《材料分析测试技术》教改初探
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作者:苏琳芬
【摘要】本文针对笔者在该课程授课过程中的情况，从教学内容、教学方法以及课程考核方式等方面进行总结，并提出心得体会。
【关键词】材料分析测试技术 教学内容 教改 教学方法
【中图分类号】TB302-4;G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）02-0010-02
一、引言
材料分析测试技術是材料科学与工程专业的主要基础理论课程之一。材料分析测试技术是关于材料成分、结构、微观形貌、缺陷等方面的现代分析测试技术及其有关理论基础的科学，并适当反映近年来国内外在这方面研究的新理论、新进展。现代分析测试方法在材料生产过程中原材料的检测、产品质量监督以及新材料的研究与开发等方面具有重要作用，他们既是材料分析测试的手段，也是材料科学研究必不可少的方法，是材料科学与工程专业学生必备的专业知识之一。如何使学生理解材料分析测试方法及原理以及掌握专业知识。教师在授课过程中教学内容、教学方法和评价方式起着至关重要的作用。因此本文结合作者的实际教学情况以及在教学过程的切身体会谈谈在材料分析测试技术教改中的尝试。
二、教学内容的改革
材料分析测试技术课程是在学生已具有高等数学、材料科学基础、材料物理、材料化学和材料导论等基本知识的基础上进行的。课程主要学习内容包括X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、振动光谱分析和光电子能谱分析等现代材料科学测试方法，内容丰富且庞杂。因此我们将从教学主线、共性问题归类、结合实例分析以及及时更新教学内容等四方面对教学内容进行改革，以使得学生可以更全面地掌握课程内容，并可以进行应用。
1.抓紧教学主线。本课程主要阐述材料组成、结构和升降温过程发生的物理化学变化的现代研究手段和测试方法。重点理解X射线以及电信号与样品的相互作用后所获得的信息是如何用于表征样品。抓住以上教学主线，让学生全面掌握掌握X射线衍射分析、电子显微分析的样品制备和结果分析处理是本课程的主要教学目标。在教学过程中，始终围绕教学主线，深入浅出讲解相关理论，适时将布拉格方程等基本理论与实际分析测试获得的图像相结合分析，提高学生的理解能力。
2.对共性问题归类。该课程中，有些测试方法利用了相同的原理。因此，可以针对各个测试方法相同的原理部分进行讲述，而后再分别针对各个测试方法进行详细阐述。例如，X射线衍射分析和电子显微分析均利用了晶体结构衍射的原理。因此先将晶体结构衍射原理部分进行讲述，再分别针对两个测试方法的特点部分进行详细分析。
3.结合实例分析。结合实例指导学生学习相关的分析测试技术，能启发学生的学习积极性和主动性，培养学生分析问题和解决工程实际问题的能力。例如在讲解透射电镜衍衬模式下的明场像和暗场像时，先向学生展示一组明场像和暗场像的对比照片，使学生先有直观的认识，进而再详细介绍明场暗场的成像原理。通过理论结合实际，使教学内容由抽象复杂变得直观明了，强化学生的专业知识。
4.不断更新教学内容。由于科技的不断进步，材料分析测试技术的内容也在不断地更新和完善，促使教师在讲解分析测试技术时要注意结合本学科前沿研究领域和最新发展动态、介绍重点科技成果增加教学信息量大大丰富和活化教学内容使学生掌握更多、更新的专业知识。
三、教学方法的改革
现如今，集合了文字、图形、动画等元素多媒体技术已应用到教学过程中，增强了教学的直观性和生动性。然而，材料分析测试技术是一门理论性很强的课程，需要学生在课堂上理解较多的分析测试理论，因此需要在课堂教学中引入多元的教学方法。以调动学生学习的积极性和主动性，进一步提高教学质量和学习效果。
1.多媒体教学与传统教学方法相结合。根据材料分析测试技术课程的特点在制作多媒体课件时主要把一些基本概念和学习的重点内容制作进去。授课过程中，要在课堂上通过板书对一些关键的公式推导和概念进行讲解分析。其次，对于重点或难点部分，通过多媒体进行强调，并对每部分知识点都及时进行总结。此外，在课堂上对学生进行提问，考查学生的知识掌握情况，以便及时调整课堂教学方法，有利于提高教学效果。
2.理论知识与应用实例相结合。材料分析测试技术是应用性较强的课程，需要学生掌握测试技术方法后进行实例分析。在教学过程中将课堂的理论教学与实际问题有机结合，有利于调动学生学习的积极性和创造性。比如在讲授“物相分析”一节的时候就把实验获得的X射线衍射图谱发给学生，让学生根据提供的材料成分以及PDF卡片检索出可能的具体物相。通过在课堂过程中穿插分析测试实例，培养学生的思维能力、表达能力和分析解决问题的能力。
3.理论教学与现场教学相结合。现场教学法最显著的特点在能够为学生提供丰富的直观经验，有利于学生理解和掌握理论知识。材料分析测试技术课程的原理性非常强，若能加入现场教学可以加深学生的对于理论知识的理解。例如，在讲授到X射线衍射时候，可以带学生到实验室，通过现场操作演示使学生观察到符合布拉格方程的晶面发生了衍射，加深学生的理解，为后续的科研工作奠定了良好的理论和实践基础。
四、完善课程考核方法
在材料分析测试课程的考核上采取了综合考核方法。除了学生的期末笔试成绩外，考试成绩还包括课堂提问、课后作业、小论文等多种评价手段。综合考核方式既能锻炼学生知识综合运用的能力，又能培养学生查阅分析信息资料、收集分析数据和撰写科技论文的能力。通过考核方式的改革，有助于学生掌握和运用所学知识培养学生分析问题、解决问题的方法及能力，大大提高学生学习的主动性。
五、结束语
通过以上教学内容、教学方法和考核方式等方面的改革，加深了学生对材料分析测试的基本概念、基本理论和应用场合的理解，激发学生的学习兴趣，为学习以后专业课程打下坚实基础。使学生在完成课程的学习后，能够针对实际问题正确选择材料分析与测试的方法，并且能正确分析测试结果。并且具备通过自学掌握材料分析新方法、新技术的能力。
参考文献：
[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J]. 高等工程教育研究， 2011（5）： 1-9.
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