国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

材料物理實驗課教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐

2014-09-01 19:15楊迪武
教育教學(xué)論壇 2014年14期
關(guān)鍵詞:教學(xué)內(nèi)容改革

摘要:根據(jù)材料科學(xué)飛速發(fā)展現(xiàn)狀,圍繞培養(yǎng)富有創(chuàng)新意識和能力的高素質(zhì)人才培養(yǎng)理念,提出了材料物理實驗教學(xué)內(nèi)容改革模式與思路,分析材料物理實驗教學(xué)內(nèi)容改革的具體措施。實踐證明,通過改革,大學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合素質(zhì)得到明顯提高。

關(guān)鍵詞:材料物理實驗;教學(xué)內(nèi)容;改革

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)14-0041-03

一、引言

伴隨高校學(xué)科專業(yè)分類的細(xì)化,許多偏重于應(yīng)用的學(xué)科,如機械、計算機等等,由于其合乎時代發(fā)展的學(xué)科設(shè)計、新穎實用的課程內(nèi)容而受到大量青年學(xué)生的歡迎。但對一些偏重于基礎(chǔ)研究的學(xué)科,如化學(xué)、數(shù)學(xué)、材料物理等,卻因其學(xué)科內(nèi)容更新速度慢、抽象性強、理論與實際應(yīng)用較難結(jié)合等缺點,受到越來越多的學(xué)生排斥。解決此問題行之有效的方法是設(shè)計時效性強、內(nèi)容豐富的實驗課程,確保實驗課發(fā)揮其將理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用實際緊密聯(lián)系的紐帶作用[1]。學(xué)生通過自己動手研究深奧的理論公式,不但鍛煉動手能力、加強學(xué)習(xí)效果,還能提高學(xué)習(xí)專業(yè)理論的興趣。湖南工業(yè)大學(xué)理學(xué)院于2005年招收應(yīng)用物理專業(yè)材料物理專業(yè)方向?qū)W生,對材料物理專業(yè)來說,其實驗課程內(nèi)容的設(shè)計尤為重要。通過學(xué)習(xí)本課程,要求學(xué)生熟悉材料分析的常用設(shè)備及測試方法,掌握重要材料物理性質(zhì)的分析、測試手段及構(gòu)成,增強學(xué)生自行設(shè)計和創(chuàng)新、分析問題及解決問題的能力,緊密聯(lián)系理論與實踐,為以后進一步的科學(xué)研究打下堅實基礎(chǔ)[2]。

二、材料物理實驗教學(xué)內(nèi)容改革模式與思路

改革后的材料物理實驗課,應(yīng)該既是一門為材料專業(yè)理論服務(wù)的實驗基礎(chǔ)課,還應(yīng)是有利于學(xué)生將來做生產(chǎn)、開發(fā)工作或科學(xué)研究的技術(shù)基礎(chǔ)課。目的在于在材料物理的基礎(chǔ)理論和科技前沿領(lǐng)域的應(yīng)用中架設(shè)橋梁,讓學(xué)生明確科學(xué)研究的全過程,培養(yǎng)學(xué)生較好的實驗素養(yǎng)及科學(xué)思維方法[3]。為了突出材料物理實驗課的地位及作用,改革教學(xué)內(nèi)容時,應(yīng)提高教學(xué)課時利用率,在繼續(xù)加強學(xué)生基本實驗測量技術(shù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注重以下幾個方面因素:

1.緊密聯(lián)系學(xué)生所學(xué)理論課程。所有實驗的開設(shè)都應(yīng)該建立在學(xué)生知曉相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上,如果開設(shè)學(xué)生沒有學(xué)過理論知識的實驗課,不但做不到加深理論知識的效果,而且學(xué)生操作實驗時茫無目的,無法解釋實驗現(xiàn)象,對實驗失去興趣。因此在設(shè)計具體實驗內(nèi)容時,必須要先與學(xué)生溝通已學(xué)習(xí)的理論知識,做到心中有數(shù)、有的放矢。

2.內(nèi)容豐富。設(shè)計實驗課內(nèi)容時應(yīng)首先設(shè)計制備材料的基本方法實驗,還應(yīng)包含半導(dǎo)體、絕緣體、金屬幾種基本材料類型的性能分析實驗,并包括對材料成分和材料結(jié)構(gòu)進行分析的光譜學(xué)及電鏡等重要測試手段。一個實驗可以包含以上幾種情形,例如,開設(shè)“X射線衍射儀的應(yīng)用”這一實驗時,不但要求學(xué)生學(xué)習(xí)大型儀器的使用方法,而且要求學(xué)生測試幾種不同類型的材料進行比較,使學(xué)生掌握不同材料的基本性能。

3.時效性強。當(dāng)今的材料科學(xué)日新月異,各種新材料不斷涌現(xiàn),物質(zhì)極大豐富,比如性能優(yōu)異的復(fù)合材料、用處廣泛的納米材料等等[4]。學(xué)生學(xué)習(xí)知識就應(yīng)該要學(xué)會解釋身邊的具體事物,否則,知識就變成了“死”的,沒有學(xué)習(xí)價值。既然新材料能夠引起人們的廣泛關(guān)注,那么對于像處在牙塔內(nèi)的求知若渴的學(xué)生更具有較強的吸引力。因此,要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,應(yīng)該在設(shè)計實驗內(nèi)容時引入新材料研究的有關(guān)內(nèi)容。例如,設(shè)計“納米材料光致發(fā)光性能測試”的實驗,學(xué)生了解到納米材料在受到量子限域及小尺寸效應(yīng)之后,能帶結(jié)構(gòu)會發(fā)生徹底改變,學(xué)生從實驗中學(xué)習(xí)了基本能帶理論,并且可以用來解釋身邊的新事物,極大地提高了學(xué)習(xí)興趣。

4.適中的難易程度。材料物理實驗課是一門協(xié)助相關(guān)理論課程學(xué)習(xí)的輔助課,不能夠貪多貪難試圖讓學(xué)生掌握所有的材料物理知識。整體內(nèi)容豐富了,每個實驗應(yīng)該要做到易于開展、目的明確,所以,實驗課的難易程度要謹(jǐn)慎把握。不能夠偏難,使實驗難以進行,嚴(yán)重打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,當(dāng)然也不能過易,使學(xué)生感覺不具備挑戰(zhàn)性,失去自我創(chuàng)新的創(chuàng)造性思維。

三、材料物理實驗教學(xué)內(nèi)容改革措施與實踐

傳統(tǒng)實驗教學(xué)著重于驗證性實驗,忽略“以學(xué)生為本”,不注重因材施教,過度突出統(tǒng)一性卻忽視不同學(xué)生的個性化發(fā)展,從根本上制約了學(xué)生的主觀能動性及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。湖南工業(yè)大學(xué)理學(xué)院材料物理實驗室教師為適應(yīng)國家對創(chuàng)新型人才的需求,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實驗教育理念,本著“注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實踐精神、探索和創(chuàng)新能力”的原則,踐行“兩個要求,三個層次”的獨立實驗教學(xué)體系,兩個要求即選做和必做實驗,三個層次即材料科學(xué)基礎(chǔ)實驗(驗證性實驗,旨在加強對理論知識的認(rèn)知和理解)、材料分析測試實驗(訓(xùn)練性實驗,旨在提高學(xué)生的專業(yè)基本操作能力)、綜合設(shè)計型實驗(旨在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力),對材料物理實驗教學(xué)內(nèi)容進行改革與實踐。

1.材料科學(xué)基礎(chǔ)實驗?;A(chǔ)實驗是要求學(xué)生掌握材料物理專業(yè)的實驗基本技能所開設(shè)的,學(xué)生必須要自己動手操作且分析實驗結(jié)果。包括制備金相試樣、典型組織金相分析、測量鐵磁材料磁滯回線、電子顯微鏡分析、金屬及非金屬材料的拉伸、彎曲及壓縮實驗等等,組成一個完整的材料科學(xué)基礎(chǔ)實驗系統(tǒng)。

2.材料分析測試實驗。此實驗?zāi)康氖菫榱耸箤W(xué)生知曉材料科學(xué)前沿中新型材料的合成及測試方法,對不同種類材料進行表征及性能測試,由此拓寬學(xué)生知識面,啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維,為將來更高層次的研究工作做準(zhǔn)備。雖然材料制備手段和測試方法有多種形式,在課堂的有限時間內(nèi),無法讓學(xué)生掌握全部材料的制備工藝與測試手段,但是,材料的絕大多數(shù)制備和測試方法是互通的?;诖耍覀兙哂嗅槍π缘卦O(shè)計了下面的實驗:電化學(xué)工作站的使用、四探針法測薄膜電阻率、材料熱重/差熱分析、橢圓偏振光譜儀測薄膜厚度及折射率、材料的紫外光譜測試、材料磁學(xué)性能的綜合測試等等。

3.綜合設(shè)計型實驗。綜合設(shè)計型實驗完全不同于傳統(tǒng)實驗教學(xué),是具有命題式及設(shè)計性質(zhì)的綜合實驗,目的是培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力及創(chuàng)新能力,增強學(xué)生找到問題、研究問題及解決問題的能力[5]。原則上應(yīng)以學(xué)生掌握的專業(yè)知識為主,但不能完全局限在學(xué)生原有的知識層面上,要給學(xué)生一定的發(fā)展空間,沒學(xué)習(xí)的知識通過指導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻資料獲得,督促學(xué)生掌握新知識點,全面發(fā)展學(xué)生的知識體系,綜合提高學(xué)生素質(zhì),這其實就是一個學(xué)生自主創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的階段。因此,此實驗選題不注重簡單或繁雜,而強調(diào)學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)新。在綜合設(shè)計型實驗過程中,強調(diào)學(xué)生的主體地位,學(xué)生不再是單純地進行驗證實驗,而是要根據(jù)自己業(yè)已掌握的材料制備、加工、結(jié)構(gòu)及性能測試等方面的基本原理和基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗教學(xué)要求,自主設(shè)計實驗方案[6],按照既定目標(biāo)選擇實驗條件,并能正確表征材料性能,還要求學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象及結(jié)果,自主判斷最佳工藝條件及配方,探索材料制備方法-材料結(jié)構(gòu)╞材料性能的相互關(guān)系,極大地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,并根據(jù)學(xué)生要求,綜合設(shè)計型實驗分為選做和必做兩組,必做實驗包括溶膠凝膠法制備納米材料、化學(xué)旋涂法制備薄膜材料、介電陶瓷的固相合成等。選做實驗開設(shè)了一維納米材料的制備、磁控濺射法制備薄膜材料、功能材料的制備等,可供學(xué)生按照自己的興趣選做。

在新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的態(tài)勢下,高校專業(yè)實驗課程的重要性日益凸顯。我們經(jīng)過認(rèn)真的實驗教學(xué)研究,提出一個切實合理學(xué)院材料物理專業(yè)方向?qū)嶋H的實踐教學(xué)內(nèi)容改革方案。從分析傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容不足出發(fā),分析材料物理實驗課內(nèi)容改革模式、思路及措施,注重因材施教及學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐,結(jié)果證實教學(xué)內(nèi)容的改革行之有效,學(xué)生喜愛動手、會動手,對科研活動愈加感興趣,許多學(xué)生在學(xué)校舉行的創(chuàng)新競賽中取得了良好成績,近幾年理學(xué)院就業(yè)率達到95%以上。材料物理課程教學(xué)內(nèi)容的改革將是注重學(xué)生提高綜合素質(zhì)、綜合創(chuàng)新和實際能力培養(yǎng)的一種嶄新的實驗教學(xué)模式。

參考文獻

[1]王慧琴,吳慶豐,梁曉軍,黃偉軍.以應(yīng)用為導(dǎo)向的大學(xué)物理實驗改革的探討[J].實驗技術(shù)與管理,2012,29(9):148-150.

[2]鄭文清.研究性學(xué)習(xí)模式對大學(xué)籃球選項課的影響[J].體育科學(xué)研究,2009,13(1):91-93.

[3]于衛(wèi),尤玉軍,儲誠明,張正華.綜合性大學(xué)卓越工程師培養(yǎng)實踐教學(xué)模式研究[J].揚州大學(xué)學(xué)報(高教研究版),2012,16(1):91-96.

[4]吳榮.材料物理專業(yè)實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的研究[J].實驗室研究與探索,2012,(12):113-116.

[5]周昕,陳星輝.應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)《材料物理實驗》教學(xué)改革探討[J].中國校外教育,2013,(3):118-118.

[6]張楓.材料物理專業(yè)綜合實驗的教學(xué)改革與實踐[J].中國水運,2007,07(08):238-239.

基金項目:湖南工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目(2012C09)。

作者簡介:楊迪武(1975-),男,湖南株洲人,湖南工業(yè)大學(xué)副教授,博士,主要從事多元光聲層析成像研究。

猜你喜歡
教學(xué)內(nèi)容改革
改革之路
改革備忘
改革備忘
改革備忘
“啟蒙運動”一課教學(xué)內(nèi)容分析
改革創(chuàng)新(二)
“清末新政”也可作為重要的教學(xué)內(nèi)容
線性代數(shù)課程學(xué)—研—用教學(xué)內(nèi)容及模式探索
精心設(shè)計教案 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容
瞧,那些改革推手
404 Not Found

404 Not Found


nginx
房产| 娱乐| 和田市| 齐河县| 黄山市| 三穗县| 佛冈县| 张家港市| 长白| 盐城市| 德庆县| 自贡市| 金川县| 黄梅县| 津市市| 新乡市| 犍为县| 巫溪县| 崇左市| 电白县| 肇州县| 溧阳市| 鄯善县| 天峻县| 柳州市| 来安县| 乌鲁木齐市| 娱乐| 武宁县| 昭苏县| 遂平县| 榆社县| 鹤山市| 板桥市| 京山县| 阳朔县| 荣昌县| 舟曲县| 会理县| 溆浦县| 永修县|