材料物理实验课教学内容的改革与实践.docx

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1、材料物理实验课教学内容的改革与实践 摘要：依据材料科学飞速发呈现状，围绕培育富有创新意识和实力的高素养人才培育理念，提出了材料物理试验教学内容改革模式与思路，分析材料物理试验教学内容改革的详细措施。实践证明，通过改革，高校生创新实力、实践实力和综合素养得到明显提高。 关键词：材料物理试验；教学内容；改革 中图分类号：G642.0 文献标记码：A 文章编号：1674-932414-0041-03 一、引言 伴随高校学科专业分类的细化，很多偏重于应用的学科，如机械、计算机等等，由于其合乎时代发展的学科设计、新奇好用的课程内容而受到大量青年学生的欢迎。但对一些偏重于基础探讨的学科，如化学、数学、材料

2、物理等，却因其学科内容更新速度慢、抽象性强、理论与实际应用较难结合等缺点，受到越来越多的学生排斥。解决此问题行之有效的方法是设计时效性强、内容丰富的试验课程，确保试验课发挥其将理论学习和应用实际紧密联系的纽带作用1。学生通过自己动手探讨深邃的理论公式，不但熬炼动手实力、加强学习效果，还能提高学习专业理论的爱好。湖南工业高校理学院于2022年招收应用物理专业材料物理专业方向学生，对材料物理专业来说，其试验课程内容的设计尤为重要。通过学习本课程，要求学生熟识材料分析的常用设备及测试方法，驾驭重要材料物理性质的分析、测试手段及构成，增加学生自行设计和创新、分析问题及解决问题的实力，紧密联系理论与实践

3、，为以后进一步的科学探讨打下坚实基础2。 二、材料物理试验教学内容改革模式与思路 改革后的材料物理试验课，应当既是一门为材料专业理论服务的试验基础课，还应是有利于学生将来做生产、开发工作或科学探讨的技术基础课。目的在于在材料物理的基础理论和科技前沿领域的应用中架设桥梁，让学生明确科学探讨的全过程，培育学生较好的试验素养及科学思维方法3。为了突出材料物理试验课的地位及作用，改革教学内容时，应提高教学课时利用率，在接着加强学生基本试验测量技术训练的基础上，还应注意以下几个方面因素： 1.紧密联系学生所学理论课程。全部试验的开设都应当建立在学生知晓相关理论学问的基础上，假如开设学生没有学过理论学问的

4、试验课，不但做不到加深理论学问的效果，而且学生操作试验时茫无目的，无法说明试验现象，对试验失去爱好。因此在设计详细试验内容时，必需要先与学生沟通已学习的理论学问，做到心中有数、有的放矢。 2.内容丰富。设计试验课内容时应首先设计制备材料的基本方法试验，还应包含半导体、绝缘体、金属几种基本材料类型的性能分析试验，并包括对材料成分和材料结构进行分析的光谱学及电镜等重要测试手段。一个试验可以包含以上几种情形，例如，开设“X射线衍射仪的应用”这一试验时，不但要求学生学习大型仪器的运用方法，而且要求学生测试几种不同类型的材料进行比较，使学生驾驭不同材料的基本性能。 3.时效性强。当今的材料科学日新月异，

5、各种新材料不断涌现，物质极大丰富，比如性能优异的复合材料、用处广泛的纳米材料等等4。学生学习学问就应当要学会说明身边的详细事物，否则，学问就变成了“死”的，没有学习价值。既然新材料能够引起人们的广泛关注，那么对于像处在牙塔内的求知若渴的学生更具有较强的吸引力。因此，要激发学生的学习爱好，应当在设计试验内容时引入新材料探讨的有关内容。例如，设计“纳米材料光致发光性能测试”的试验，学生了解到纳米材料在受到量子限域及小尺寸效应之后，能带结构会发生彻底变更，学生从试验中学习了基本能带理论，并且可以用来说明身边的新事物，极大地提高了学习爱好。 4.适中的难易程度。材料物理试验课是一门帮助相关理论课程学习

6、的协助课，不能够贪多贪难试图让学生驾驭全部的材料物理学问。整体内容丰富了，每个试验应当要做到易于开展、目的明确，所以，试验课的难易程度要谨慎把握。不能够偏难，使试验难以进行，严峻打击学生的学习主动性，当然也不能过易，使学生感觉不具备挑战性，失去自我创新的创建性思维。 三、材料物理试验教学内容改革措施与实践 传统试验教学着重于验证性试验，忽视“以学生为本”，不注意因材施教，过度突出统一性却忽视不同学生的特性化发展，从根本上制约了学生的主观能动性及创新实力的培育。湖南工业高校理学院材料物理试验室老师为适应国家对创新型人才的需求，转变传统试验教化理念，本着“注意培育学生科学思维、实践精神、探究和创新

7、实力”的原则，践行“两个要求，三个层次”的独立试验教学体系，两个要求即选做和必做试验，三个层次即材料科学基础试验、材料分析测试试验、综合设计型试验，对材料物理试验教学内容进行改革与实践。 1.材料科学基础试验。基础试验是要求学生驾驭材料物理专业的试验基本技能所开设的，学生必需要自己动手操作且分析试验结果。包括制备金相试样、典型组织金相分析、测量铁磁材料磁滞回线、电子显微镜分析、金属及非金属材料的拉伸、弯曲及压缩试验等等，组成一个完整的材料科学基础试验系统。 2.材料分析测试试验。此试验目的是为了使学生知晓材料科学前沿中新型材料的合成及测试方法，对不同种类材料进行表征及性能测试，由此拓宽学生学问

8、面，启发学生的科学思维，为将来更高层次的探讨工作做打算。虽然材料制备手段和测试方法有多种形式，在课堂的有限时间内，无法让学生驾驭全部材料的制备工艺与测试手段，但是，材料的绝大多数制备和测试方法是互通的。基于此，我们具有针对性地设计了下面的试验：电化学工作站的运用、四探针法测薄膜电阻率、材料热重/差热分析、椭圆偏振光谱仪测薄膜厚度及折射率、材料的紫外光谱测试、材料磁学性能的综合测试等等。 3.综合设计型试验。综合设计型试验完全不同于传统试验教学，是具有命题式及设计性质的综合试验，目的是培育学生的动手操作实力及创新实力，增加学生找到问题、探讨问题及解决问题的实力5。原则上应以学生驾驭的专业学问为主

9、，但不能完全局限在学生原有的学问层面上，要给学生肯定的发展空间，没学习的学问通过指导学生自己查阅文献资料获得，督促学生驾驭新学问点，全面发展学生的学问体系，综合提高学生素养，这其实就是一个学生自主创建性学习的阶段。因此，此试验选题不注意简洁或繁杂，而强调学生的发展创新。在综合设计型试验过程中，强调学生的主体地位，学生不再是单纯地进行验证明验，而是要依据自己业已驾驭的材料制备、加工、结构及性能测试等方面的基本原理和基础学问的基础上，依据试验教学要求，自主设计试验方案6，根据既定目标选择试验条件，并能正确表征材料性能，还要求学生依据试验现象及结果，自主推断最佳工艺条件及配方，探究材料制备方法-材料

10、结构材料性能的相互关系，极大地培育学生的创新实力，并依据学生要求，综合设计型试验分为选做和必做两组，必做试验包括溶胶凝胶法制备纳米材料、化学旋涂法制备薄膜材料、介电陶瓷的固相合成等。选做试验开设了一维纳米材料的制备、磁控溅射法制备薄膜材料、功能材料的制备等，可供学生根据自己的爱好选做。 在新世纪科学技術飞速发展的态势下，高校专业试验课程的重要性日益凸显。我们经过仔细的试验教学探讨，提出一个切实合理学院材料物理专业方向实际的实践教学内容改革方案。从分析传统试验教学内容不足动身，分析材料物理试验课内容改革模式、思路及措施，注意因材施教及学生创新思维的培育。经过几年的教学实践，结果证明教学内容的改革

11、行之有效，学生宠爱动手、会动手，对科研活动愈加感爱好，很多学生在学校实行的创新竞赛中取得了良好成果，近几年理学院就业率达到95%以上。材料物理课程教学内容的改革将是注意学生提高综合素养、综合创新和实际实力培育的一种崭新的试验教学模式。 参考文献 1王慧琴，吴庆丰，梁晓军，黄伟军.以应用为导向的高校物理试验改革的探讨J.试验技术与管理，2022，29：148-150. 2郑文清.探讨性学习模式对高校篮球选项课的影响J.体育科学探讨，2022，13：91-93. 3于卫，尤玉军，储诚明，张正华.综合性高校卓越工程师培育实践教学模式探讨J.扬州高校学报，2022，16：91-96. 4吴荣.材料物理

12、专业实践创新实力培育模式的探讨J.试验室探讨与探究，2022，：113-116. 5周昕，陈星辉.应用物理学专业材料物理试验教学改革探讨J.中国校外教化，2022，：118-118. 6张枫.材料物理专业综合试验的教学改革与实践J.中国水运，2022，07：238-239. 基金项目：湖南工业高校教化教学改革探讨项目。 作者简介：杨迪武，男，湖南株洲人，湖南工业高校副教授，博士，主要从事多元光声层析成像探讨。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页