(diǎn)在哪些地方，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行查閱和自我理解，并提出自己的看法，來提高學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。另外教師可以讓學(xué)生感受到納米材料的后續(xù)利用，比如納米材料動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)，給出幾種正極材料，幾種負(fù)極材料，幾種電解液，幾種電池殼和幾種隔膜，讓學(xué)生自由發(fā)揮匹配組合設(shè)計(jì)并給出相對(duì)應(yīng)的理由，有條件的教師還可以讓學(xué)生自己組裝出自己設(shè)計(jì)的電池，將設(shè)計(jì)實(shí)物化，并比較不同組合電池的性能表現(xiàn)，讓學(xué)生歸總得出自己的想法，從多元化教學(xué)來解決固化思維的問題。

3 引入思政教育，拓寬知識(shí)面

目前在課堂上學(xué)生學(xué)到的僅僅是基本知識(shí)點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)文化、國家政策以及科學(xué)等的聯(lián)系比較少，這樣會(huì)給本科生造成一種只需要學(xué)習(xí)基本知識(shí)就可以解決一切的錯(cuò)誤理念，影響本科生對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[9]。基于《納米技術(shù)與應(yīng)用》的課程教學(xué)，將國家時(shí)政，思政，經(jīng)濟(jì)生活，行業(yè)動(dòng)態(tài)等融入課堂，引入國家政策和思政教育來提高學(xué)生對(duì)于行業(yè)發(fā)展背景的了解，幫助本科生更好地培養(yǎng)行業(yè)自信和對(duì)行業(yè)的理解；將經(jīng)濟(jì)生活引入課堂可以讓本科生更加親切地了解到自己行業(yè)在生活中的應(yīng)用，并提高學(xué)生對(duì)經(jīng)濟(jì)生活中相關(guān)事物的理解，增加對(duì)于行業(yè)互通性的理解，提高學(xué)生對(duì)于多元性的理解；將行業(yè)動(dòng)態(tài)引入課堂可以提高本科生對(duì)行業(yè)前沿動(dòng)態(tài)的把握，提高本科生對(duì)納米化材料前景的理解，幫助本科生做出更加準(zhǔn)確的判斷和選擇。將社會(huì)生活中的相關(guān)知識(shí)和問題引入課堂還可以提高課堂生動(dòng)性，從而更加配合老師，使得創(chuàng)新能力的提升有了切實(shí)的保障。

4 充分結(jié)合信息化工具和傳統(tǒng)教學(xué)工具，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的自我開發(fā)

目前的本科生教學(xué)模式主要為授課老師講解已經(jīng)做好的幻燈片，對(duì)傳統(tǒng)板書的教學(xué)模式逐漸淡化。信息化工具可以增加課堂內(nèi)容并拓寬學(xué)生的視野，但是過多的信息會(huì)導(dǎo)致學(xué)生抓不住重點(diǎn)，使得課堂著重點(diǎn)不清晰，導(dǎo)致課堂效果不佳。針對(duì)該問題，可以結(jié)合線下板書教學(xué)，對(duì)于重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行板書書寫強(qiáng)調(diào)。另外還可以對(duì)于一些易于理解的知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生參與板書總結(jié)過程，通過結(jié)合信息化工具和傳統(tǒng)教學(xué)工具，提高《納米技術(shù)與應(yīng)用》課程的創(chuàng)新性，實(shí)現(xiàn)本科生創(chuàng)新能力提高的同時(shí)實(shí)現(xiàn)本科生的全面發(fā)展培養(yǎng)。另外，授課教師要充分利用信息化優(yōu)勢(shì)，注重本科生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，要引導(dǎo)學(xué)生克服思維定式，培養(yǎng)學(xué)生自我創(chuàng)新的品格。

5 結(jié)語

本文針對(duì)目前的大學(xué)教育難以培養(yǎng)出同時(shí)具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和高的創(chuàng)新能力的學(xué)生，基于中南大學(xué)本科生《納米技術(shù)與應(yīng)用》課程，針對(duì)培養(yǎng)本科生創(chuàng)新思維問題，分別從傳統(tǒng)觀念、思維方法和教育聯(lián)系拓展等方面提出意見，培養(yǎng)出擁有扎實(shí)理論知識(shí)、先進(jìn)方法并具有優(yōu)異創(chuàng)新能力的新能源材料與器件本科生，為科教興國培養(yǎng)出有用的人才。