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【摘要】本文提出并在教学中初步实施了以培养“研究性思维”为目标的“材料研究方法”课程教学改革。首先总结分析了材料研究方法课程教学现状、存在问题及导致学生“思维标准化”和“知识无活力化”的结果,提出了一系列改革措施。在课堂教学中,加深理论基础教学、及时查阅资料拓宽每种仪器的检测方法、引入材料研究项目实例贯穿整个理论教学过程;在实践教学中,由专门的实验老师独立讲授实验课程;同时,在整个理论和实践过程中,引导学生自主完成一个材料合成和研究的课题,通过实际应用更好的帮助学生学习、理解和应用材料研究方法,激发其学习积极性。在这些理论指导的基础上,通过实际教学进行了初步尝试,取得了一定成效,有待于进一步推广和加强。
【关键词】材料研究方法 ; 教学改革 ; 研究性思维
【基金项目】教学研究项目“以培养‘研究性思维’为目标的‘材料研究方法’课程教学的探索与实践”(2012B04),国家自然科学基金项目“改性矿物聚合物对Cr(VI)一次性解毒/固化机理研究”(41102025)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)27-0039-01
“材料研究方法”课程是一门具有多学科交叉性、发展性和前沿性的课程,同时又具有很强的实践性,课程包含许多学科的基础理论知识。目前,材料研究方法课程已经成为高校材料科学与工程专业、应用化学专业、高分子专业等的专业必修课和主干课,可见,材料研究方法课程日益受到重视。
关于材料研究方法的教学改革措施各个学校都在认真考虑和研究,根据自己的具体情况及学科专业发展的需要进行相应的调整。如何使学生在较短的时间内掌握这门课程,并能够在将来的工作和研究中应用自如,是本课程教学改革的首要问题。先后有不少人提出了关于材料研究方法课程的教学改革思路,如采用项目实例进行仪器讲解的创新课堂教学与设计型实验和虚拟型实验相结合的实践教学[1];在教学内容中穿插科研工作(即项目实例)的思路[2];综合实验课程的设置[3],等等。总之,“材料研究方法”课程改革的趋势是培养具有“创新能力”的人才,而“创新能力”即具有“创新思维”或“研究性思维”。
1.材料研究方法课程教学现状及存在的问题
近年来,关于“材料研究方法”课程的教材出版了很多[4-5],每本都有自己的特色。但纵观各校的材料研究方法课程及出版的教材,在内容、形式和目的上基本一致,均以仪器为主,以讲解各种仪器的原理、用途及仪器实验课程为主要形式,让学生更好的掌握和利用材料现代测试技术。
本人从事材料研究方法课程教学7年,带领材料化学专业和材料专业大学本科毕业设计近10年,以及担任公司研发部负责人工作2年、项目合作公司研发部研究人员辅助培训2年,在这些专门的课程教学和工作经历中,遇到了很多关于材料研究方法的问题。具体体现在:①单纯的理论授课和单纯的实验课,对学生的自主能力激发有限,学生没有发挥的空间;②课程考试或考核完全合格,但在本科毕业论文设计中依然不知道如何开展一个课题,如果进行材料的设计、研究和分析;③公司的研发部门所招人员均为国内不同高等院校材料专业研究生或本科生,本科阶段或研究生阶段已修过材料研究方法课程,但真正从事材料研究工作的时候缺乏研究性思维,不利于工作的开展。
2.材料研究方法教学改革的措施
基于以上分析,本论文从理论教学内容、大型仪器上机实验、材料研究方法的综合实验及分析三个方面研究和改进材料研究方法课程教学,以“培养研究性思维”为目标,以“材料分析为中心、仪器为依托、引入材料设计与分析的研究性课题相结合的课堂讲授、仪器实践、研究性课题贯穿始终”为教学模式,构建材料研究方法课程的基本框架,通过拓宽理论教学内容、引入材料设计及分析综合实验,提高学生的材料研究设计能力,最终实现研究性思维的培养。
(1)课堂教学内容改革
①加深理论基础教学
作为一个材料专业的学生,首先要对材料进行全面的了解。对材料的化学成分、结构、性能、形态的理解不能仅仅浮于表面,各自孤立起来理解,材料的性能是与其结构、成分、形态等密切联系的,这需要扎实的基础知识,因此在材料研究方法课程教学中,遇到相关的理论基础,及时学习和复习。
②以理论为基础,拓宽应用
每种检测仪器附带的附件可有几类,因此检测信息也有多种。
③以项目为实例,贯穿整个材料研究方法课程
材料研究方法虽说是一门实践性很强的学科,但是单纯的把教学与实践分开来,可能更有利于培养检测人员,而不利于培养具有“研究性思维”的人才。
(2)课程的实践探索
①理论教学与实践教学完全分开
本次教学改革中,将理论课程与实践教学课程完全分开,即单独开设纯粹的理论课程和实验课程。而且实验课以专门的实验教师为主讲授,理论授课教师为辅助。
②辅助课题
在理论课程开始前,每个学生或者每组学生设计一个课题,通过自己查阅资料、设计实验方案、实验、样品检测、结果分析等一系列的过程,到课程全部结束,完成该课题。这样的课题更有助于加深对材料研究方法的理解,培养“研究性”思维。能够在更深层次上理解材料研究方法,为以后进一步深造或工作打好基础。
3.材料研究方法课程改革实践的初步成效
2013年上半年,我们在本校化学专业的材料研究方法课程中部分实施了新的教改内容。其中将理论课与实习课完全分开,课程教学结束后,由专门的实验教师进行实践课程教学。
4.结论
“材料研究方法”课程对于材料学科的学生至关重要,是一门既需要扎实的基础理论知识,又有很强的实践性的学科,因为,如何提高教学效果,体现其学科特点,尤为重要。本次教学改革试点取得了初步成效,以后可进一步加强和贯彻。但是也存在一些缺陷,比如学生人数众多,教学资源不足,老师的工作量加大。因此为了保障课程教学改革的进行,培养出具有“研究性”思维的人才,学校需加大教学资源的投入。
参考文献
[1]吕春菊,舒康颖,司平占等,《材料现代研究方法》课程建设与教学实践[J].科技信息,2011(16): 109.
[2]雷彩虹, “高分子材料研究方法”课程教改初探[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008:127-128.
[3]曾鸣,严蕾,潘勇军等,“高分子材料研究方法综合实验”课程的教学探索[J]. 高分子材料科学与工程, 2011(10): 185-187.
[4]談育煦, 胡志忠,材料研究方法[M]. 2004, 北京:机械工业出版社.
[5]王培铭, 许乾慰,材料研究方法[M].2005, 北京:科学出版社.
【关键词】材料研究方法 ; 教学改革 ; 研究性思维
【基金项目】教学研究项目“以培养‘研究性思维’为目标的‘材料研究方法’课程教学的探索与实践”(2012B04),国家自然科学基金项目“改性矿物聚合物对Cr(VI)一次性解毒/固化机理研究”(41102025)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)27-0039-01
“材料研究方法”课程是一门具有多学科交叉性、发展性和前沿性的课程,同时又具有很强的实践性,课程包含许多学科的基础理论知识。目前,材料研究方法课程已经成为高校材料科学与工程专业、应用化学专业、高分子专业等的专业必修课和主干课,可见,材料研究方法课程日益受到重视。
关于材料研究方法的教学改革措施各个学校都在认真考虑和研究,根据自己的具体情况及学科专业发展的需要进行相应的调整。如何使学生在较短的时间内掌握这门课程,并能够在将来的工作和研究中应用自如,是本课程教学改革的首要问题。先后有不少人提出了关于材料研究方法课程的教学改革思路,如采用项目实例进行仪器讲解的创新课堂教学与设计型实验和虚拟型实验相结合的实践教学[1];在教学内容中穿插科研工作(即项目实例)的思路[2];综合实验课程的设置[3],等等。总之,“材料研究方法”课程改革的趋势是培养具有“创新能力”的人才,而“创新能力”即具有“创新思维”或“研究性思维”。
1.材料研究方法课程教学现状及存在的问题
近年来,关于“材料研究方法”课程的教材出版了很多[4-5],每本都有自己的特色。但纵观各校的材料研究方法课程及出版的教材,在内容、形式和目的上基本一致,均以仪器为主,以讲解各种仪器的原理、用途及仪器实验课程为主要形式,让学生更好的掌握和利用材料现代测试技术。
本人从事材料研究方法课程教学7年,带领材料化学专业和材料专业大学本科毕业设计近10年,以及担任公司研发部负责人工作2年、项目合作公司研发部研究人员辅助培训2年,在这些专门的课程教学和工作经历中,遇到了很多关于材料研究方法的问题。具体体现在:①单纯的理论授课和单纯的实验课,对学生的自主能力激发有限,学生没有发挥的空间;②课程考试或考核完全合格,但在本科毕业论文设计中依然不知道如何开展一个课题,如果进行材料的设计、研究和分析;③公司的研发部门所招人员均为国内不同高等院校材料专业研究生或本科生,本科阶段或研究生阶段已修过材料研究方法课程,但真正从事材料研究工作的时候缺乏研究性思维,不利于工作的开展。
2.材料研究方法教学改革的措施
基于以上分析,本论文从理论教学内容、大型仪器上机实验、材料研究方法的综合实验及分析三个方面研究和改进材料研究方法课程教学,以“培养研究性思维”为目标,以“材料分析为中心、仪器为依托、引入材料设计与分析的研究性课题相结合的课堂讲授、仪器实践、研究性课题贯穿始终”为教学模式,构建材料研究方法课程的基本框架,通过拓宽理论教学内容、引入材料设计及分析综合实验,提高学生的材料研究设计能力,最终实现研究性思维的培养。
(1)课堂教学内容改革
①加深理论基础教学
作为一个材料专业的学生,首先要对材料进行全面的了解。对材料的化学成分、结构、性能、形态的理解不能仅仅浮于表面,各自孤立起来理解,材料的性能是与其结构、成分、形态等密切联系的,这需要扎实的基础知识,因此在材料研究方法课程教学中,遇到相关的理论基础,及时学习和复习。
②以理论为基础,拓宽应用
每种检测仪器附带的附件可有几类,因此检测信息也有多种。
③以项目为实例,贯穿整个材料研究方法课程
材料研究方法虽说是一门实践性很强的学科,但是单纯的把教学与实践分开来,可能更有利于培养检测人员,而不利于培养具有“研究性思维”的人才。
(2)课程的实践探索
①理论教学与实践教学完全分开
本次教学改革中,将理论课程与实践教学课程完全分开,即单独开设纯粹的理论课程和实验课程。而且实验课以专门的实验教师为主讲授,理论授课教师为辅助。
②辅助课题
在理论课程开始前,每个学生或者每组学生设计一个课题,通过自己查阅资料、设计实验方案、实验、样品检测、结果分析等一系列的过程,到课程全部结束,完成该课题。这样的课题更有助于加深对材料研究方法的理解,培养“研究性”思维。能够在更深层次上理解材料研究方法,为以后进一步深造或工作打好基础。
3.材料研究方法课程改革实践的初步成效
2013年上半年,我们在本校化学专业的材料研究方法课程中部分实施了新的教改内容。其中将理论课与实习课完全分开,课程教学结束后,由专门的实验教师进行实践课程教学。
4.结论
“材料研究方法”课程对于材料学科的学生至关重要,是一门既需要扎实的基础理论知识,又有很强的实践性的学科,因为,如何提高教学效果,体现其学科特点,尤为重要。本次教学改革试点取得了初步成效,以后可进一步加强和贯彻。但是也存在一些缺陷,比如学生人数众多,教学资源不足,老师的工作量加大。因此为了保障课程教学改革的进行,培养出具有“研究性”思维的人才,学校需加大教学资源的投入。
参考文献
[1]吕春菊,舒康颖,司平占等,《材料现代研究方法》课程建设与教学实践[J].科技信息,2011(16): 109.
[2]雷彩虹, “高分子材料研究方法”课程教改初探[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008:127-128.
[3]曾鸣,严蕾,潘勇军等,“高分子材料研究方法综合实验”课程的教学探索[J]. 高分子材料科学与工程, 2011(10): 185-187.
[4]談育煦, 胡志忠,材料研究方法[M]. 2004, 北京:机械工业出版社.
[5]王培铭, 许乾慰,材料研究方法[M].2005, 北京:科学出版社.