案例教学结合因材施教在材料研究测试方法实验(2)
(4)考核方式传统单一,报告为主效果不佳。在实验教学完成后,对课程的考核往往通过书写实验报告书的方式进行,这样做确实能有效检验学生对测试理论的掌握程度。但学生在书写实验报告书的过程中,由于有限的实操机会和晦涩难懂的理论及数据分析能力的欠缺,常常出现部分同学抄袭实验报告书等现象,导致最终的授课效果大打折扣。
2 课程改革措施
基于《材料研究测试方法实验》课程中现存的问题,提出以下两点改革方法。
2.1 案例教学法的灵活应用
案例教学法由美国哈佛法学院前院长于1870年首创[3],20世纪80年代引入我国,且在近些年逐渐引起人们的重视。案例教学法是指以案例为教材,让学生通过阅读、分析和思考以及相互间进行讨论,以提高其独立思考和处理问题的能力。其过程主要分为五大步骤:明确教学目标、精心选编案例、创设问题情境、开展案例讨论以及总结谈论意见。
鉴于材料科学的发展离不开高水平测试表征手段的进步,因此将案例教学法引入《材料研究测试方法实验》课程,主要包含以下四种方法和内容:①引入操作模拟体验。调用诸如澳大利亚显微镜和显微分析研究中心的开放性虚拟操作平台等,借助网络学习和虚拟操作等方式,让学生在课前预习、实操前后等都能有一种身临其境的操作体验,加深学生对设备操作的感觉,提高学生对设备设计理论、构造以及操作的理解。②关注最新科研动态。在讲授课程中引入丰富且最前沿的科研实例中出现的对应测试表征方法,让学生了解各测试表征方法在科学研究中发挥的作用。比如X射线衍射仪的学习中,可以加入科学界中新晶体各种物化参数的确定过程与方法讲解,加深学生对设备原理及作用的认识。③展示精美科研图片。对于视觉表征类的仪器学习,如扫描电子显微镜与透射电子显微镜等,可选取一些构图精美的微观电镜照片作为学习展示材料,比如有规则排列形状的晶体微观照片,形貌各异的颗粒微观照片以及生活中常见材料或者生物的微观照片等等,以此来激发学生的学习兴趣。④讲授精彩科研故事。在理论教学过程中,在讲解测试设备的原理时,可引入相关发明科学家的发现过程与科学经历,通过小故事的形式分享给学生,可进一步解决理论课堂的枯燥问题。
2.2 因材施教思想的贯彻实施
因材施教是教学中一项重要的教学方法和教学原则,出自春秋时期孔子的《论语·雍也》:“圣人之道,粗精虽无二致,但其施教,则必因其材而笃焉”。“因材施教”虽然不是孔子的原话,却是对孔子教学过程中一条基本准则的概括。孔子以后,这条教学原则被我国历代的教育家传承,并不断地发展完善,时至今日,还在教育实践中被广泛采用[4]。当下,对“因材施教”中“材”的理解不仅仅局限在学生的个性差异,人们还认为“材”可代表教材和教学内容。即,现在的“因材施教”不仅要求教师根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素养等分别选择适合学生特点的学习方法进行有目的教学,同时还应该针对不同的教学科目、课程难易程度、授课内容以及课程目标进行合理的调整与精进,以达到发挥学生长处、激发学习兴趣、增强学习信心和促进学生全面发展的目的。
将因材施教思想贯彻在《材料研究测试方法实验》课程中,主要有以下四种方法:①理论授课有的放矢。在进行理论授课时,应当充分考虑学生的学习基础进行调整,尽量缩短理论公式推导的课时,增加测试方法的原理与应用部分授课时长,使学生快速消退对理论知识的枯燥感。此外,还可根据本学校学科所擅长和注重的研究方向进行相关测试方法的讲授,这样做既能将本学科的学科建设相关科研经历融入课堂,消除学生对知识的陌生感,同时还能真正让学生在今后的学习中学有所用,帮助学生对相应测试方法的快速吸收。②实操课程分组进行。针对目前学生在测试设备上实操训练不够的现象,首先将学生按照兴趣分组,如无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料等等组别,甚至还能细分至如电池材料、涂层材料、结构材料等等,以兴趣分为若干小组能让有共同学习兴趣的学生一同讨论学习,提高学习效率。在分组完成后,可按照各小组的学习进度进行分别规划,使学生错峰实操测试设备,这令学生实操机会大大增加。此外,在课余时间,可开放测试实验室,针对学有余力且有兴趣的学生在课后参与测试技术开放学习,学习满一定时长且通过实操考核后授予相关证书,增加学生的学习动力与实操机会。③实验结果分析处理。适当增加实验结果分析处理的教学时长,介绍常见的数据分析软件的使用方法,以学生在实操过程中获取的典型数据进行分析教学,提高学生的数据分析能力。此外,针对不同的测试兴趣小组,鼓励学生探讨分析小组内不同测试结果的原因,进一步强化对于材料和测试仪器的认知。④考核方式不拘一格。在考核方式上,不拘泥于实验报告这一种形式,可采用学生自主制备材料并测试表征,以实验报告和科技论文的方式考核,增加学生对测试方法的思考深度,提高学生对实验现象描述与实验结果整合分析的能力。
文章来源:《材料研究学报》 网址: http://www.clyjxbzz.cn/qikandaodu/2021/0708/1484.html