“材料分析技术”绪论课教学实践改革

摘要：通过循循善诱并结合案例，灵活运用多种教学手段，围绕“材料分析技术”课程的“教学内容、重要性、学习目标及学习方法”等组织该课程的绪论课教学，激发了学生的学习兴趣与热情，取得了良好的教学效果。

关键词：材料分析技术；绪论课；教学实践

作者简介：胡宗智（1966-），男，湖北咸宁人，三峡大学机械与材料学院，副教授；孙小华（1976-），男，湖北汉川人，三峡大学机械与材料学院，副教授。（湖北 宜昌 443002）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0118-02

“材料分析技术”课程是三峡大学（以下简称“我校”）金属材料工程专业大三学期开设的一门主干学位课程，在教学中占有极其重要的地位。本课程的教学目的是让学生学习和了解现代材料科学研究领域中常用的材料成分分析和微观结构分析方法，以及仪器的原理和使用，构建起完整的知识结构体系，为学生以后开展生产实践、毕业设计、科学研究和就业等方面打下良好的基础。

绪论课在整个课程教学中有着举足轻重的地位，绪论课讲授的成败直接关系到学生对本门课是否产生学习兴趣和强烈的求知欲。作为材料学科的核心专业课程，如果仅从测试角度考虑，“材料分析技术”课程具有技术性，但要从材料分析以及测试原理考虑，其又具有很深的学术性，因此，该课程同时具有技术性和学术性的特点。[1]同时该课程术语概念多，相关知识面广，且前后章节相互独立，缺少严谨的系统性。学生在学习的过程中，不容易抓住重点，学习难度较大。良好的开端是成功的一半，针对如何上好绪论课，激发学生学好该课程的兴趣与信心，笔者结合多年来的教学实践谈几点体会。

一、根据专业培养特色及市场需求，精心组织课程知识点

我校金属材料工程专业的特色是金属材料的设计、材料检测与分析。该专业在培养方向要求学生主要学习材料科学与工程的基础理论，掌握金属材料及其复合材料的成分、组织结构、生产工艺、环境与性能之间关系的基本规律、材料检测与分析基本方法。

材料现代分析测试方法涉及的分析测试技术和方法种类繁多，内容极其广泛，相近内容的教材或专著的名称多种多样，比如，《材料分析测试方法》、《材料现代分析方法》、《材料近代分析测试方法》、《材料分析测试技术》、《材料分析方法》、《现代仪器分析原理与技术》等等，每种教材的侧重点有所不同。由于近年来新材料不断涌现，材料科学的迅速发展对“材料分析技术”的教学提出了更高的要求。材料科学系“材料分析技术”课程组通过调研论证，决定选用由周玉主编并由机械工业出版社出版的《材料分析方法》作为学生指定教材，该教材重点讲述材料X射线衍射分析和材料电子显微分析，属“十五”国家级规划教材。但是根据往届毕业生反馈回来的信息，在工作岗位或在研究生阶段，部分学生需用到原子光谱及分子光谱（如红外光谱）和热分析的知识，另外该专业有相当一部分学生在科技创新及毕业设计阶段也需用到这部分知识。据此，在教学中有必要增加这部分知识点，在绪论课中向学生介绍，以引起学生的高度重视。精心组织课程知识点，是上好绪论课的基础。

二、循循善诱，结合案例导入课程教学内容

在“材料分析技术”绪论课教学中，教师结合一些本课程在实际中应用的案例，通过循循设问、诱发学生积极思考，顺利导入课程的教学内容。比如：

决定材料性能的主要因素是什么？媒体报道某河流河水隔含量招标80倍，引起河鱼死亡，技术人员是如何测定河水中的重金属离子成分及其含量的？某企业订购一批不锈钢材料，使用不久发生断裂，为查明事故原因，客户要求分析其断口的微观组织形貌，同时无损分析其成分，采用何种分析方法？钛铝合金经成分分析知其由Ti元素与Al元素组成，但合金中元素的结合态是怎样的？如何知道它是以TiAl、Ti3Al、TiAl3中的哪种形式存在的呢？某课题组用金属盐A与羧酸有机物B，用水热法合成了一种晶态材料C，欲验证该晶体C不是B的重结晶，并分析C的热稳定性。需采用哪些实验方法？

以上问题由易至难，循循设问，扣人心弦，引导学生积极思考，自然导入到本课程教学的四大内容：X射线衍射分析、电子显微分析、原子光谱及分子光谱分析、热学性能分析。

结合案例设问，会引起学生浓厚的兴趣，同时通过这种导引，使学生对教材内容先有一个整体的了解，便于抓住重点，解决“本课程学什么内容的问题”。

三、突出课程的重要性，激发学生学习热情

“材料分析技术”是金属材料工程专业重要的学位课。无论从本科学习的现阶段还是毕业与就业的需要来看，都是有必要用心学好的。

第一，毕业及就业之需。学校规定作为学位课要有最低的成绩绩点要求，如果学生成绩不理想，直接影响到能否拿到学位及能否顺利毕业，进而影响到就业。

第二，毕业设计之需。材料科学系很多教师的毕业设计课题属于实验类型，需要用到材料分析的许多知识，只有掌握好该课程的基础知识，才能顺利完成毕业设计工作。

第三，考研深造之需。国内很多材料类专业招收硕士及博士研究生明确将该课程列为必考或选考课程或面试课程。

第四，将来工作之需。将来有部分学生将从事新材料的研发或现代大型分析仪器的操作使用或销售等工作，不学好该课程就无法胜任工作。

通过从以上四个层面的分析，促使学生认识到学好该课程的重要性，激发了学生学好该课程的热情。

四、明确课程学习目标，引导学生建立学习规划

了解了课程的重要性，学生就有了学好课程的动力。怎样才算较好掌握了课程的知识体系？教师需在绪论课中向学生明确课程的学习目标：学生通过学习该课程后，应掌握X射线衍射分析、原子光谱及分子光谱分析、热分析、透射电镜、扫描电镜、电子探针及其现代仪器（如原子力显微镜）等材料现代分析方法的基本概念、基本原理、仪器构造、样品的制备方法和应用等，学会分析较典型、较简单的测试结果（图谱或图像）等。明确了课程的学习目标，顺势引导学生建立合理的课程学习规划。

五、传授课程学习方法，提高学生学习能力

不同的课程有不同的特点，根据课程特点采用适当的学习方法往往能取得事半功倍的效果，为此提醒学生学好该课程可从以下几方面着手：

1.抓住理论学习的四个环节：预习、听讲、复习、总结

“材料分析技术”课程的特点之一是理论性较强，这就要求学生对所上的新课做好课前预习，对不懂的问题在上课时给予特别的关注。在课堂中，教师除传授书本知识外，还将介绍一些课程的最新前沿知识，提醒学生在课堂中领会掌握。另外，课后要及时有效地对相关知识进行回顾和复习，并进行总结，做到融会贯通。

2.认真对待实验环节

“材料分析技术”课程的第二个特点是实践性较强。实验课是重要的实践环节，本课程有八个学时的实验课，根据教学大纲及实验室现有条件，开设的实验包括演示实验、验证实验、综合性和设计型实验，涵盖本课程教学的四大内容。如扫描电镜的构造及工作原理、TiO2晶粒度的测定、不同形态有机材料FTIR谱图的采集及综合分析、热重分析及其在功能材料中的应用等实验。

学生认真上好实验课，按要求撰写实验报告，既可巩固课程理论知识，又可提高学生分析问题、解决问题的能力及动手能力。

3.积极参与教师的科研活动，提升对课程知识点的升华掌握

“材料分析技术”课程的第三个特点是实用性较强。近年来，材料科学系引进了多位高水平教授、博士，组建了阵容强大的学术团队，比如太阳能电池课题组、如锂电池课题组、纳米材料及晶态材料课题组、金属陶瓷材料课题组等。各课题组除相关教师及研究生参与科研活动外，每个课题组每年都吸引多位本科生前来参与其中的科技创新活动，涉及材料的合成制备、样品的扫描电镜、透射电镜、能谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射及热分析等表征和相关的性能测试，以及实验数据分析等等。在绪论课上简要介绍各课题组的研究方向及特色，鼓励学生根据自己的兴趣，积极参加科研活动。适当的科研活动，不仅能开阔学生的视野，而且能培养学生的科学素质及创新能力。

总之，向学生传授学习方法，做到理论与实际相结合，从而提高学生学习能力，提高人才培养质量。

六、灵活运用多种教学手段，活跃课堂气氛

采用多媒体教学和传统板书教学相结合的教学手段可相得益彰，提高课堂教学效果。多媒体教学可丰富和发展教师的表现方法和表现内容，提高课时利用率，同时精彩的画面可吸引学生的注意力，有利于为学生创造一个丰富、轻松的学习环境，加深学生对问题的理解。另外，传统板书亦不可忽视。比如在用多媒体导入课程教学内容第一个问题“决定材料性能的主要因素是什么？”时，随机向学生提问，然后在黑板上板书学生回答的答案：材料成分及其微观组织结构；接着提问：“材料的微观组织结构用什么仪器观察？实验课中曾接触到什么类型的显微镜，其分辨率极限是多少？要观察更微观的组织结构，如粒度为10nm的纳米材料，怎么选择分析仪器”等。这种逐渐深入式的提问及讲解采用黑板板书，显得层次分明，效果突出。

另外，绪论课教学是教师对学生的第一次授课，其得体的仪表、饱满的精神、平和的语气及幽默感能拉近师生间距离，增加教师亲和力，让学生在轻松愉快的气氛中接受新知识。

七、结语

绪论课是师生教与学的第一次接触，教师上课如同演员表演，教师的情绪、驾驭课程知识的能力与手段及亲和力给学生留下的第一印象非常深刻。精心设计的绪论课，是开启学生思维大门的钥匙，是把学生引向知识海洋的风帆。[2]通过从以上几个方面展开“材料分析技术”绪论课教学，激发了学生的学习兴趣，为以后顺利学习、学好这门课打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]董忠平，蔡颖，樊文军，等.浅谈材料分析与测试技术本科课程教学[J].科技创新导报，2012，（5）：187．

[2]陈建兵，何晓蓉.利用“绪论课”激发学生学习物理的兴趣[J].职业，2010，（9）：153.

（责任编辑：李杰）

推荐访问:绪论 课教学 实践 改革 材料