“互联网+材料分析测试技术”信息化教学的设计与应用

张雪辉+李晓闲+李之锋+陈颢

摘要：针对材料分析测试技术课程教学研究现状，提出设计与应用“互联网+材料分析测试技术”的信息化教学模式，并对其如何提升课程教学质量、激发学生学习兴趣、提高学生学习效率、培养学生科研创新能力等方面进行了相关探讨。

关键词：“互联网+”；信息化教学；材料分析测试技术；教学模式；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）49-0265-02

一、课程改革必要性分析

随着科技的快速发展以及企业对技术人才需求的日趋提升，由传统教学模式培养出的专业性技术人才已很难满足当前社会需要，传统教学模式向新型现代化教学模式方向转型成为必然趋势。材料分析测试技术作为材料科学与工程专业培养技术人才的一门专业基础性课程，其教学模式一直以来备受各高校教师与领导者的关注。以往该课程因存在知识理论性强、设备原理抽象、教学内容繁杂等诸多特点，给教学过程增加了严重负担，使得教学事倍功半，这就使得对该课程进行教学改革势在必行。而在当前网络技术飞速发展与市场竞争激烈的环境下，如何合理优化课程教学内容、高效安排教学课时、设计改革教学模式、健全“互联网+”教学管理新模式、实现“互联网+”高效信息化教学质量保证体系，已成为当前教学模式改革面临的主要问题。随着各高校课程改革的进一步深入，笔者通过对本校材料分析测试技术这一课程教学中的教学计划、课时安排、教学模式与实践教学等进行分析探讨，合理设计与应用“互联网+”的信息化教学手段，以达到提高课程教学质量、激发学习兴趣、提升学生在实践教学中主体地位的目的，进而培养出符合当前社会需求的具备一定创新能力的应用型与研究型人才。

材料分析测试技术作为一门综合性课程，其晶体学理论、XRD、SEM、TEM以及涉及到光电磁等抽象虚拟概念的知识的学习严重打击了学生学习本课程的积极性。除此，课程介绍的检测设备大多为大型贵重设备，设备维修困难且零部件更换昂贵及部分高校存在资源有限等情况，故其通常由专业人员进行操作，学生动手实践的机会很少，几乎都是演示性实验，这极大限制了学生对设备操作的感性认识形成，使学生对课程知识的理解与认识仅停留在理论的表观印象上，客观上引导学生朝记忆型与形式化方向发展，进一步降低了学生的学习能动性。同时，大多教师忽视了课后知识的巩固与考核，较难了解学生对课程的学习掌握情况，进而影响课堂互动性與教学效果。针对以上问题，笔者从课程考核新形式、教学模式改革、教学内容优化、高效设计与应用“互联网+材料分析测试技术”实现信息化教学、建立网络教学质量体系等方面入手进行教学改革和探讨。

二、教学改革新模式

（一）多样化考核并行

课程成绩的考核评定体系对学生的学习有直接导向作用，其考核体系应着眼于对学生创新、分析与解决问题能力的培养和专业素质的提高，并结合现阶段社会与企业对人才的需求建立供求完全一致的学生课程成绩考核体系，这些已然成为当前教学改革的重要方面[1]。

新形势下，材料分析测试技术课程教学改革在成绩考核方面主要做出了如下几点创新：一是在降低考试成绩与课堂出勤率所占比例的同时加强实践教学环节，除原来仅有的实验报告撰写与提交外，增加实践教学的分析与解决实验问题和实践课堂的互动；二是通过“问题导向”方式充分调动学生自主设计实验的积极性，同时引导学生应用知网、小木虫、万方、维普、科技知识网等网络资源进行科研问题分析，以极大程度地激发学生的学习兴趣，并达到提升学生逻辑分析和专业综合技能的效果；三是针对实践教学过程中出现的某一问题或现象，鼓励学生应用所学知识自由发挥，查阅文献并建立小组讨论分析，做成PPT在课程上答辩，这在考核学生的专业综合技能与科技创新能力的同时，还培养了学生的团队合作精神。通过以上几点改革极大程度地增加学生对成绩的认可度，也进一步完善了课程考核质量体系，从而整体提升学生的综合素质。

（二）合理设计与应用“互联网+”信息化教学

在众多高等院校，尚有极大多数教师依旧采用枯燥的文字、抽象的原理图与虚拟的概念结合进行“填鸭式”授课，致使学生听不懂、老师也跟着犯迷糊，这极大地打击了学生学习的自主性。新形势下采用的影像化传输技术、远程仿真模拟及互联网技术进行课程讲授能在激发学生学习兴趣的同时活跃课堂氛围，使学生对抽象虚拟的概念形成更为直观、具体、全面的认识。“互联网+”信息化教学还对教师的专业素质提出了更高的要求，使教师与学生形成教学一体、产学研相互融合的课程教学模式，以达到提升教学效果的目的。始终坚持教师为辅、学生为主、师生互动与实践总结相结合的教学方式来开展材料分析测试技术这一理论与实践性较强的综合性课程教学，一直以来是当前各高校教学改革发展的主流方向。

合理设计与应用“互联网+材料分析测试技术”信息化教学的开放式与多元化网络自主学习情景教学模式教学，使学生与教师实现角色互换，通过“渐进式”情景导向指引学生由预先创设的网络自主学习情景互动框与远程网络教育资源包括教授该课程的教师进行“人人互动”与“人机互动”，并由网络持续追踪检查学生学习进度，同时还应在网络学习情景页面设置智能化网络广告屏蔽功能，可极大程度地降低学生注意力分散的可能，因而合理设计与应用“互联网+材料分析测试技术”信息化教学显得尤为重要[2]。

（三）优化教学内容与结构

因材料分析测试技术课程存在教学内容繁重、部分内容与实际应用脱节、课程设置不合理、实践教学环节较少等问题，使优化教学内容与结构成为新形势下教学改革的重点。优化教学内容与结构可采用以下几种方式：一是对课程内容进行整合串讲，并通过“互联网+”将材料结构、加工过程、制样方法、测试原理、测试过程、结果分析等设计成声像、动画、立体化的视听教学模式进行展示[3]，从而在不增加课时的情况下实现课堂效率最大化，学习效果最优化；二是在讲授相关仪器测试知识之前，带领学生去实验室参观，并粗略讲述其测试原理，同时由学生通过互联网远程仿真模拟其测试过程，使学生产生表观印象与模拟操作后再进行课堂深入讲解，最后再使用仪器进行实验操作训练以实现理论与实践“零距离”对接，构建“学用交替”的教学培养体系，从而达到事半功倍的教学与学习效果；三是增加实践教学环节，对XRD、SEM等仪器的使用讲解可通过引导学生自主动手制样、调焦、观察、选样，对TEM的明场与暗场、电子衍射等知识点则可通过动态化、立体化结构图讲述其原理，并以Flash、3Dmax、Gif动画模拟其测试过程，同时搜集相关减薄制样、衍射分析视频在课堂上播放；四是针对学生的个性与特长“因材施教”，即应用型与研究型人才分流培养。

三、结束语

在“互联网+”新形势下，如何高效提升材料分析测试技术课程教学改革，已成为当前影响各高校培养出高质量材料专业技能人才的关键因素，而“互联网+材料分析测试技术”信息化教学可作为专业综合改革中的一只领头羊，其高效化设计与应用也正处于探索与实践中。随着材料科学技术的不断发展，新材料的研发也逐渐向着微型化、智能化、复合化方向发展，其结构和性能的表征手段与分析方法也随之发展进步，因此必须不断提升高校教师专业素质，改革探索教学新模式，开发设计与应用“互联网+材料分析测试技术”高效信息化教学与多样化教学模式相融合的新思路，从而逐步提升该课程的教学效果与教学质量。

参考文献：

[1]刘燕，李阳，田清波.《材料测试技术》教学现状分析及改革思考[J].教育教学论坛，2014，（15）：49-50.

[2]胡乐乐.论“互联网+”给我国教育带来的机遇与挑战[J].现代教育技术，2015，25（12）：26-32.

[3]张雪辉，李之锋，陈颢，黎业生，李晓闲.“互联网+材料分析测试技术信息化教学”的探索与实践[J].高教学刊，2016，（15）：87-88.endprint