《無機(jī)非金屬材料學(xué)》課程建設(shè)研究

范 磊

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)〈北京〉 材料系，中國(guó) 北京100083）

0 前言

《無機(jī)非金屬材料學(xué)》課程是工科院校材料科學(xué)與工程專業(yè)本科教學(xué)的一門重要專業(yè)課，同時(shí)也是理論與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合的課程，主要涉及到無機(jī)非金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)。課程將基本理論與無機(jī)非金屬材料聯(lián)系起來，并和實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，甚至涉及一些抽象概念，對(duì)學(xué)生來講，盡管經(jīng)過對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，但對(duì)本課程學(xué)習(xí)起來依然有很多困難。 如何調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，如何使學(xué)生掌握扎實(shí)的無機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)理論知識(shí)，掌握無機(jī)非金屬材料的實(shí)驗(yàn)技能以及提高學(xué)生思維創(chuàng)新能力，引起了無機(jī)非金屬材料教學(xué)方向的很多老師重視[1-2]。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面著手進(jìn)行了該課程建設(shè)研究。

1 教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)

近年來，作為材料的重要分支之一，無機(jī)非金屬材料的發(fā)展和進(jìn)步有目共睹，主要表現(xiàn)在：傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料不斷發(fā)展與改進(jìn)，新型無機(jī)非金屬材料的相繼問世，并應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域中。 以往無機(jī)非金屬材料學(xué)課程的主要教學(xué)內(nèi)容，主要是傳統(tǒng)硅酸鹽材料各方面的知識(shí)，如日用玻璃、陶瓷、水泥等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種特種性能的無機(jī)非金屬材料也越來越重要。如何把無機(jī)非金屬材料的最新發(fā)展以及實(shí)際應(yīng)用情況融入到教學(xué)內(nèi)容中，成為教學(xué)內(nèi)容建設(shè)的重要目標(biāo)。針對(duì)這一情況，我們?cè)诓殚喆罅课墨I(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材制作了《無機(jī)非技術(shù)材料學(xué)》課程的課件。該課件充分考慮了本專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和課程的學(xué)時(shí)要求，注重加強(qiáng)基本理論、材料開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用的介紹，減少了繁瑣的公式計(jì)算，強(qiáng)化了定性分析、方案設(shè)計(jì)和研究思路的內(nèi)容；引入無機(jī)非金屬材料的最新研究成果，突出了新理論、新思路、新技術(shù)的內(nèi)容，特別加強(qiáng)了新型無機(jī)非金屬材料方面的介紹，使得教學(xué)能夠與當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展同步。

2 教學(xué)過程的建設(shè)

《無機(jī)非金屬材料學(xué)》課程內(nèi)容涉及到各領(lǐng)域的大量無機(jī)非金屬材料，對(duì)學(xué)生來講學(xué)習(xí)和記憶有著一定的困難。 為了提高教學(xué)效果，我們?cè)诮虒W(xué)方法上注意做到以下幾點(diǎn)。

2.1 突出內(nèi)容重點(diǎn)

在教學(xué)過程中減少繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、材料配方計(jì)算，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容的概念和基本理論知識(shí)，加強(qiáng)無機(jī)非金屬材料在實(shí)際應(yīng)用方面的介紹，使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的基本理論知識(shí)和材料的實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來，真正做到活學(xué)活用。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

改變傳統(tǒng)的“白+黑”，即“粉筆+黑板”的教學(xué)模式，引入多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)大大提高了教學(xué)信息量，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，提高了教學(xué)內(nèi)容的豐富性、科學(xué)性、先進(jìn)性，有助于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的正確理解。更重要的是，多媒體的引入，能夠在教學(xué)過程加入更多的實(shí)際應(yīng)用例子、圖片和音像資料，更好的實(shí)現(xiàn)了啟發(fā)式教學(xué)，有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，改變了傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式。 例如在講解水泥制備過程時(shí)，相應(yīng)播放先進(jìn)制備技術(shù)應(yīng)用的短片，使學(xué)生加深了對(duì)知識(shí)的直觀認(rèn)識(shí)。

2.3 教學(xué)互動(dòng)

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以教師講臺(tái)講授，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的狀態(tài)。 在教學(xué)建設(shè)方面要注意提高學(xué)生的學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的地位，強(qiáng)調(diào)教與學(xué)的互動(dòng)。 在教學(xué)過程中經(jīng)常提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的思考，并提出其自己的想法，提出問題，通過討論共同提出解決問題的方案。在某些章節(jié)講授結(jié)束后提出后續(xù)的問題，為學(xué)生留下思考和探索的空間，最終形成報(bào)告上交。通過這些教學(xué)手段，能夠培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，以及激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立思考意思，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而提高課程的教學(xué)效果。

2.4 開展講座

材料的發(fā)展是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的支柱之一，無機(jī)非金屬材料在材料領(lǐng)域有著舉足輕重的地位，將課堂教學(xué)內(nèi)容和其科技發(fā)展、實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合，能夠有效地提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。 在開展教學(xué)過程的同時(shí)，結(jié)合課堂教學(xué)的內(nèi)容，融合科技發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用情況，開展若干次講座。 如結(jié)合陶瓷材料基本性能的知識(shí)點(diǎn)，做了高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)陶瓷制備和性能檢測(cè)的專題講座； 結(jié)合玻璃著色機(jī)理的知識(shí)點(diǎn)，做了不同元素離子對(duì)玻璃色彩影響的講座等等。 通過這種形式的講座，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)無機(jī)非金屬材料相關(guān)知識(shí)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)識(shí)事物、探索知識(shí)的積極性。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)

實(shí)驗(yàn)是《無機(jī)非金屬材料學(xué)》課程的一個(gè)重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以促進(jìn)學(xué)生鞏固和加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解，熟悉無機(jī)非金屬材料的制備過程和測(cè)試方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，分析問題，解決問題的能力。為了達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目的，我們對(duì)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了初步改革， 注重學(xué)生的自主設(shè)計(jì)、方案探討、過程實(shí)施，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。 例如，根據(jù)實(shí)驗(yàn)提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況，學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和查詢相關(guān)資料，在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行方案討論、改進(jìn)和完善，最后由學(xué)生主導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)整理和結(jié)果分析。例如，有同學(xué)便設(shè)計(jì)了粉末冶金的方法，通過高溫爐燒結(jié)得到氧化鋁陶瓷的實(shí)驗(yàn)，將制備的陶瓷材料利用硬度計(jì)，沖擊試驗(yàn)機(jī)等儀器測(cè)定了其硬度、沖擊韌性等性能參數(shù)，完成數(shù)據(jù)分析并提出了改進(jìn)方案，最終形成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，使學(xué)生加深了對(duì)課堂所學(xué)理論知識(shí)的理解與記憶，提高了動(dòng)手能力，最重要的是對(duì)本專業(yè)有了更深的認(rèn)知度。

4 結(jié)語

我們從《無機(jī)非金屬材料學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)等方面對(duì)課程建設(shè)進(jìn)行了研究和嘗試， 得到了一些經(jīng)驗(yàn)和方法。 這些經(jīng)驗(yàn)和方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維模式，提高了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，并在很大程度上鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。 當(dāng)代材料科學(xué)發(fā)展日新月異，為了培養(yǎng)出與時(shí)俱進(jìn)的專業(yè)人才，我們還要不斷地努力探索與研究。

［1］卜景龍, 楊克銳, 劉淑蘭, 張彩文, 張利民.面向21 世紀(jì)無機(jī)非金屬材料專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革[J]. 河北理工學(xué)院學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2003,3(4):112-114.

［2］黃佳木,彭小芹.無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的改革思路[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2001,7(5):180-181.