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摘要：專業選修課是對必修課的補充和提升，有利于構建本科教育的完善專業知識體系。以辯證唯物主義哲學理論為導引，探索高校教學原則在本科教學實踐中貫徹的科學路徑，其宗旨是實現高校教學實踐科學性和思想性的統一，使本科生在構建完善的專業知識體系的同時，樹立辯證唯物主義的世界觀。
高等教育突出專業教育，高等學校根據自身的性質和社會需求設置專業，各個專業設置相應課程來完成專門人才定向培養。高校課程根據對專業的適用性可分為必修課程和選修課程。前者是重點講授本專業必須掌握的基礎知識和技能，教學內容具有系統性、完整性和相對穩定性，后者則是作為必修的一種補充，有利于培養學生專業特長，系統構建專業知識和專業技能。在高校教育目標實現過程中，高等學校教學原則始終處于指導地位。教學規則是根據教學目的和教學規律制定出來的對教學的基本要求，對教學過程實施起到約束和規范作用，是成功進行教學活動必須貫徹的準則。如何在教學實踐環節中，靈活運用、落實高等學校教學原則，是高校教師必須直面的重要課題。納米材料導論是蘇州大學材料專業開設的選修課，重點介紹納米材料的基本概念和基本性質，著重介紹納米粒子、納米薄膜、納米固體等材料的制備方法和基本性能。該課作為材料學專業重要選修課之一，如何在教學過程中，深入踐行高等學校教學原則是本文探究的重點。
一、教學實踐中選修課教學的科學性與思想性統一
本科教育過程是專業科學知識體系構建過程，同時也是本科生世界觀逐步確立的過程。高等學校教學的首要原則是科學性和思想性統一。科學性要求教學要客觀傳授專業科學理論，而思想性則要求教學要體現社會主義教育的政治方向，培養學生樹立正確的世界觀和人生觀。在納米材料導論課程教學過程中，針對納米材料特性這一章節中，重點揭示材料構效關系中所蘊含的哲學原理，即利用唯物辯證法的量變質變關系原理引導學生認知納米材料特性。材料是人類賴以生產和生活的物質基礎。材料是客觀的物質，紛繁的材料構成了多彩的物質世界，層次的劃分使復雜的物質世界變得清晰而富于條理。物質可分為若干層次，每個層次又可分為若干個亞層次。目前，三層次理論為人們所共識，即以典型尺度劃分，物質可分為微觀、宏觀、宇觀三個層次，不同層次的物質服從不同的運動規律。微觀世界到宏觀世界尺寸的劃分不應當是截然的，具有一定的模糊性，即它們之間必然存在一個介觀，處于介觀領域的物質其典型尺寸為1～100nm（小于1nm為微觀世界；大于100nm為宏觀世界），該范圍也稱為納米尺寸范圍。這一過渡區域的特點表現為宏觀規律和微觀規律的互相交疊。一方面，牛頓經典力學的規律尚起重要作用；另一方面，量子力學的各種效應已十分顯著，其結果是出現了新的尺寸效應。其中，既有本構特性變化的尺寸效應，又有新的物理和化學機制出現的尺寸效應。具體表現為宏觀塊狀物質的本構特性與特征尺寸無關，而當物質的特征尺寸減小到某一臨界值時，其本構特性變成與特征尺寸相關，或者出現新的物理和化學機制，即納米尺寸效應，其包括小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應等。團聚是納米材料制備過程中材料尺寸控制的關鍵。納米材料在制備過程中容易發生團聚，造成團聚發生的內因是由于納米材料尺寸極小，比表面過大，比表面能過高，使材料體系處于不穩定狀態，有自發通過接觸團聚增大顆粒尺寸，降低比表面能使體系趨于穩定的趨勢。造成團聚的外因是材料制備或煅燒過程中存在著范德華力、氫鍵和毛細管效應。這里小尺寸，高比表面能是團聚發生的根據，是第一位的，它決定著納米材料團聚發生的基本趨勢；而范德華力、氫鍵和毛細管效應是團聚發生的外部條件，它是第二位的，對事物的發展起著加速或促進作用，外因必須通過內因而起作用。學生通過辯證分析，在掌握教學知識點的同時，確立辯證唯物主義科學世界觀，實現了納米材料教學實踐中科學性和思想性的統一。
二、納米材料導論教學中實踐教學與科學研究相結合
本科教育過程是知識的傳承，更是科學研究方法的領略，通過個性的抽象思考，領悟共性的哲學精髓，將會開啟本科生的創新之路。高教理論研究表明，探索、研究的本質是對未知領域的求索，而教學是已知的傳承，二者的區別在于認識的客觀對象不同，任務也不一樣。但是兩種認識過程又是互相依存和互相轉化的。在專業選修課教學過程中，高校教師在傳授系統知識的同時，有必要向學生傳授一些科學研究的思維方法，在學生的興趣中埋下探索的火種，實現科學思維的啟迪。尖晶石型氮氧化物是一種新型的陶瓷材料，具有出色的光學性能、力學性能、熱學性能、介電性能等，但氮氧鋁制備相當復雜。尖晶石型氮氧化鋁合成有三種方法，最普遍的方法是碳熱還原氮化氧化鋁法；第二種方法以金屬鋁為原料，借助燃燒反應來氧化氮化制備氮氧化鋁；第三種方法是用氣相反應合成氮氧化鋁。這些方法的共同的特點是制備過程必須在高溫下進行，高溫、氮氣、金屬鋁是合成不可缺少的條件；碳熱還原氮化氧化法中，高溫、氮、碳是必備的條件，因此，只要具備上述兩種條件，就能夠合成氮氧鋁。經典爆轟理論表明，含能材料TNT爆轟，瞬間可釋放出很高的能量，形成高溫、高壓、強沖擊波能量場，高溫、氮、碳均已具備的條件下，適當引入鋁粉，就可以實現氮氧鋁的制備。通過對自己課題組已有科研成果的介紹，將具體的思考方法傳授給學生，經過綜述、歸納分析，讓學生感受到創新不光是靠偶然的靈感和頓悟，是有章法可循的。這種將研究方法和教學方法相互滲透的方式，能有效啟迪學生們的創造性思維。
三、高等教育教學中理論與實踐的多元化
理論源于實踐，實踐是理論的最終歸宿，“從實踐中來，再回到到實踐中去”，理論知識才有望夯實、提升并得到發展。課堂教學以綱要為引領，以教材為藍本系統地傳授專業知識。教材具有通識理論的普適性，但絕大多數學生缺乏實踐歷練，很難對經典的理論有深刻體會，課堂教學所構建的知識體系難免平面化。如何使知識體系鮮活、立體，則是教學實踐中必須直面的問題。如今，科研已成為高校教師教學實踐之外的實踐活動的主戰場。立足這一優勢，結合教師科研課題，有計劃地組織學生開展科研實踐活動，可激發學生們學習的熱情，加深對教材基礎理論的理解。納米材料導論這門選修課在蘇州大學2008級材料化學班開課期間，作為選修課教師，我將自己的實驗室向本科生開放，讓學生從課堂走進實驗室，立足選修課，申請校級或省級大學生創新課題，把所學到的理論知識與實踐相印證，這種實踐訓練不但加深了學生對基礎知識的理解，同時也培養了本科生科研創新精神。經過訓練，蘇州大學2008級材化專業周秀峰同學在本科三年級便在國際期刊上發表了SCI收錄論文，四年級申請國家發明專利獲批，因成績優秀順利保研；本科畢業論文被評為江蘇省高校本科畢業論文一等獎。同屆參與實驗鍛煉的2008級材料化學班的朱艷菁同學也發表了國際性的學術論文，順利保研。實踐證明，本科學生利用業余時間，積極參加科研活動，既開闊了視野，更實現了理論和實踐對接，使知識體系由平面化向立體化豐富，順利完成理論知識從書本中來到實驗室中去的跨越。
四、結束語
高等教育是培養高級專門人才的一種社會活動，樹立先進的教育觀念，掌握正確的高等教育方法，有助于高校教師按照高等教育的內在規律從事高教工作。將哲學、教育學、心理學有機地融合在教育實踐當中，以高等教育教學原則為準則，以辯證唯物主義哲學理論為引導，借助課堂教學和實驗室輔助實踐教學相結合，可有效完成構建本科教育專業知識體系，同時培養學生確立辯證唯物主義科學世界觀，真正實現高等教育科學性和思想性的有機統一。
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作者:王作山 鄭敏 單位:蘇州大學
