胡海龍

摘要：納米技術(shù)與納米材料是一門新興的學(xué)科，其教學(xué)方式應(yīng)與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同，它更重視實(shí)踐與創(chuàng)新改革，所以需要改革現(xiàn)有的教學(xué)模式和內(nèi)容，圍繞著納米科技與納米材料的發(fā)展與研究，改革課程設(shè)置以及授課方式，在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新，目的是提高學(xué)生對這門課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維以及綜合能力，以及對納米這門科學(xué)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)與納米材料；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0029-02

納米科技是繼信息技術(shù)之后，人類的又一次技術(shù)革命，在人類未來的生活中有著非常重要的影響，納米科技包括納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米生物學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米加工學(xué)、納米檢測與表征等多種學(xué)科，是21世紀(jì)飛速發(fā)展的一門新興學(xué)科，[1]它涉及到物理、化學(xué)、生物、電子、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科，一個(gè)交叉性綜合性學(xué)科。而納米材料是整個(gè)納米科技的基礎(chǔ)，納米技術(shù)則是整個(gè)納米科技的靈魂，兩者在納米科技中相互交織，一起構(gòu)成了納米科技的主體，將會(huì)帶動(dòng)整個(gè)納米科技發(fā)展。認(rèn)識(shí)納米技術(shù)與納米材料將會(huì)是學(xué)生能夠了解并跟上未來科技的發(fā)展，使學(xué)生能夠?qū){米這種新的科學(xué)技術(shù)有較為全面認(rèn)識(shí)，開拓視野，擴(kuò)展知識(shí)，從而能夠讓學(xué)生在今后從事納米方面的工作打下良好的技術(shù)，所以很多高校在本科生中開設(shè)了《納米技術(shù)與納米材料》課程。《納米技術(shù)與納米材料》是一門交叉性綜合性學(xué)科，涉及到物理、化學(xué)、電子、生物等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，而授課所面向的學(xué)生在這些技術(shù)知識(shí)方面存在不同程度的不足，在教學(xué)方面存在很大的難度；同時(shí)納米科技發(fā)展迅猛，需要不斷地更新納米科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展。如何讓學(xué)生能夠全面地了解納米科技，理解納米科技中的一些基本原理，對納米科技產(chǎn)生興趣，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和思考能力，這是授課中需要思考的問題。針對上述問題，需要對課程的內(nèi)容安排，教學(xué)的方式方法，教學(xué)形式以及考核方面做出一些改進(jìn)和補(bǔ)充。

一、教學(xué)內(nèi)容的安排與更新

《納米技術(shù)與納米材料》這門課基本涵蓋了納米科技的整個(gè)領(lǐng)域，具有內(nèi)容多，更新快，范圍廣等特點(diǎn)，且需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將整個(gè)納米領(lǐng)域講授給學(xué)生，這就需要教學(xué)內(nèi)容條理清晰，重點(diǎn)突出，邏輯性強(qiáng)，結(jié)合納米科技的特點(diǎn)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性和啟發(fā)性。在我校這門課所選用的教材為國防工業(yè)出版社的《納米技術(shù)與納米材料》（張志焜，崔作林著），該書主要以納米材料為中心，介紹了納米材料的制備、特性以及納米材料的加工、表征手段，內(nèi)容豐富，知識(shí)面廣，介紹詳細(xì)且深入，是一本較為全面的圖書。但對于課程的授課對象——本科生以及學(xué)校的實(shí)際授課課時(shí)來說，這本書的還存在一定的問題，如學(xué)時(shí)較少，涉及的知識(shí)面較寬，書中涉及到的理論較為深?yuàn)W，而學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，且授課課時(shí)受限，因此導(dǎo)致學(xué)生很難接受教材中的知識(shí)，全面地理解書中內(nèi)容。為此，需要將整個(gè)教材的內(nèi)容重新規(guī)劃，根據(jù)納米科技領(lǐng)域中所涉及到的學(xué)科，故將這門課分為納米基礎(chǔ)及概況、納米材料的應(yīng)用、納米材料的制備、納米材料加工、納米電子學(xué)、納米機(jī)械學(xué)，納米生物學(xué)，納米的發(fā)展前景八個(gè)部分，這八個(gè)部分既相互獨(dú)立，也相互聯(lián)系。以這八個(gè)部分為主線，將納米材料的制作，性能，原理以及應(yīng)用通過總體介紹、分類介紹、綜合講述，全面地介紹納米科技以及納米材料的總體以及兩者的相互聯(lián)系。并且在實(shí)際授課中，需要言簡意賅，重點(diǎn)突出，條理分明，前后貫通，對于納米科技所涉及的知識(shí)盡量深入淺出，對于抽象的知識(shí)，通過比喻等方法，將其形象化，易于讓學(xué)生接受。如講授納米電子學(xué)的時(shí)候，就需要將納米材料有哪些特殊的電子學(xué)特性及優(yōu)越性明確指出來，以提起學(xué)生的興趣，隨后介紹出為什么納米材料以及納米結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)這種特性，通過比喻等方法，形象化介紹納米電子機(jī)理、機(jī)制。針對本科生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，所以要盡量減少一些不必要的理論知識(shí)，并且重點(diǎn)介紹納米科技中的方法以及思路，從而能夠讓學(xué)生既能夠了解納米科技，又能從納米科技的發(fā)展中學(xué)習(xí)到納米科技的創(chuàng)新思路，從而能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)針對納米科技這一新興學(xué)科不斷發(fā)展的特性，適時(shí)、適當(dāng)?shù)亻_展專題課程介紹目前納米科技發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，從而能夠讓學(xué)生更多地了解目前納米科技的科研動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注納米科技的最新動(dòng)態(tài)。希望能夠通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而能夠使學(xué)生真正的了解納米科技，掌握其中的基礎(chǔ)知識(shí)，以及其中的一些實(shí)用基礎(chǔ)，并拓寬知識(shí)面，養(yǎng)成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的基本素質(zhì)。

二、課堂教學(xué)方式方法的改變

課堂講授在教學(xué)中是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，如何有效地利用課堂時(shí)間，激發(fā)學(xué)生的興趣、注意力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力在教學(xué)中一直是一個(gè)至關(guān)重要的問題。這就需要通過啟發(fā)、誘導(dǎo)、提問、互動(dòng)等方式，引起學(xué)生的注意力，讓學(xué)生能夠參與到課堂中，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自學(xué)能力。[2-7]在講授方面需由淺入深、深入淺出，務(wù)必讓學(xué)生能夠理解課堂所講述的內(nèi)容，并根據(jù)學(xué)生的興趣，引入一些相關(guān)感興趣的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。這就需要在教學(xué)方式，以及教學(xué)方法上，根據(jù)課程自己的特點(diǎn)和學(xué)生的特點(diǎn)對課程的教學(xué)進(jìn)行一些改革，充分利用多媒體教學(xué)，通過影像、板書、圖片等方法將一些抽象的知識(shí)以豐富多彩的方式講授給學(xué)生，同時(shí)，這種課堂的互動(dòng)，通過提問，自發(fā)提問，以及課堂小講演等方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)。首先針對納米科技教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，其中第一部分納米的基礎(chǔ)及概況即導(dǎo)論將介紹整個(gè)課程大體情況，是一門課的開篇，這部分將總體介紹課程的特點(diǎn)，課程的結(jié)構(gòu)，以及教學(xué)大致內(nèi)容，納米導(dǎo)論部分的講授將直接影響學(xué)生對這門課的印象以及日后學(xué)習(xí)的興趣。納米科技已成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，并且已經(jīng)有一部分納米產(chǎn)品已經(jīng)在軍事，醫(yī)療以及日常生活中出現(xiàn)，并且展示出其獨(dú)特的魅力，如在軍工已經(jīng)應(yīng)用的雷達(dá)波隱身涂層，納米衣物，納米滅菌涂層等，由于納米科技誕生不久，這些只是納米科技在未來應(yīng)用的冰山一角，而目前很多性能奇特的納米材料以及納米科技還在科學(xué)工作者的研究中，所以很多同學(xué)對于納米科技的了解很淺，知其名而不解其意。針對這個(gè)現(xiàn)狀，就要通過導(dǎo)論的講授，讓學(xué)生了解納米科技的整體輪廓以及納米科技的長遠(yuǎn)意義，使學(xué)生能夠?qū){米科技產(chǎn)生較為濃厚的興趣。為此，對于導(dǎo)論的講述需要分為四個(gè)部分，第一部分，首先要介紹什么是納米，以及納米材料和納米科技的定義，并舉一些納米材料特例，第二部分介紹納米材料與納米技術(shù)所研究的范圍以及構(gòu)成，從而讓學(xué)生能夠了解納米科技的整體雛形以及納米材料與納米技術(shù)在整個(gè)納米中的關(guān)系，以及與傳統(tǒng)學(xué)科之間的關(guān)系。第三部分為納米科技的發(fā)展歷程，第四部分為納米科技的研究熱點(diǎn)以及研究現(xiàn)狀，結(jié)合科技和生活實(shí)例，并且配合豐富多彩的圖像，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入納米領(lǐng)域，讓學(xué)生對納米科技有一個(gè)直觀全面的了解，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)在課堂上讓同學(xué)舉出自己所了解的一些納米科技以及納米材料，進(jìn)行互動(dòng)式討論。讓學(xué)生對納米科技有一個(gè)較為深刻的印象。其次，利用多媒體教學(xué)中豐富的圖片以及影像，直觀地讓學(xué)生了解納米科技中的一些內(nèi)容。圖片以及視頻以直觀形象的講授，讓學(xué)生更容易了解納米科技中的一些抽象難懂的內(nèi)容。利用多媒體教學(xué)，可以通過文字講解，配合形象的圖片以及視頻可以以多種方式相互配合，讓學(xué)生了解納米科技，并對其產(chǎn)生興趣，同時(shí)豐富了教學(xué)內(nèi)容。納米科技日新月異，在納米領(lǐng)域，不斷有新的科技成果出現(xiàn)。針對這一個(gè)特點(diǎn)，對于納米科技的授課，就需要不斷地給學(xué)生介紹一些最新的具有價(jià)值的科技成果，從而能夠?qū)W(xué)生有所啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。同時(shí)通過學(xué)生參觀納米科技相關(guān)的科學(xué)儀器，組織學(xué)生進(jìn)納米材料實(shí)驗(yàn)室自己動(dòng)手制備一些納米材料，培養(yǎng)他們的科研和創(chuàng)新能力。另外，在教學(xué)中需要學(xué)生能夠積極參與，通過討論、上臺(tái)講解的方式將學(xué)生的思維、思想引入課堂，以互動(dòng)的方式進(jìn)行教學(xué)，能夠讓學(xué)生更加深入地了解納米科技。

三、考核方式的改變

與基礎(chǔ)知識(shí)課程不同，納米科技是一門新興的且實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，所以通過傳統(tǒng)的閉卷或者開卷考試，讓學(xué)生了解知識(shí)點(diǎn)對于納米科技這門課不是非常適合。對于這門課程，需要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)，平時(shí)成績，學(xué)習(xí)態(tài)度，以及獨(dú)立創(chuàng)新的素質(zhì)養(yǎng)成，避免學(xué)生為應(yīng)試而死記硬背，所以需要取消考試，以出勤（10），課堂表現(xiàn)（10），平時(shí)作業(yè)（20），書面調(diào)研報(bào)告（30），口頭報(bào)告（30）的考查形式考核學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。綜上所述，在教學(xué)工作中教師應(yīng)有效地掌握所學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱性，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)，以及用于探索的創(chuàng)新精神。

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