將“表面文章”做到實(shí)處

摘要： 《表面工程》是高校材料類專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程，針對(duì)目前該課程教學(xué)過程中存在的主要問題，提出合理選擇教材、科研與教學(xué)相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)相結(jié)合、課程學(xué)習(xí)與聯(lián)系實(shí)際相結(jié)合等建議，把“表面文章”做到實(shí)處。

關(guān)鍵詞： 表面工程 表面技術(shù) 課程 教學(xué)

《表面工程》是高等院校材料類專業(yè)如金屬材料工程、材料成型與控制工程等專業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握傳統(tǒng)材料表面技術(shù)和現(xiàn)代材料表面技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，并將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，具有初步解決工程構(gòu)件和機(jī)械零部件表面技術(shù)實(shí)際問題的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)奠定必要的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。該課程所涉及的表面工程技術(shù)，是在保證材料整體強(qiáng)度水平不降低的基礎(chǔ)上，應(yīng)用不同的現(xiàn)代技術(shù)手段賦予材料表面各種所需要的性能。

表面工程技術(shù)理論是建立在物理、化學(xué)、冶金、材料、機(jī)械等學(xué)科基礎(chǔ)上的交叉學(xué)科，是表面涂鍍層技術(shù)、表面改性技術(shù)、表面處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，分別具有原子沉積技術(shù)、顆粒沉積技術(shù)、整體覆蓋技術(shù)、表面改性技術(shù)的原理特點(diǎn)［１］。因此《表面工程》課程涉及范圍較廣、內(nèi)容多，涉及多種表面改性技術(shù)和分析測(cè)試技術(shù)，內(nèi)容相對(duì)較為繁雜。在教學(xué)實(shí)踐中如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性并讓學(xué)生真正掌握各種表面技術(shù)是至關(guān)重要的。筆者認(rèn)為，需將表面工程的“表面文章”做到實(shí)處。就教學(xué)方面而言，可以做好以下幾個(gè)方面。

一、合理選擇教材、科學(xué)安排內(nèi)容、重點(diǎn)突出

表面工程技術(shù)內(nèi)涵豐富，外延廣泛，發(fā)展迅猛。任課教師可根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)、前修課程基礎(chǔ)或選用教材的不同。在此基礎(chǔ)上再挑選2～3本參考教材推薦給學(xué)生，并且在講課過程中提醒學(xué)生，哪些內(nèi)容主要參考哪本教材能有利于自己更好地理解。教師應(yīng)針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)及本學(xué)科研究與應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)有關(guān)內(nèi)容合理取舍與增刪。很多高校多以錢苗根等著的“現(xiàn)代表面技術(shù)”為教材，筆者所在學(xué)校也以此為基本教材，但是進(jìn)行了較多的調(diào)整，例如該教材對(duì)近年來發(fā)展較快的“微弧氧化技術(shù)”沒有介紹，我們?cè)谑谡n內(nèi)容中加入了此項(xiàng)內(nèi)容。

授課時(shí)應(yīng)注重學(xué)習(xí)方法、研究思路和工程意識(shí)的啟發(fā)與引導(dǎo)。各講學(xué)時(shí)分配不求統(tǒng)一，任課教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生課堂反饋，靈活合理地安排每次授課內(nèi)容的順序、詳略、深淺、難易與進(jìn)度。講授內(nèi)容和順序按本學(xué)科基本結(jié)構(gòu)及學(xué)生先修課程基礎(chǔ)確定，而非特定的教材全部?jī)?nèi)容或授課教案順序。課堂教學(xué)的難易程度，即對(duì)三個(gè)基本認(rèn)識(shí)層次“了解”、“熟悉”、“掌握”的把握，可轉(zhuǎn)化為“懂”與“會(huì)”尺度的把握，前者包括所有認(rèn)識(shí)層次的內(nèi)容，后者僅限部分“掌握”內(nèi)容。此外，這些認(rèn)識(shí)層次的劃分與所謂課程重點(diǎn)、難點(diǎn)沒有關(guān)系，更與課程考試重點(diǎn)無關(guān)。

二、堅(jiān)持科研與教學(xué)相結(jié)合，加深學(xué)生理解

從大的方面來說，科研與教學(xué)相結(jié)合是高?！爱a(chǎn)學(xué)研”體制本身的要求；就課程教學(xué)而言，科研與教學(xué)相結(jié)合能夠起到很好的相互促進(jìn)作用。同時(shí)，由于表面工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得很多教師的科研內(nèi)容涉及多種表面技術(shù)，為科研與教學(xué)的結(jié)合提供了更大的可能性，科研與教學(xué)具體體現(xiàn)在：

1.課程講解要深入介紹科研動(dòng)向。在分章節(jié)講授每一種表面工程技術(shù)時(shí)，除了介紹其發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)之外，更要介紹當(dāng)前該技術(shù)的科研動(dòng)向、研究熱點(diǎn)，更重要的是要引入了身邊教師甚至是任課教師自己的科研動(dòng)向及成果。仍以微弧氧化技術(shù)為例，在介紹該技術(shù)時(shí)，我們提到了相關(guān)學(xué)者獲得的國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，并以PPT的形式給出相應(yīng)的圖片和文字介紹。同時(shí)，筆者結(jié)合自己利用微弧氧化技術(shù)在鋁、鎂合金等方面的研究，給學(xué)生做更詳細(xì)細(xì)致的講解。尤其是當(dāng)給學(xué)生提到光催化、生物涂層時(shí)，學(xué)生表現(xiàn)出較大的興趣。

2.將學(xué)生直接引入科研工作中。對(duì)于有興趣的學(xué)生可以讓其直接參與老師的科研工作。筆者所在的江蘇大學(xué)為此項(xiàng)工作提供了可操作的平臺(tái)，學(xué)校鼓勵(lì)大學(xué)生參與科研，進(jìn)行“科研立項(xiàng)”，讓學(xué)生作為項(xiàng)目的“主持人”并提供經(jīng)費(fèi)支持。筆者結(jié)合表面工程課程內(nèi)容，帶了數(shù)名科研立項(xiàng)的學(xué)生，極大地提高了學(xué)生的積極性，加深了學(xué)生對(duì)相應(yīng)內(nèi)容的理解，獲得了較好的教學(xué)效果。

三、堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)

學(xué)生在課堂上獲取的知識(shí)只有在實(shí)踐中才能消化、理解和掌握，并在實(shí)踐中獲得創(chuàng)新［2］?！氨砻婀こ獭闭n程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用性強(qiáng)［3］。我們主要從理論教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面來增強(qiáng)學(xué)生在表面工程技術(shù)方面的實(shí)踐能力，強(qiáng)化教學(xué)效果。高校一般同時(shí)開設(shè)“表面工程”與“綜合實(shí)驗(yàn)”課程。

理論教學(xué)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提前，相應(yīng)章節(jié)講授完成后就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我們?cè)诮虒W(xué)中發(fā)現(xiàn)，理論教學(xué)之后就進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠理解得更加深刻。經(jīng)常聽見學(xué)生說“原來是這樣”。說明實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加加深了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。比如，在陽極氧化章節(jié)，學(xué)生在理論課上學(xué)到了膜具有多孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)他們進(jìn)行了鋁合金的陽極氧化并在顯微鏡下觀察到膜的形貌時(shí)，大大加深了他們對(duì)膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解，也體會(huì)到這種多孔結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)，比如減小孔隙率是提高膜耐腐蝕性能的重要途徑。另外，理論教學(xué)還應(yīng)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。理論學(xué)習(xí)之后，帶領(lǐng)學(xué)生到工廠實(shí)地參觀實(shí)習(xí)，有選擇地同理論學(xué)習(xí)相結(jié)合，能進(jìn)一步深化學(xué)生認(rèn)識(shí)，并且讓他們體會(huì)到所學(xué)的正在為企業(yè)所用。

四、堅(jiān)持課程學(xué)習(xí)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生興趣與積極性

實(shí)際上，任何課程學(xué)習(xí)都應(yīng)聯(lián)系實(shí)際。這一方面，讓學(xué)生感到所學(xué)有用，另一方面讓學(xué)生感到所學(xué)觸手可及，就在身邊?！氨砻婀こ獭备舐?lián)系實(shí)際，這也是其他一些學(xué)者所提倡［4］。表面技術(shù)應(yīng)用的廣泛性為更好地聯(lián)系實(shí)際提供了可能。。比如，筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生上課玩手機(jī)。我適時(shí)地抓住機(jī)會(huì)，因勢(shì)利導(dǎo)，跟學(xué)生們研究起手機(jī)來。我從他們感興趣的通信與娛樂功能入手，談到手機(jī)的材料，最后談到手機(jī)材料的表面處理，并從即將面世的“蘋果”5代手機(jī)不耐磨——已經(jīng)上市的港版一個(gè)月表面就磨花了。談到表面技術(shù)在耐磨方面的作用，并告訴學(xué)生，最近上市HTC、三星等不少手機(jī)采用了微弧氧化技術(shù)。并利用本校上課的多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，直接連接互聯(lián)網(wǎng)一些視頻網(wǎng)站，直接觀看微弧氧化技術(shù)對(duì)手機(jī)外殼的處理過程。經(jīng)過這樣的過程，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生都瞪大了眼睛，提高了興趣和積極性。因此，聯(lián)系實(shí)際，尤其是從學(xué)生感興趣的生活現(xiàn)象入手，能夠抓住學(xué)生的心理，進(jìn)而順利引入課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

綜上所述，筆者認(rèn)為高?！氨砻婀こ獭闭n程需要進(jìn)行深入研究，將“表面文章”做到實(shí)處。需要合理選擇教材、科學(xué)安排內(nèi)容；堅(jiān)持科研與教學(xué)相結(jié)合，加深學(xué)生理解；堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)；堅(jiān)持課程學(xué)習(xí)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生興趣與積極性。

參考文獻(xiàn)：

［1］龍世衛(wèi)，解念鎖.我國(guó)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)［J］.中國(guó)西部科技，2011，10（3）：51-52.

［2］曹紅霞，楊樹.《分析化學(xué)》課程理論與實(shí)踐教學(xué)方法探析［J］.開封大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，20（3）：46-47.

［3］張微，張津，曾英.“材料表面工程”課程教學(xué)改革.四川兵工學(xué)，2009，29（2）：125-127.

［4］張建華.《表面工程》教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì).教育與人才，2011，10（18）83-85.

基金項(xiàng)目：本文系江蘇大學(xué)高級(jí)人才啟動(dòng)基金資助項(xiàng)目（10JDG125，11JDG102）的研究成果。