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基于团队模式的交叉型专业校内实习教学新探

2015-04-24

科技视界 2015年32期
关键词:器件环节化学

宋 娟

(南京邮电大学材料科学与工程学院,江苏 南京210023)

材料科学是以研究材料的结构、性质及应用为目标的学科,极具交叉性及综合性,具有面向范围宽,需求知识广,应用性强的特点[1-3]。因此,如何培养具有较强综合能力的材料专业的学生,是一个非常值得思考与探索的课题。本文结合我校材料科学与工程学院材料专业材料制备集中实习环节的教学实践活动,在实习过程中采用团队模式,对交叉性学科的校内实习模式进行了一些探索。

1 联合不同专业背景的教师,建立指导教师团队

材料制备集中实习环节是锻炼学生材料合成、材料分析表征及材料器件制备的一个环节。通过这个环节可以让学生从最基础的材料合成到最终的材料应用,及其中间的相关性有一个相对完整的认识,它不但能锻炼学生的动手能力,同时也有利于提高他们分析问题和解决问题的综合能力。对于本科三年级的学生来说,学生已有针对性地学习了各个相关的专业课程,但存在一个普遍的问题就是对这些相关课程之间的内在联系认识不足。而造成这种现象的主要原因在于,材料学科本身是一个综合性相当强的学科,是化学,物理,电子等学科的交叉学科,但在设置专业时,通常还是以化学或物理背景区分,因而所学的课程也各有偏重,再加上授课老师本身的专业背景也各不相同,因此对各种知识的融合存在一定的局限。而要想突破这种局限性。我们首先应该突破的就是指导教师本身的局限性。

我院建设有材料化学与材料物理专业,以往的实习环节都是分开进行,两个专业之间缺少融合与交流。为了改变这种现象,我们首先把两个专业的学生的实习环节合并在一起进行,实习内容也从最初始的偏向于化学的材料合成和表征开始,一直到偏向于物理的器件制备结束,形成一个完整的材料合成及器件制备全过程。单个教师指导显然不能适应这种实习模式的安排,因此,我们联合了从事化学,材料科学及物理器件制备方向的教师组成了一个指导团队,每个老师根据各自的专业背景负责实习环节中不同阶段的指导。这种变单个教师指导为团队合作指导方式,在一定程度上突破了专业的局限性,对同一学科下不同专业知识的融合起着重要的作用。

2 合理分组,培养学生团队精神,共同合作完成实习任务

在实习过程中,我们通过合理安排每组人数和小组成员组成的方法来避免分组实习中存在的问题。我们规定由两名材料化学专业学生和两名材料物理学生组成一组。在材料合成阶段,由材料化学方向的同学主导材料的合成而材料物理方向的学生见习,到器件制备阶段,则以材料物理方向的学生主导器件制备,材料化学方向的学生见习。对于材料化学专业的学生来说,他们主要承担的是材料合成和结构表征任务。在材料合成过程中,有时反应时间较长,需要注意的安全问题比较多,二人一组可以互相讨论或轮换操作,共同合作完成合成任务。与此同时,这两名学生负责帮助材料物理专业的两名学生了解材料合成过程,并对材料的结构特点有所掌握。而对于材料物理的学生来说,二人一组同样可以取长补短,共同完成材料的物理性能表征和器件制备工作。在此阶段,材料化学专业的学生跟随见习,并由同组的两名材料物理专业学生负责帮助他们深入理解器件制备的工作,最终在共同完成实习环节的同时,使所有的学生对材料制备有一个较为完整的了解。合理分组,不仅可以有效解决资源有限,学时过长的问题,并且在不影响实习效果的前提下,培养学生的团队合作精神。

3 设置研究性课题,充分利用研究平台,将研究方法和动手能力的培养充分融合

课题的设计是实习环节中最为重要的一环,既要结合本院系有机光电材料的研究特长,将研究优势溶入本科实习,又要考虑实习人数、实习时间的长短、课题的难度及教学成本等方面的问题,指导团队的老师经共同研究讨论后,决定从目前有机光电材料的研究热点铱(III)配合物出发设计实习内容。并将研究思路引入实习课题,培养学生的研究型思维。

在常见的几种重金属配合物中,铱(III)配合物一直是电致发光领域研究的热点。这类化合物的特点就是它的发射波长受配体结构影响,改变配体结构可以使配合物的发光颜色在整个可见区域实现可调。为了让学生真正体会到结构特点与材料性能之间的关联性。我们利用铱配合物的这个特点,设计了一系列具有关联性的苯并噻唑C-N型配体铱配合物的合成及器件制备做为实习内容(图1)。实习中所有小组分成三个大组,并以小组为单位,分别合成三个不同结构的材料。这样分配的目的在于,同一大组内的小组合成的为同一结构,这使得不同的小组间有一定的可比性,而不同大组可以合成不同化合物,又能达到研究型课题的目的。

图1

这个过程让学生体会到了从最简单常见的原料开始,最终得到复杂新颖的产物结构,激发了学生的挑战心理和兴趣。最终通过对材料的光电表征表征结果及器件性能的比较,学生们可以真正体会到结构对器件的影响。

4 改革考核方法,增加分组口头汇报环节,指导团队共同打分,使最终的实习成绩更具科学性及客观性

成绩考核是实习教学管理过程中的重要组成部分,也是衡量学生掌握知识程度和实践能力的手段。常见的考核手段一般由考勤,实习过程评价和书写实习报告这几个部分。但这种考核方式存在的不足在于不能完全体现每个学生的真实情况,因为对实习过程的评价,没有一个可以量化的标准,只能凭借老师的主观印象打分,但一个老师不可能面面俱到地观察到每个学生。而且最终的实习报告更不能真实反映该学生的真实实习结果,因此也很难去判断学生的优劣。基于以上原因,我们改变传统的考核方法,在传统的出勤,实习过程评价和实习报告书写这三个部分中,加入了分组实习口头报告环节,而且加大这个环节的在考核中所占的比例,这个环节对于评价学生的实习成绩具有一定的客观性,在这个环节中,所有指导团队的老师成员组成一个评定小组,听取各组学生的口头实习汇报,并有针对性地对小组成员进行提问以判断学生的理解程度,最终评定小组成员各自打分取平均值做为该组学生口头报告环节的得分。通过这种考核方式的改革不但有利于客观地考评学生的实习能力,而且也有利于调动同学的积极性,避免少数同学在实习过程中存在的置身事外的现象,让每一位学生都能真正地参与到实习过程并能从中受益。

总之,在以上的实习环习中,我们抓住我院的研究特色,将团队模式应用到实习环节中,在注重实习的创新性,研究性及实践性的同时,加强不同专业的相互融合。从指导教师的配备,课题的设置及实习的成绩的考核等方面对实习环节进行了精心的安排,既丰富了学生的实习内容,拓宽了学生的专业视野,提高了学生的专业兴趣,又保证了集中实习环节的效率和质量。学生们一致反应整个实习环节紧张而且有趣,感觉非常有成就感。这种培训将为他们下一步的毕业设计或进一步的研究深造打下良好的研究及实践基础。

[1]唐艳平,高原,陈国华.材料学科应用创新型人才培养模式的研究与实践[J].高教论坛,2011,12:69-71.

[2]陈宝书,栾道成,贺毅,胡志华.面向21世纪的材料本科专业生产实习改革创新与实践[J].高等教育研究,2008,25(4):80-81.

[3]陈玉燕,洪乃刚,范国伟.实践教学改革与探索[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2003,20(4):128-129.

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