研究生《纳米材料》课程教学改革探索

《纳米材料》是河南大学特种功能材料教育部重点实验室的研究生学位必修课程，学生来自物理、化学和材料三个相关专业，该课程主要基于系统和学科交叉的观点，重点介绍纳米材料及纳米技术的相关知识及应用。

通过本课程的教学，旨在提高学生专业基础知识，追踪最近科研进展的能力，培养学生的科学思维及科研创新能力。

随着纳米科技的日益发展，结合实验室实际科研方向的凝练，有必要对《纳米材料》课程的教学目标、内容以及方法手段等方面进行教学改革探索。

1 教学目标
由于讲授对象是来自物理、化学和材料多个学科的一年级研究生，本课程教学目标将不仅仅是使学生泛泛掌握纳米材料的概念、性能和基本原理。

更重要的是提高学生追踪纳米材料在不同科研领域中的最新研究进展，培养学生学科交叉的思维方法和独立创新能力，最终能结合自己相关专业领域，提出并解决科研问题，真正应用在自己的今后的学习和科研工作中。

2 教学内容
基于以上教学目标，课程内容根据当前纳米科学技术研究的最新进展以及实验室的主要研究方向，重点讲述纳米材料的基本理论、表征手段、制备方法及其在相关研究领域中的应用。

配备任课教师为身处科研一线，分别来自物理和化学学科的两位教授。

教学中，我们对课程内容不断更新和凝练，力求反映纳米材料及科技的最近研究动向，提升学习和研究的专业高度。

为此在教学内容中主要采取了以下的改革探索。

2.1 教材与文献的结合
纳米材料是前沿科学研究的重点与热点领域，涉及交叉学科繁多，相关的书籍教材也不断涌现。

课程教学中参考了国内出版的多本经典教材，如国家纳米材料和纳米结构首席科学家张立德教授编著的《纳米材料》、《纳米材料和纳米结构》以及清华大学朱永法教授编著的《纳米材料的表征与测试技术》。

课程教学中还参考多种国际原版教材，如美国克莱邦德教授的《纳米材
料化学》以及世界著名纳米材料学家J．H．
芬德勒教授主编的《纳米粒子与纳米结构
薄膜》等。

我们从以上经典教材中整理和筛
选，以结构-性能-应用为导向，凝练具有自
己特色的教学内容。

在课程讲述中，采用国
际教材与国内教材相结合的方式，使学生在
能快速掌握知识内容的同时，还能提高原
版英文教材的阅读能力。

这种以专业科技
英语融入教学内容的方法，不仅提高学生
英语和与世界接轨的实际能力和水平，而且
使学生能正确使用科学英语和科技术语，
对其今后的科技文献阅读有着很大的帮
助。

同时，在每个章节的学习中，指导教
师采用教材，自备内容及文献阅读相结合
的方式，教师推荐相关内容的最近科技文
献，由学生分组进行阅读、翻译和讲解。

使
学生在参考固定教科书籍学习的同时，还
可以灵活和动态的根据文献来把握该领域
国际科研的最新动态和进展，建立完整的
知识、技能和素养。

我们通过课程相关文
献的阅读，对学生提供专业化科技英语能
力和技能的培养，提高学生学习掌握世界
科技和与世界接轨的能力。

2.2 教学内容和方法的实践性
任课教师在教学中结合各自科研领域
中的最新研究工作及实验室的主要研究方
向，把实验室各研究方向上纳米材料相关
的主要研究成果穿插在课堂教学内容中。

把纳米材料的制备、表征和应用等教学课
程，同具体实验操作、参观实验室、样品制
备与测验等一系列科研实践活动相结合，
使学生学习纳米材料与制备分析等知识的
同时，通过相应具体实验及个人的动手操
作，加深丰富自己的所学知识，培养积极进
取的创新思维和素养，并通过创新实践活
动提高自己的动手能力。

邀请实验室各个
方向的带头人，给学生讲解本实验室纳米
材料与科技领域中的最新进展，着重讲解
本实验室开展的工作，让学生了解纳米材
料在力学、电学和光学等方面的独特的性
质及其在新材料和新能源等领域的具体应
用，这些实践性的教学内容有助于学生拓
宽知识面，培养创新思维和能力，提高对
科研工作的兴趣。

在对纳米材料的表征技术教学中，利
用实验室雄厚的仪器设备力量，使学生能
亲自操作场发射扫描电镜，高分辨透射电
镜，高真空扫描探针显微镜等纳米材料表
征设备，通过把仪器设备的结构、测试原
理同其依据的基础科学理论相结合，从而
使学生不仅明白技术设备的工作原理、测
试功能及其所依据的科学，同时真正懂得
如何依据科学原理发明创新技术，为自己
以后的科研工作中大型仪器的应用打下基
础。

3 教学方法
《纳米材料》是一门内容杂，涵盖多
学科的研究生课程。

对本课程的学习需要
研究生具有前期本科的化学、物理课程以
及研究生阶段的《固体物理》等课程的基
础。

同时，本课程的实践性很强，很多课程
内容可以在本校的研究工作中找到实践的
实验结果。

为了突出重点，讲清难点，以培
养具有创新能力和精神的研究生。

我们采
用了多种教学手段以及灵活的教学方法，
其中教学方法主要包括讲授式教学、互动
教学、研究专题教学、实际实验操作教学
等。

教学的手段主要基于多媒体技术及网
络技术。

教师制作互动式的P P T课程进行
讲授，课堂上还可以通过网络即时搜索相
关内容的图片进行展示。

合理利用这些现
代教学手段，可以激发学生的学习热情，
加强教学内容的互动，利用其好奇心，培
养学习兴趣。

对纳米结构材料的教学中，
首先给学生展示的是生物界中大量存在的
精美纳米组装体系，例如通过生物矿化构
成的贝壳的微观结构，学生感慨于大自然
的鬼斧神工与生物进化的魅力。

然后教师
讲述人工制备纳米结构的典型组装与生长
方式，然后及时引导学生思考，天然生物
纳米结构是如何形成的？讨论其组装方式
及特点，通过讲解和讨论使研究生积极思
考，提高学习、分析与解决问题能力。

对于一些典型的教学内容，我们采用
专题式讲座的教学形式，把纳米科技中典
研究生《纳米材料》课程教学改革探索
张敏1 戴树玺2
(1.河南大学特种功能材料教育部重点实验室 河南开封 475004;2.河南大学物理与电子学院 河南开封 475004)
摘 要：《纳米材料》是该校多个理科专业研究生的必修课程，该文对《纳米材料》课程的教学目标、教学内容以及教学方法手段等方面进行
初步的改革探索，旨在提高研究生的专业基础知识，培养其科学思维和创新能力。

关键词：纳米材料 教学内容 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)08(c)-0152-02
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2 思政教育网络化与理论实践结合模
式的应用思考
2.1 当前思政教育模式存在的问题
目前，思政教育已展开了网络化教学，但网络化教学与课堂、实践教学的结合存在诸多问题。

第一，思政教学网络化、理论、实践的不协调。

一方面，过于重视实践教学，对于理论知识的关注不够，导致思政教学理论与实践脱节，思政理论知识无法对学生的实践形成有效的指导。

另一方面，学生对于网络的应用技巧掌握的不全面、认识的不客观，容易在思想上对网络形成依赖，不利于思政教学实践活动的开展。

第二，轻课堂教学，重课外活动，教学对课外活动的过分重视导致了思政理论学习的滞后。

第三，轻理论，重专业实践，即使专业的理论学习也跟不上教学进程，致使课外实践缺少有效的理论指导，不利于学生综合能力的提升和事业的拓展。

2.2 思政教育网络化与理论实践结合模式的应用思考
2.2.1 提高教学网络化应用技巧学生喜爱网络，不喜课堂的约束，思政教育就需从学生特点出发，有效的、正确的引导学生参与思政教学，提高课堂教学的效率。

首先，依托网络平台传播正能量思想，教学生“学做人、学做事”，提升学生的精神道德素养，促进学生综合素质的提高，逐渐的引导学生形成正确的人生观、价值观，避免学生一些不健康思想的滋生和一些偏激行为。

其次，强化网络道德教育，以建立思政教育网站、开设论坛等多种形式提高学生的网络道德观念，增强学生的自律、自重意识，促进学生的德育发展和思政学习。

再次，建立有效的网络舆论管理体系，化解网络危险言论对学生的影响，及时的掌握、变更网站主导信
息，定时、定期的发布网络思政教育信息，并保证信息发布的真实、公正、客观。

建立适当的网络舆论动态调查机制，制定网络舆论危机应对方案，多方面、多层次实施思政教育工作，增强学生的思想政治免疫力，提高学生的道德修养和人文素质。

第四，重视互联网环境下的道德精神文明建设，促进社会主义价值观在网络环境下的构建、发扬，利用网络技术的优越性规范学生思想道德行为，使学生能够自律、自知、自强，提高学生的文化道路素养，使其才能与品质共同发展，成为德才兼备的高素质人才。

2.2.2 思政教育网络化与理论实践的结合应用
在互联网环境下，思政教学应把握好良好机遇，促进学生全面素质发展和能力的提升。

首先，利用网络平台丰富教学手段，增进学生对思政教学的参与性、积极性。

再循循善诱引导学生转变观念、统一认识，为复合型人才的培养奠定精神基础。

其次，丰富校园思政活动内容，利用网络发布相关的活动宣传、活动号召，使学生能够广泛的、积极的参与其中，实现思政教学的实践目的，使更多的学生从中受益。

再次，结合《概论》、《基础》、《形势与政策》等思政理论教学，积极的开展理论指导下的实践教学，并利用网络的强大交流平台进行宣传、讨论，提高学生在实践活动中的受益效果，确保网络化条件下理论与实践结合的顺利、完美，落实思政教育的实效性。

第四，将学生职业道德培养、企业文化熏陶、改革开发观念等融入到思政教学过程，促进理论知识与实践活动的有效结合，使学生对一些社会热点事件、国内外政治、经济形势等有一个正确的、客观的认识，避免受舆论利用，头脑发热，做出一些不理智的事，影响个人发展和社会安全。

3 结语
目前，社会对人才的需求已不满足与技术型、技能型人才，社会需要全面发展的综合性人才。

大学生思想受社会环境、网络环境的影响较为突出，如何在科技时代，结合思政教学的网络化实现教学模式的改革和落实。

一方面，要立足网络时代对于学生思想政治活动的影响，将思政学习的理论和实践紧密的结合起来，依托网络环境进行积极、有效的教育。

另一方面，要进一步加强网络环境下的精神道德教育，提高思政教育的实效性，使思政教育在学生成才、个人发展上显现出积极作用。

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型材料的起源、发展、现状与趋势结合讲授，使学生形成完整的科技发展理念和思维、掌握完备的系统知识与创新能力。

比如在量子点的教学中，我们着重介绍了量子点的研究背景以及引领该领域发展的科学家的科研历程。

通过一个个量子点研究中里程碑人物和事件，使学生不仅掌握量子点的类型，机理，制备方法及应用，而且了解了其发展过程中每一个关键点的科学家及其科研进展。

通过对量子点发展历程的梳理，学生们清楚了解到了纳米材料研究中的领军人物及其弟子在纳米科技中取得的成就及其该方向的前沿进展。

课堂中，利用网络直接展示了一些国际领先实验室的网页内容，直接了解其相关在研课题及
成果，结合实验室的研究方向，使学生清楚的明白所在研究小组在世界最新科研进程中的位置，了解自己科研努力的方向。

这种教学方式，不但提高了教师讲授课程的效率，开阔了学生的视野，活跃了课堂的气氛，学生们不断提问，对自己向往的课题组进行了解，加强了师生的交流，提高了对科研工作的兴趣。

4 结语
针对《纳米材料》课程，我们从教学目标、教学内容和教学方法上进行了初步的改革探索。

今后将进一步加强研究生课程教学的特色性，培养学生的科学与创造性思维，使之能真正的应用在随后开展的科研工作中去。

同时，我们教师也将继续提升
自身的科研水平，追踪纳米科技的前沿动态，提高教学水平，培养具有独立创新能力的研究人才。

参考文献
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