《材料測試分析方法》課程建設(shè)內(nèi)容與設(shè)計

1、    材料測試分析方法課程建設(shè)內(nèi)容與設(shè)計    郁建元黃秀艷叢麗娜摘要：在分析了jitt教學(xué)模式基礎(chǔ)上，對材料測試分析方法這門專業(yè)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)模式的探索與研究，提出了jitt教學(xué)模式對課程教學(xué)的新要求，并基于此改進(jìn)了課程建設(shè)內(nèi)容與設(shè)計。關(guān)鍵詞：材料；測試分析；jitt教學(xué)模式；課程建設(shè)：g4：adoi：10.19311/ki.16723198.2016.17.092隨著科學(xué)生產(chǎn)力的提高，越來越多的教學(xué)工作者意識到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式以不能夠滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。目前已經(jīng)開發(fā)出大量的教學(xué)模式，其中以just in time teaching（jitt

2、）、peer instruction（pi）和problem based learning（pbl）這三種教學(xué)模式得到較廣泛推廣應(yīng)用。材料測試分析方法是普通高等院校無機(jī)非金屬材料專業(yè)課程設(shè)置的一門必修的課程。該課程要求學(xué)生掌握基本的材料測試分析方法原理（涉及抽象的理論知識），熟悉基本實驗儀器設(shè)備（包含很多大型儀器設(shè)備），故該門課程是理論與實踐聯(lián)系比較緊密的一門課程。如何更好地講授該門課程，提高學(xué)生的理論水平與動手實踐能力，對于任課教師是一個挑戰(zhàn)。本文以jitt教學(xué)模式作為切入點深入探討如何解決目前這個難點。1jitt教學(xué)模式內(nèi)涵jitt的英文全稱是just-in-time teaching，翻

3、譯成中文是“及時教學(xué)”或“適時教學(xué)”，這個概念產(chǎn)生于二十世紀(jì)末的美國。這是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)配合課堂教學(xué)的一種教學(xué)模式，在如今互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)展的背景下得到廣泛應(yīng)用。jitt教學(xué)模式實施的目標(biāo)：（1） 提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性和改進(jìn)與教師之間的互動性；（2） 提供豐富的課程閱讀材料；（3） 通過預(yù)先給定的問題、案例、設(shè)計項目等預(yù)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)習(xí)的主動性；（4） 通過精心準(zhǔn)備授課教案，有效利用課堂時間進(jìn)行教學(xué)。jitt教學(xué)模式本質(zhì)是在課外作業(yè)與課堂教學(xué)之間建立一個動態(tài)的反饋回路。包含內(nèi)容如下：課前（教師準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容和預(yù)習(xí)作業(yè)），jitt網(wǎng)頁（內(nèi)容豐富，易溝通），反饋作業(yè)（教師獲得學(xué)生預(yù)習(xí)

4、作業(yè)），課堂教學(xué)組成（部分講座，實驗課，課堂上學(xué)生活動）。2jitt教學(xué)模式相對于傳統(tǒng)教學(xué)提出的新要求2.1信息科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入到社會生產(chǎn)發(fā)展的各個領(lǐng)域，高等學(xué)校在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用推廣上理應(yīng)走在社會的前沿，jitt教學(xué)模式是整合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與課堂教學(xué)的一種新型的教學(xué)模式。如在前文提到的jitt是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的，建立了學(xué)生與教師之間一個互動的平臺。平臺解決了教師與學(xué)生溝通之間存在的時空局限性難題，學(xué)生能夠及時將學(xué)習(xí)中遇到的問題與教師/同學(xué)溝通，教師亦能夠在平臺上進(jìn)行一對多不限時間地點的有效交流。運用好這個平臺，需要教師具有一定的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力，教師不再僅僅是制作個多媒體課件

5、放在互聯(lián)網(wǎng)上，供學(xué)生下載學(xué)習(xí)使用。教師需掌握一定的網(wǎng)頁制作技術(shù)，能夠根據(jù)自己教授課程的特點，對課程教學(xué)網(wǎng)頁進(jìn)行個性化的設(shè)計。一個良好的jitt課程網(wǎng)頁，需要教師能夠制作適合課程的可視化的素材，供學(xué)生學(xué)習(xí)使用。建立個好的jitt課程教學(xué)平臺，需要教師運用多種信息科學(xué)技術(shù)付出大量工作進(jìn)行構(gòu)建，只有這樣才能夠促進(jìn)教學(xué)水平的提高。2.2建立動態(tài)平衡教學(xué)體系在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師把學(xué)生當(dāng)作一張白紙，把自己的思維與認(rèn)知統(tǒng)統(tǒng)傳授給學(xué)生，沒有顧及到學(xué)生的思想和對事物的認(rèn)知狀態(tài)。在jitt教學(xué)模式中，教師要及時收集學(xué)生的課前預(yù)習(xí)反饋信息調(diào)整授課內(nèi)容與方式，這是個動態(tài)的教學(xué)過程，要求教師建立個動態(tài)的教學(xué)內(nèi)容體系。在這

6、個教學(xué)體系中，學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)是對未知的知識進(jìn)行探索的過程，首先教師要吃透授課內(nèi)容及其外延知識，為即將講授的課程精心準(zhǔn)備閱讀材料，鼓勵學(xué)生在閱讀材料時采用批判性思維進(jìn)行。閱讀材料后，學(xué)生要回答幾個基本概念的認(rèn)知問題，這是對閱讀的反饋。第二，教師及時調(diào)整授課重點及難易程度精心準(zhǔn)備授課課件。教師根據(jù)學(xué)生反饋信息，尋找一些具有代表性普遍性的問題進(jìn)行深入探討。以學(xué)生的視野及探索知識的角度調(diào)整授課的重點，這是對教師的考驗，是與傳統(tǒng)授課顯著區(qū)別的地方。這種模式改變照本宣科的教學(xué)方式，不會引起學(xué)生的反感。課堂上可以根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的情況，特別設(shè)置一些環(huán)節(jié)將學(xué)生融入到課堂授課討論中。例如，可以將學(xué)生對基本概念

7、的理解認(rèn)知摘錄下來，大家一起討論學(xué)習(xí)。第三，授課之后根據(jù)授課情況及時將新資源補(bǔ)充到網(wǎng)頁?？梢酝ㄟ^各種渠道及時與同學(xué)進(jìn)行輔導(dǎo)溝通。在教學(xué)中，課下老師經(jīng)常被學(xué)生圍住，共同探討課堂上沒有消化解決的問題，這樣還有一部分同學(xué)來不及與老師溝通，只有等下一次課才能與老師溝通。根據(jù)jitt教學(xué)模式的要求，在授課之后教師可以及時與學(xué)生進(jìn)行頻繁簡短的溝通，解決學(xué)生聽課之后困惑。學(xué)生在課下任何時候都可以在網(wǎng)上留言，尋求教師及同學(xué)的幫助。在教師或者其他同學(xué)看到留言后，隨時可以就留言問題進(jìn)行探討交流。通過以上幾個步驟，教學(xué)不再是靜態(tài)的，而是形成了一個師生能夠及時互動，教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果及時更改教學(xué)側(cè)重點的動態(tài)教學(xué)模式

8、。3jitt教學(xué)模式下材料測試分析方法課程建設(shè)的內(nèi)容與設(shè)計3.1材料測試分析方法課程教學(xué)方式改革的必要性傳統(tǒng)的授課模式在材料測試分析方法課程知識傳授過程中，更多的注重對學(xué)生的專業(yè)技能方面的培養(yǎng)，在借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教育模式的同時，往往改革形式，而沒有在具體內(nèi)容上進(jìn)行本質(zhì)的改革。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料的組織結(jié)構(gòu)分析測試方法有了前所未有的發(fā)展，各種新的理論和測試分析手段應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的授課模式已經(jīng)不能滿足課程要求。面對新知識新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及的背景下，對材料測試分析方法課程授課模式進(jìn)行改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量成為必然的趨勢。 3.2材料測試分析方法課程jitt教學(xué)模式的優(yōu)化設(shè)計3

9、.2.1構(gòu)建動態(tài)課程教學(xué)大綱對材料測試分析方法課程進(jìn)行jitt教學(xué)模式優(yōu)化設(shè)計，首先要重新審視教學(xué)大綱，在課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程組織上進(jìn)行完善，才能夠?qū)Α盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下的課程教學(xué)活動進(jìn)行深入的、全面細(xì)致的指導(dǎo)?；趈itt教學(xué)模式，根據(jù)學(xué)情調(diào)整材料測試分析方法課程的進(jìn)度與教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)資源最大化，幫助學(xué)生打好材料測試分析理論的基本功底，掌握更多的材料測試分析的技能。以學(xué)生為中心，以將課程設(shè)置的更有參與性為目標(biāo)，對本課程教學(xué)大綱進(jìn)行深入調(diào)整。按照jitt教學(xué)模式在授課方式、知識點分類管理、課前課中課后教學(xué)要求、學(xué)生分類管理上等方面進(jìn)行調(diào)整，并制定考核目標(biāo)。3.2.2jitt模式下材料測試分析

10、方法教學(xué)案例設(shè)計材料測試分析方法一般開設(shè)在無機(jī)非金屬材料專業(yè)課程的第6或者第7學(xué)期，每周2-4學(xué)時。在這個學(xué)習(xí)階段學(xué)生已經(jīng)具備了材料結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)知識，對材料分析測試的對象有了初步的了解，并且具有了一定的自主學(xué)習(xí)能力，每周1-2次的教學(xué)可以給學(xué)生有充分的時間進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，為jitt教學(xué)模式提供了時間上的保證。下面結(jié)合具體教學(xué)案例進(jìn)行實例探討。（1）jitt網(wǎng)頁平臺發(fā)布課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)反饋。在這個環(huán)節(jié)，教師提供閱讀資料、材料思考題等。針對本門課程，閱讀資料包括基本理論涉及的科學(xué)家簡介、材料分析測試設(shè)備的發(fā)展歷程和先進(jìn)測試分析方法的科學(xué)技術(shù)實際應(yīng)用等材料。這些資料有助于學(xué)生了解檢測方法的

11、基本理論，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，但在傳統(tǒng)課堂里講授需要占用課上較多的時間，影響了理論知識的授課時間。需要注意的是材料測試分析方法的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)挑選一些貼近生活，能夠接觸有感性認(rèn)知的例子。比如x-ray技術(shù)在實際生活中應(yīng)用實際案例。此處可以以在醫(yī)院身體檢查、飛機(jī)場安全檢查、工業(yè)探傷等為例。在設(shè)計材料思考題時要注意對事物復(fù)雜認(rèn)知及創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。在舉出x-ray技術(shù)的各種實際應(yīng)用案例后，思考題可以設(shè)計為“為什么在電影電視中經(jīng)?？吹矫绹谶M(jìn)行安檢時要求脫皮鞋與解皮帶，這與x-ray有何聯(lián)系？”這個思考題可以幫助學(xué)生以發(fā)散性思維思考問題，有助于學(xué)生提高創(chuàng)新意識，從而進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)。在這個過程中，學(xué)生

12、在課前完成了相應(yīng)材料的閱讀，完成了材料思考題，并在規(guī)定的時間提交思考題作業(yè)以及其感興趣的話題，通過網(wǎng)絡(luò)反饋給了教師。（2）教師根據(jù)收集到的反饋意見作出相應(yīng)的教學(xué)調(diào)整。教師及時查看整理學(xué)生提交反饋意見，了解學(xué)生對即將教授的授課內(nèi)容的掌握程度和存在的問題。例如教師在思考題上加入了這樣的問題：閱讀材料后對x-ray了解多少？a.理解基本理論；b.理解基本概念；c.理解儀器基本功能；d.基本沒有看懂。根據(jù)學(xué)生對知識點的理解程度，選取切合實際的教學(xué)案例進(jìn)行有針對性的教學(xué)，對于處于不同層次的學(xué)生有不同的教學(xué)重點。3.3積極轉(zhuǎn)變教學(xué)評價方式學(xué)生知識掌握的程度如何，在傳統(tǒng)教學(xué)中往往單純依靠最后一次期末考試決定

13、，有些教師也加入了平時作業(yè)、課堂測驗等成績，但只是治標(biāo)不治本。要讓學(xué)生從內(nèi)心深處積極主動學(xué)習(xí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣是有效的教學(xué)方法。在傳統(tǒng)教學(xué)中，平時作業(yè)學(xué)生沒有作對，教師不會給予好的評價。在jitt教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)過努力反饋了很多信息（盡管不是完全正確），教師會給予相應(yīng)的評價。這樣的評價會給學(xué)生以積極的引導(dǎo)。4結(jié)束語培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識，具有較強(qiáng)實踐能力的人才是高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。未知材料晶體結(jié)構(gòu)分析、微觀形貌分析、定性定量分析化學(xué)成分組成等是材料測試分析方法課程主要的教學(xué)內(nèi)容。這些教學(xué)內(nèi)容需要學(xué)生具有較強(qiáng)的動手實踐能力和認(rèn)知復(fù)雜事物的能力，本文探討的jitt教學(xué)模式有助于幫助學(xué)生培養(yǎng)這樣的能力。參考文

14、獻(xiàn)1chung s.improving student collaboration and engagement in project-based courses：agile project management methodology & active learning methodsj.journal of computing sciences in colleges，2014，30（1）：101102.2何克抗.我國教育信息化理論研究新進(jìn)展j.中國電化教育，2011，1（1）：19.3田雪晴，黃致新，李麗莎.jitt和pi模式在大學(xué)物理教學(xué)中的初步整合研究j.物理通報，2015，

15、（11）：1519.4劉晶晶.大學(xué)化學(xué)教學(xué)中運用jitt教學(xué)模式初探j(luò).遼寧師專學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，（1）：008.5王曉丹.jitt模式與美國文學(xué)教學(xué)的跨文化意識培養(yǎng)j.黑龍江高教研究，2012，30（5）：164166.6formica s p，easley j l，spraker m c.transforming common-sense beliefs into newtonian thinking through justintime teachingj.physical review special topicsphysics education research，201

16、0， 6（2）：020106.7bailey t，forbes j.justintime teaching for cs0j.acm sigcse bulletin，2005，37（1）：366370. 8marrs k a，novak g.justintime teaching in biology：creating an active learner classroom using the internetj.cell biology education，2004，3（1）：4961.9simkins s，maier m.using justintime teaching techniqu

17、es in the principles of economics coursej.social science computer review，2004， 22（4）：444456.10gavrin a，watt j x，marrs k，et al.justintime teaching （jitt）：using the web to enhance classroom learningj.computers in education journal，2004，14（2）：5160.11marrs k a，blake r e，gavrin a d.use of warm up exercises in justintime teaching to determine students prior knowledge and misconceptions in biology，chemistry，and physicsj.j collsci teach，2003，33：4247.12teo ht.justintime t