纳米现象与仿生：四、纳米科技在生物医学中“大显身 结合自然生物纳米特点，展开丰富的想象，对设计全新 手”：五、纳米科技在微机电系统制造中的优势：六、 概念的新型疏水装置提出了各种各样的方案。有的方案 环境保护中的纳米科技：七、纳米科技在新能源开发中 引经据典，论证比较严密：有的方案富有创意，让人眼 崭露头角：八、纳米科技在建筑中的应用及未来畅想。 前一亮：有的方案虽然缺乏足够依据，但想法大胆。在 纳米技术是当下热门技术，发展最快的技术，是未来科 思维的交流与碰撞中，学生们提高了提出问题与分析问 技发展的方向，对学生有足够的兴趣与吸引力，学生选 题的能力。 课积极踊跃。纳米技术在日常生活中应用广泛，应用其 3.以小组为团队，培养自主性学习习惯 制造的各种新产品经常见诸于新闻媒体，科普宣传片。 因此，学生容易接收，无需专业知识，即可参与互动研 传统课堂常常老师埋头讲，学生埋头记。这种教学 讨。纳米技术还是一门涉及材料、化学、生物、医学、 模式下，教学内容是固定的，教师按照书本内容讲，学 机械等学科的先进技术，与纳米技术有关的新生研讨课 生接受到的是零散、没有联系的“死知识”，中间没有 适合不同学科、不同专业背景学生选修。学生除了能学 知识的消化一吸收一转化的过程，学生较少有独立思考 到了本专业的知识外，还能与其他专业的同学共同研讨、 的机会，学习处于被动接受的状态。而新生研讨课注重 交流，拓宽其在不同学术领域的视野。此外，本课程所 学生主动探究的学习过程。学生根据自己的兴趣爱好选 包含的不同专题很好地照顾到不同专业学生的需要，学 则特定的话题，查阅资料，分析问题，主动学习相关的 生可以根据自己的专业选择相应感兴趣的部分自主性学 知识，并对知识的逻辑作深层次的整理加工，最后形成 习并开展师生间、学生间的相互研讨。 书面的研究报告在小组专题讨论会上演讲，同时接受老 师与其他同学的提问，通过相互的交流研讨，去伪存真， 2.从身边事物与现象切入，以问题驱动研讨 接受到的是鲜活的、有机联系的知识体系。在“纳米科 身边事物与现象大家都熟悉但又常常被忽略，容易 技与未来世界”这一课程中，作者根据学生的兴趣爱好 引起学生的兴趣与共鸣，以此为切入点，通过提出一系 或者专业特点，让他们自由分组，以3人为一个团队， 列不同思考深度的问题，从而引导思考，驱动研讨，这 在八大专题中选定一个作为团队大作业，然后合理分工， 是常用而有效的课堂教学方法之一。比如在“纳米科技 查找文献，自主性学习，分析整理问题，形成团队专题 与未来世界”课程中的“纳米自然现象”这一堂课中， 报告并以PPT的形式作公开演讲。同时，教师与其他团 作者先给出两种自然界中与纳米技术有关的常见现象： 队的成员可以进行质疑，相互辩论，相互研讨，不断完 荷叶出淤泥不染与不沾水，雨后水稻叶子上呈球状的小 善专题报告。在研讨中每个小组成员汇报自己的学习成 水滴。这两种独特的现象与日常生活中水的浸湿效果是 果，同时接受别人的新知识，这种积累的知识是生动的， 完全不一样的，学生对这种现象非常熟悉但又说不出具 再思考过的，鲜活的。 体原因，经过教师的提问，学生的好奇心被激发起来。 4.发挥研究生的“助教”作用 教师进一步提问：为什么会出现这种奇特的现象？谁还 能再举出更多类似的现象？这一问题激活了学生对生活 新生研讨课的研讨内容多是教师自己多年教学、科 经验的记忆，他们七嘴八舌地展开了讨论：“鸭子在水 研经验的总结，既有经典内容，也有科研一线的新问题， 中游泳时，背上的羽毛是不沾水的，抖一抖水珠都滑落 涉及众多领域和交叉学科。尽管任课老师大多是该领域 了”，“水黾能在水面上站立而不沉下去，并且还能作快 的教授，知识储备丰富，但有时学生提出的问题还是会 速的移动”…这些都是学生司空见惯而以往常常被忽 时不时超出老师的现有知识，如果老师强行中断或引开 视的生活现象。接着教师进一步启发学生思考：“谁能 现有的话题，难免会使热烈的研讨氛围大打折扣，伤害 说说这些‘特异功能’可能是怎么形成的？”这一问题 学生探究问题的热情，导致探讨问题的深度不够。这时， 打开他们的想象空间，燃起他们探索科学的热情。学生 可以发挥研究生的“助教”作用。硕士、博士研究生一 们畅所欲言：“肯定与某种特定的结构有关”，“与某 直处于科研一线，他们对导师现有某一课题方向有着非 种特定的材料有关”，“与某种材料的排列有关”… 常深入的研究，在相关研讨课开始的时候可以辅助导师 在学生的猜测与师生间的求证交流下，问题得出结论： 引导、回答各种前沿的技术性问题，这样既照顾到研讨 纳米结构的疏水性。最后教师启发学生进一步畅想：“如 问题的广度和宽度，又满足了一部分同学研讨问题的深 何借鉴纳米的这种疏水性设计不湿水的衣服免去下雨的 度。比如作者的博士生中有的是研究纳米载药在肿瘤治 麻烦，设计疏水型飞机机翼免去机翼结冰带来的危 疗中的应用的，有的研究纳米薄膜与涂层的吸波与隐身 险…”。学生们利用思考探究得来的纳米基础知识， 应用的：有的研究纳米自组装技术在微机电系统制造中 39 ?1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net39 纳米现象与仿生；四、纳米科技在生物医学中“大显身 手”；五、纳米科技在微机电系统制造中的优势；六、 环境保护中的纳米科技；七、纳米科技在新能源开发中 崭露头角；八、纳米科技在建筑中的应用及未来畅想。 纳米技术是当下热门技术，发展最快的技术，是未来科 技发展的方向，对学生有足够的兴趣与吸引力，学生选 课积极踊跃。纳米技术在日常生活中应用广泛，应用其 制造的各种新产品经常见诸于新闻媒体，科普宣传片。 因此，学生容易接收，无需专业知识，即可参与互动研 讨。纳米技术还是一门涉及材料、化学、生物、医学、 机械等学科的先进技术，与纳米技术有关的新生研讨课 适合不同学科、不同专业背景学生选修。学生除了能学 到了本专业的知识外，还能与其他专业的同学共同研讨、 交流，拓宽其在不同学术领域的视野。此外，本课程所 包含的不同专题很好地照顾到不同专业学生的需要，学 生可以根据自己的专业选择相应感兴趣的部分自主性学 习并开展师生间、学生间的相互研讨。 2. 从身边事物与现象切入，以问题驱动研讨 身边事物与现象大家都熟悉但又常常被忽略，容易 引起学生的兴趣与共鸣，以此为切入点，通过提出一系 列不同思考深度的问题，从而引导思考，驱动研讨，这 是常用而有效的课堂教学方法之一。比如在“纳米科技 与未来世界”课程中的“纳米自然现象”这一堂课中， 作者先给出两种自然界中与纳米技术有关的常见现象： 荷叶出淤泥不染与不沾水，雨后水稻叶子上呈球状的小 水滴。这两种独特的现象与日常生活中水的浸湿效果是 完全不一样的，学生对这种现象非常熟悉但又说不出具 体原因，经过教师的提问，学生的好奇心被激发起来。 教师进一步提问：为什么会出现这种奇特的现象？谁还 能再举出更多类似的现象？这一问题激活了学生对生活 经验的记忆，他们七嘴八舌地展开了讨论：“鸭子在水 中游泳时，背上的羽毛是不沾水的，抖一抖水珠都滑落 了”, “水黾能在水面上站立而不沉下去，并且还能作快 速的移动”……这些都是学生司空见惯而以往常常被忽 视的生活现象。接着教师进一步启发学生思考：“谁能 说说这些‘特异功能’可能是怎么形成的？”这一问题 打开他们的想象空间，燃起他们探索科学的热情。学生 们畅所欲言：“肯定与某种特定的结构有关”，“与某 种特定的材料有关”，“与某种材料的排列有关”…… 在学生的猜测与师生间的求证交流下，问题得出结论： 纳米结构的疏水性。最后教师启发学生进一步畅想：“如 何借鉴纳米的这种疏水性设计不湿水的衣服免去下雨的 麻烦，设计疏水型飞机机翼免去机翼结冰带来的危 险……”。 学生们利用思考探究得来的纳米基础知识， 结合自然生物纳米特点，展开丰富的想象，对设计全新 概念的新型疏水装置提出了各种各样的方案。有的方案 引经据典，论证比较严密；有的方案富有创意，让人眼 前一亮；有的方案虽然缺乏足够依据，但想法大胆。在 思维的交流与碰撞中，学生们提高了提出问题与分析问 题的能力。 3. 以小组为团队，培养自主性学习习惯 传统课堂常常老师埋头讲，学生埋头记。这种教学 模式下，教学内容是固定的，教师按照书本内容讲，学 生接受到的是零散、没有联系的“死知识”，中间没有 知识的消化－吸收－转化的过程，学生较少有独立思考 的机会，学习处于被动接受的状态。而新生研讨课注重 学生主动探究的学习过程。学生根据自己的兴趣爱好选 则特定的话题，查阅资料，分析问题，主动学习相关的 知识，并对知识的逻辑作深层次的整理加工，最后形成 书面的研究报告在小组专题讨论会上演讲，同时接受老 师与其他同学的提问，通过相互的交流研讨，去伪存真， 接受到的是鲜活的、有机联系的知识体系。在“纳米科 技与未来世界”这一课程中，作者根据学生的兴趣爱好 或者专业特点，让他们自由分组，以 3 人为一个团队， 在八大专题中选定一个作为团队大作业，然后合理分工， 查找文献，自主性学习，分析整理问题，形成团队专题 报告并以 PPT 的形式作公开演讲。同时，教师与其他团 队的成员可以进行质疑，相互辩论，相互研讨，不断完 善专题报告。在研讨中每个小组成员汇报自己的学习成 果，同时接受别人的新知识，这种积累的知识是生动的， 再思考过的，鲜活的。 4. 发挥研究生的“助教”作用 新生研讨课的研讨内容多是教师自己多年教学、科 研经验的总结，既有经典内容，也有科研一线的新问题， 涉及众多领域和交叉学科。尽管任课老师大多是该领域 的教授，知识储备丰富，但有时学生提出的问题还是会 时不时超出老师的现有知识，如果老师强行中断或引开 现有的话题，难免会使热烈的研讨氛围大打折扣，伤害 学生探究问题的热情，导致探讨问题的深度不够。这时， 可以发挥研究生的“助教”作用。硕士、博士研究生一 直处于科研一线，他们对导师现有某一课题方向有着非 常深入的研究，在相关研讨课开始的时候可以辅助导师 引导、回答各种前沿的技术性问题，这样既照顾到研讨 问题的广度和宽度，又满足了一部分同学研讨问题的深 度。比如作者的博士生中有的是研究纳米载药在肿瘤治 疗中的应用的，有的研究纳米薄膜与涂层的吸波与隐身 应用的；有的研究纳米自组装技术在微机电系统制造中