無機材料工學課程教學模式改革的探索與實踐

摘 要：本文從貫徹“通、實、新、聯(lián)”的教學理念、改革傳統(tǒng)課程體系，建設(shè)與新課程體系配套的教材，精煉與整合教學內(nèi)容，靈活采用多種教學方法與手段、常規(guī)教學與網(wǎng)絡(luò)教學相結(jié)合等方面出發(fā)，對無機材料工學課程教學模式改革進行了探索與實踐，這既對今后的教學具有指導意義，也使無機材料工學課程更加適應(yīng)無機非金屬材料工程專業(yè)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：無機材料工學 教學模式 改革 實踐

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0159-01

在人類發(fā)展的歷史長河中，材料起著舉足輕重的作用，人類對材料的應(yīng)用一直是社會文明進程的里程碑，材料的發(fā)展創(chuàng)新是社會的先導，是現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是國防現(xiàn)代化的保證。無機材料工學課程是長沙理工大學材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)方案中的主干課程和專業(yè)必修課程。2009年該課程獲長沙理工大學精品課程立項。課題組成員從以下幾方面對該課程進行了教學改革探索與研究，取得了較好的教學效果。

1 貫徹“通、實、新、聯(lián)”的教學理念

根據(jù)無機材料工學課程“內(nèi)容龐雜、各自相對獨立，專業(yè)性強、與生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，涉及的知識面廣、更新較快”的特點，課程組提出了“通、實、新、聯(lián)”的教學理念并貫徹到整個教學過程，“通”就是指學生對各類典型無機材料既要精“通”其制備原理，又要能夠貫通制備工藝過程及質(zhì)量控制；“實”就是指要注重“實”踐環(huán)節(jié)及實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，教學內(nèi)容更要有“實”用價值；“新”就是指授課內(nèi)容和授課方法都要“新；“聯(lián)”就是指既要注重理論“聯(lián)”系實踐，還要與無機非金屬材料產(chǎn)業(yè)的企業(yè)多聯(lián)系。在教學中還注意正確處理課程中知識傳授和對學生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系、理論教學與實踐教學之間的關(guān)系；及時融入本領(lǐng)域中最新的技術(shù)、方法和發(fā)展動向，并結(jié)合教師科學研究的項目和科研成果教學，保證了教學效果。

2 改革傳統(tǒng)課程體系，建設(shè)與新課程體系配套的教材

無機材料工學課程以前是按水泥工藝學、陶瓷工藝學、玻璃工藝學、耐火材料工藝學來分篇組織教學的，這里的每種材料及制品的制備雖有不同之處，但都有組成及設(shè)計、原料性能特點、制備工藝（原料處理—坯料或配合料制備—成型—熱處理—深加工或再加工）及控制，分篇教學就有同一工藝原理的重復講述，教學效率低，在培養(yǎng)計劃規(guī)定的課時中一般只能學2篇。對此課題組建立了以無機非金屬材料的基本概念—材料制備工藝原理—材料物化性能為主干，合理滲透原、材料結(jié)構(gòu)及物性的“樹式”課程教學體系，即以無機材料制備原理和工藝及其控制為主線來有序有機結(jié)合與分離來組織教學，新課程體系優(yōu)化了知識結(jié)構(gòu)，使原來的“行業(yè)性專業(yè)”得到較大程度的寬化，解決了知識體系等相關(guān)問題之間的矛盾，還拓寬了專業(yè)口徑。同時也改革和出版了《無機材料工藝學》教材，該教材既打破了分別由水泥、陶瓷、玻璃構(gòu)成的彼此獨立的分散體系，構(gòu)建了與“樹式”教學體系相適應(yīng)的符合無機非金屬材料工程內(nèi)在規(guī)律、完整而有機的課程體系。同時還重視新工藝、新技術(shù)的引進。教材中引進了新的材料加工方法-如“近代熱加工方法簡介、超微粉合成、發(fā)展中的新材料”等內(nèi)容，體現(xiàn)了教材的先進性。《無機材料工藝學》教材在完整的工藝結(jié)構(gòu)下，充分體現(xiàn)了重基礎(chǔ)、寬口徑、以提高學生綜合素質(zhì)為目標的指導思想，符合社會和科學技術(shù)發(fā)展對《無機材料工藝學》的要求。

3 精煉與整合教學內(nèi)容

近幾年我校無機非金屬材料工程專業(yè)的畢業(yè)生大部分在中鐵建設(shè)局、中港、路橋公司等單位就業(yè)，從事路橋建筑工程材料、陶瓷材料、功能材料等的制備及質(zhì)量控制、技術(shù)管理的畢業(yè)生占本專業(yè)畢業(yè)生總數(shù)的85%以上。所以經(jīng)過廣泛調(diào)研的2010版專業(yè)培養(yǎng)方案，明確了我校的無機非金屬材料專業(yè)定位于建筑材料、陶瓷材料和功能材料三個專業(yè)方向。據(jù)此我們確定“以上四種典型材料的組成設(shè)計及制備、材料的性能控制及檢測”為本課程的重點教學內(nèi)容。既注意本課程與每個專業(yè)方向內(nèi)的課程群教學內(nèi)容的整合，優(yōu)化，避免重復，提高學習效率，并力求教學內(nèi)容的“精、全、新”，壓縮重復性理論教學內(nèi)容；同時還結(jié)合工程項目實際精煉教學內(nèi)容，即對重點內(nèi)容進行必要的增減和完善，既保證知識的系統(tǒng)性，同時又突出重點與難點。從而使學生所學內(nèi)容與就業(yè)后的應(yīng)用需求結(jié)合得更緊密，也強化了對學生動手能力的培養(yǎng)。

4 靈活采用多種教學方法與手段

積極采用漸進式、疑問式、討論式、多媒體等教學方法與手段，來調(diào)動學生學習的積極性與主動性。無機材料工學是將以上四大材料工藝學熔合而成，教師按照四種材料及制品共同的工藝流程來組織教學；而這四種典型材料及其制品都各有差異，教師在講授中經(jīng)常設(shè)問讓學生討論、比較其異同，學生在互相討論過程中消除疑問，有助于學生對這四種典型材料的制備原理和工藝的掌握。在進行教學方法改革的同時，課題組成員自行研究制作了“無機材料工學”、“綠色建材”多媒體教學輔助課件，分別獲得湖南省高等學校第六屆、第七屆“大成杯”多媒體教育軟件比賽三等獎，并將它們實踐在教學中。課件的使用，將抽象的材料顯微結(jié)構(gòu)、工藝過程及原理生動形象地展示在學生面前，將難以用語言表述清楚的制備原理及設(shè)備工作原理采用動畫演示，增強學生對課程內(nèi)容的掌握。但多媒體教學時每頁的幻燈片內(nèi)容有限， 還不便前后內(nèi)容的對照，更新速度過快，學生有時反應(yīng)不過來，跟不上教師的思路，而傳統(tǒng)的板書教學法恰好彌補了這一缺陷，多媒體和傳統(tǒng)板書并用實現(xiàn)優(yōu)勢互補，發(fā)揮二者的應(yīng)用價值。

5 常規(guī)教學與網(wǎng)絡(luò)教學相結(jié)合

本課程已制作了課程網(wǎng)站，將課程的教學方案、教學課件、電子講稿、自測習題、實習教學、實習基地、學術(shù)講座、動畫輔助教學、文獻資料、部分課程錄像等等各類資源與學生共享。借助于教學網(wǎng)站搭建師生交流和互動的平臺，以常規(guī)教學滿足大多數(shù)學生的學習需求，以網(wǎng)絡(luò)課程作為補充，滿足學生不同的學習習慣、學習需求，并鼓勵學生進行自主學習。在保留傳統(tǒng)的教師與學生面對面答疑方式的基礎(chǔ)上，要充分利用在線教學網(wǎng)站，完善網(wǎng)絡(luò)在線答疑的方式和內(nèi)容，使學生的問題不因為時間地點的限制而滯后。要充分利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境，建立起一個師生之間的互動平臺，來補充課堂教學和實驗教學的“空白點”，使三者之間相互協(xié)作、相互補充，為學生創(chuàng)造一個多角度、全方位的立體學習環(huán)境。

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