薄膜與真空課程改革探討
時間:2022-07-03 10:00:26
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摘要:薄膜與真空課程是一門基礎性課程,高校中開設的材料學等專業要學習薄膜與真空這門課,作為一門材料學基礎課程,其教學要適應就業方向的需求和社會的發展。薄膜與真空這門課程偏重于理論教學,但是在實際的教學中發現了一些問題,使得學生學習效率不高。本人總結了教學中的問題,對課程進行了教學改革探索,通過與學生的共同努力,使課程變得更生動有趣,學生學習興趣大幅提高,學生成績上升顯著。
關鍵詞:薄膜與真空;教學改革;課程改革
薄膜技術在工業上有廣泛的應用,薄膜材料在新材料技術領域中占有及其重要的地位。要獲得具有不同性能的薄膜,并使薄膜能在重要的技術領域獲得應用,必須掌握相關的成膜技術并熟悉薄膜物理的基本內容。薄膜與真空課程通過介紹真空技術基礎,薄膜的物理及化學制備工藝與基本原理,薄膜的形成、結構與缺陷的基本內容,達到如下教學目標:1.通過課程學習,使學生了解薄膜材料的概念和薄膜材料在工程技術領域中的重要應用,初步了解薄膜材料的制備工藝和加工過程;2.通過課程學習,使學生掌握真空的基本知識,熟悉獲取一定真空狀態的方法及測量手段;3.通過課程學習,使學生掌握薄膜材料的物理及化學制備工藝和原理,熟悉薄膜材料制備過程中的相關技術,明確薄膜材料的制備過程中薄膜的形成與生長過程;4.通過課程學習,使學生了解薄膜材料的力學、電學、光學、熱學及磁學等性質。通過一年的薄膜與真空課程的教學實踐,本人總結了教學實踐中發現的問題,進行了必要的教學改革,取得了比較好的效果,學生學習效率顯著提高?,F將教學問題的思考和相關的教學改革經驗陳述在此文中。
一薄膜與真空課程存在的問題
(一)教學重點不突出。薄膜技術在材料學有很大的應用領域,其相關知識點也覆蓋廣闊。在以前的教學實踐中,我們需要介紹六個大類的知識包括:1.真空技術;2.物理制備薄膜技術;3.化學制備薄膜技術;4.薄膜的制備過程;5.薄膜的性質;6.薄膜的應用。而每一個大類下面又有十幾個分類小知識,文字介紹非常多。對于學生來說,知識點太多太雜,很難掌握重點。另外相關的教材穿插了很多理論,知識點安排有些混亂。(二)與實際生產實踐知識有脫節。薄膜與真空課程在以前的教學實踐中強調理論知識的學習,卻忽略了與實際生產應用中的聯系。以前的教學大綱和教材中都強調了薄膜制備技術的具體流程和相關理論,但沒有詳細介紹各項技術在實際生產中有哪些應用,都可以制作哪些器材,以及各項技術的優點和缺點和適用環境。只突出理論的教學內容會使學生不容易理解知識點,而且對學生以后的就業和工作也沒有太大的指導意義。另外,各項薄膜制備技術的理論知識和制備過程有很多相似之處,不著重介紹薄膜技術的適用環境和優缺點,會使學生很容易混淆各項技術,沒有真正掌握各項技術的核心重點。(三)教學方法太過單一。薄膜與真空技術主要采用PPT教學,但是教學效果卻不好,主要是因為PPT課件中,大多是以文字和圖片的形式來介紹知識點,并沒有十分生動有趣,所以學生很容易就會走神,或者偷偷玩手機。傳統的課堂教育中教授的教學部分占比太高,缺乏與學生的互動,而且學生也無法自己調研相關的知識和應用,無法加深印象。另外,視頻技術在以前的教學中也應用太少,無法向學生直觀生動的展示薄膜的制備設備和相關物理特性。(四)學生的學習主動性不足?,F在網絡信息時代到來,在網上可以接觸到各種各樣的游戲和信息,學生上課玩手機的現象也比比皆是。另外部分學生對學習并非十分熱情,主觀意識上認為只要考試及格就行,寄希望于考前老師的重點輔導,對上課的內容經常走神,對老師的提問不積極回應,課后的作業也完成的馬馬虎虎。
二薄膜與真空課程教學改革措施與實踐
(一)標明教學重點,突出核心內容。本人對教材中的知識進行了梳理,把每個章節中重點的制備技術,理論知識和前沿發展單獨提煉出來,整理成每個章節的重點知識部分,分為重點技術介紹,核心理論背景,前沿發展三個部分花比較長的時間來進行介紹,而且列舉了許多生產實踐中的例子來輔助理解知識點,幫助學生能更好地理解重要知識點。而對于非重點的知識,則簡單介紹該技術的發展歷程和其應用例子,讓學生大概有一個印象。通過合理的突出重點知識,安排好各知識點的講解順序,學生明顯提高了對相關技術的認知水平,各次測驗成績都同比上升,課堂上也更愿意回答問題。(二)廣泛結合生產實際,增加相關技術應用介紹。本人在課程PPT的制作過程中,增加了很多實際生產產品過程中對生產設備的要求和各制備設備的優缺點,幫助學生理解為什么有些設備適合于某些生產環境,而另一些設備適合于其他的生產環境。另外,PPT課件中列舉了許多薄膜技術在各樣各業中的應用,讓學生理解這些薄膜技術如何發揮作用,如何利用各種薄膜為我們的生活增加便利。相關技術應用的介紹還有一個好處,就是加深學生對該技術特點的理解,更明白相關的理論背景。(三)多種教學方法向結合,增加教學效果。在教學改革中,本人采用了視頻教學,課堂討論加PPT教授相結合的教學方法,替代了以前單一的PPT教學。單一的PPT教學很容易使學生失去對學習的興趣,上課注意力不集中,開小差。視頻教學和課堂討論的增加可以解決這些問題。視頻教學可以使學生直觀地看到薄膜制備設備的工作流程和相關原理講解,而且學習過程也變得生動有趣。而課堂教學則提供了學生交流意見的機會,讓學生可以與大家討論學習,互相交流沒有考慮到的知識點。此外,本人要求學生做一次薄膜技術的調研和課堂介紹,通過這次課堂介紹,學生有機會展示自己的研究成果以及鍛煉公眾演講的能力。在課堂介紹中,學生介紹研究結論,學生提問并回答問題,使學生能更好的融入到學習知識的氣氛中。(四)亦師亦友,增加交流。學生在經歷緊張的高考后,到了大學以后,很多人都會想過一個輕松的學習階段,學習熱情自然會下降很多。作為老師,應該多和學生交流,關心他們的學習和生活,為他們以后的發展交流一些經驗和提供一些意見,努力成為他們的一位朋友。另外,在課堂上,可以介紹本課程的重要性和對他們以后就業和工作的幫助,并且說明考試分數低對他們以后保研和找好工作可能的不好影響,分析利弊,讓學生明白學好這門課程的重要性。當然,老師在教課過程也可以盡量多舉例子,貼近生活,語言也可以風趣幽默一些,幫助學生提高學習的興趣。當然,適當的課堂點名和提問也可以增加學生的上課注意力。
三總結
通過上述的教學改革措施,在老師和學生的共同努力下,學生的上課積極性顯著提高,考試成績也同比上升很多,學習興趣也明顯上升,各個重點知識點都掌握的不錯。薄膜與真空是材料學的基礎課程,知識點十分繁多,重點知識又比較分散,給人一種難懂,難以記憶的印象。為了更好提升這門課程的教學效果,需要不斷的改革創新,增加教學的有效方式,提高教學的生動有趣性,實現寓教于樂。
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作者:宋立輝 單位:杭州電子科技大學
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