《薄膜材料与技术》课程教学改革实践与研究

发布时间:2019-08-12  点击量:

作者:李大玉 刘澄 龚俊杰
  【摘要】从《薄膜材料与技术》课程的特点与现状出发,并结合材料专业的知识结构和人才培养目标,在教学改革方法、考核方法以及实践意义方面进行分析,提出今后教学改革的新思路和新方法。
  【关键词】薄膜材料与技术  材料专业  教学改革
  【基金项目】扬州大学《材料表面与界面》国际化专业英语授课品牌课程经费支持;扬州大学高端人才支持计划和优秀骨干教师计划(李大玉)。
  【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)22-0033-01
  一、引言
  目前二维材料体系包括薄膜或涂层材料在提高块体材料的防腐耐磨性能,以及其在许多功能性领域包括电磁性能,光学性能以及生物相容性等方面都具有广阔的应用前景。[1]所以薄膜材料体系在新材料领域中占有非常重要的地位,而且针对于不同性能的薄膜材料制备,就必须要掌握相关的成膜技术并熟悉薄膜物理与化学的基本内容。
  二、课程特点及现状
  本课程为材料成型及控制工程专业的学科选修课,课程的具体目标希望在知识方面达到:(1)掌握薄膜材料与薄膜技术的基本原理和相关制备技术基础。(2)了解该领域当前的一些前沿研究进展和应用,为后续功能材料類相关课程及日后学生从事功能材料制备及应用工作奠定基础;在能力与素质方面达到:能够针对材料成型与控制工程领域的表面工程问题,提出问题的解决方案,选择与使用恰当的表面表征技术,进行材料结构表征、性能测试、与分析计算。
  目前,该课程针对材料成型及控制工程专业的现状,一方面,该课程基本概念和制备工艺方法种类繁多,而且各种技术之间的系统联系性不强,学生对于一些基本知识容易混淆,而且在学习的过程中会感觉枯燥乏味。另一方面,本课程课时较少(24学时),在如此短的教学过程中让学生系统掌握真空技术、化学方法和物理方法方面的基本知识和常见薄膜材料体系制备的工艺设计存在一定的难度。
  三、教学改革方法
  基于上述的课程特点及现状,针对《薄膜材料与技术》课程,我们尝试改变以讲授为主的教学方式,采取了多元化的教学模式,希望实现对学生能力更好的培养。其中涉及的创新点如下:
  (1)学生-老师“教研结合”模式的创新
  《薄膜材料与技术》涉及的内容较多,因课时的限制,教学内容必须精选和优化。我们着重讲解薄膜制备的物理气相沉积技术,化学气相沉积技术,化学和电化学技术,删去其发展历史及目前已经淘汰的技术。打破传统教学章节的安排,我们将本学院在薄膜研究方向的老师组建成教学团队,将课程主要内容分为几大块,每一块内容以项目形式建立小组学习。学生管理采用以具体项目为导向的项目组“导师制”及“辅导员制”管理方式,在课程学习以及相关专业知识方面为学生提供全方位指导。
  (2)课程设置的国际化,采用全英文授课
  近5年本专业从北美和欧洲引进多名特聘教授和海归博士,他们可以将国外的教育经验带到本专业,给我们的专业教育注入了国际化的血液。同时我们将国外留学生与国内学生进行同堂教学,开辟了课堂气氛的另一种模式。而且我们也在不断跟踪国外的相关课程教材,并且引入到我们的课堂教学与国内的相关教材进行对比教学。
  (3)案例讨论教学
  学生通过案例学习,可以使抽象难懂的概念和理论得到快速掌握。课程教学结合不同领域的前沿动态,组织专题讨论,学生通过查阅文献,搜集资料,并进行最终报告,以及交流讨论。比如,在讲授化学气相沉积方法时,为了使学生更好的理解常压或低压化学气相沉积技术与等离子体增强化学气相沉积技术的区别,首先,教师在讲解时通过视频让学生了解基本概念和过程,使学生在理论上对两者进行区分。其次,教学过程中教师将现实研究中的具体图片或已经沉积的薄膜带入课堂,让学生通过对实物的观察来对两种技术方法进行分析与讨论。
  四、考核方法改革
  随着目前社会对综合技术型人才要求的提高,传统试卷内容已经不能适应新形势下的发展,我们要给定材料和应用场合,让学生从选材、设计、工艺、制备等方面进行解答。同时本门课程将采用合理的课堂教学评价体系,使学生积极的参与课堂教学,具体包括对学生课堂互动情况,学生努力程度及参与程度,以及最终报告(含实践活动报告)进行评价。最后根据课程进度结合案例适量布置给学生平时作业。
  五、教改的实践意义
  经过《薄膜材料与技术》课程的教学改革,可极大地激发学生的学习热情,提高综合素质与动手能力,培养创新意识。并且可以培养学生的团队精神、沟通能力、国际视野、社会适应能力,并能掌握薄膜材料与技术领域的基础知识,具备分析与解决该领域复杂技术问题的能力。
  参考文献:
  [1]何山,罗亮.高校教育改革背景下课堂教学的设计思考 [J].北方文学(下旬),2017(5):151-152.

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