《無機材料工學實驗》開放式教學實踐

李靈均+陳召勇+朱華麗+龔麗

摘 要：為增強學生實踐和創(chuàng)新能力，分析了《無機材料工學實驗》教學中存在的問題，圍繞實驗教學觀念、教學內容精簡及分層次設計、多樣化的教學方法及多元化的考核方式等方面，探討了《無機材料工學實驗》教學中加入開放式教學元素的一點體會。

關鍵詞：開放式教學 無機材料工學實驗 教學實踐

中圖分類號： G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0134-01

無機非金屬材料（包括水泥、玻璃、陶瓷、及先進功能材料等）是我國國民經濟的重要支柱性材料。《無機材料工學實驗》在培養(yǎng)本專業(yè)學生探索材料物理化學特性、開發(fā)新材料和解決實際生產問題等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，由于長期以來對實驗教學的定位認識不足，把實驗教學僅作為理論課的補充，培養(yǎng)方案顯得比較零散，驗證性和演示性實驗較多，設計性和綜合性實驗較少[1]。學生的實踐和創(chuàng)新能力有待加強。

另一方面，近年來，人才市場呈現(xiàn)出學術型和管理類人才供大于求，創(chuàng)新型人才嚴重短缺等現(xiàn)象?！熬蜆I(yè)難”和“人才荒”的雙重壓力，成為困擾我國經濟發(fā)展的主要問題。其根本原因在于高等教育沒有很好的與時代發(fā)展同步，教學與企業(yè)脫節(jié)，理論與實踐脫節(jié)。而開放式教學改變傳統(tǒng)教學模式中重理論輕實踐、重知識輕能力的傾向，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質教育為一體，已成為各高校研究的熱點。

1 無機材料工學實驗教學研究現(xiàn)狀

《無機材料工學實驗》是我校無機非金屬材料工程專業(yè)三年級本科生必修的一門專業(yè)課， 與本專業(yè)《無機材料工學》理論課配合進行實施，也是畢業(yè)實習的先修課程。學習內容主要涵蓋陶瓷、玻璃、水泥、先進功能材料的合成、表征、摻雜改性；以及相應的實驗設計及誤差分析、數據處理的方法等[2]。當前，《無機材料工學實驗》存在的主要問題如下。

1.1 實驗教學理念、教學內容相對落后，被動實踐情況突出

《無機材料工學實驗》的教學理念仍然停滯在傳統(tǒng)的驗證型教育上，對實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)沒有引起重視。實驗課依附于理論課，驗證性實驗過多，缺乏綜合性、設計性的大實驗。實驗教學內容主要是針對基礎知識和理論的驗證。學生在實驗中處于被動和從屬的地位。此外，被動實踐也導致學生在解決實際問題以及創(chuàng)新能力方面的不足。這種教學理念及相應的教學模式，不利于發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性。

1.2 實驗教學過程中教學方法單一

《無機材料工學實驗》的教學手段仍以講授為主，學生自由探索、自主學習的機會較少。教師按照講義講解實驗目的、原理和內容，演示實驗過程；學生則根據實驗指導書的內容，按同樣的操作步驟，開展驗證性實驗。很多學生只是從形式上完成了實驗，卻并不理解實驗中原材料、制備工藝的選用規(guī)則、實驗性能測試和數據處理的方法，不利于培養(yǎng)學生的實踐操作能力。

1.3 實驗教學培養(yǎng)方案封閉，不適應社會需求

《無機材料工學實驗》的培養(yǎng)方案大多是在理論教學培養(yǎng)方案的基礎上建立的，實驗教學與工廠一線的生產活動聯(lián)系不緊密，學生在經過實驗課程的鍛煉后并不了解最新的生產工藝，不具備自主學習、主動實踐的能力。實驗教學沒有將理論課與畢業(yè)實習很好的鏈接，起到承上啟下的作用。學生在實習過程中不能主動發(fā)現(xiàn)生產中的關鍵技術以及工藝中可能存在問題，而只是停留在走一走看一看的層面上，實習效果很不理想。

2 《無機材料工學實驗》教學實踐內容

2.1 實驗教學觀念的轉變

分析現(xiàn)有教學觀念的不足，以學生為主體，教師為主導，探索一種融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質教育全面協(xié)調發(fā)展的教學理念。同時制定科學合理的《無機材料工學實驗》教學大綱。課堂上教師要少講、精講，甚至不講，重在啟發(fā)、引導，把實驗的主動權交給學生，讓學生獨立思考，自己動手，激發(fā)學生進行實驗的主動性和積極性。

2.2 實驗教學內容的優(yōu)化

當前本專業(yè)《無機材料工學實驗》的教學內容包括：粉體真密度的測定，材料顯微硬度的測定，材料色度、陶瓷白度的測定，煤的工業(yè)分析，漿料性能的測定等。驗證性實驗過多，綜合性和設計性實驗缺乏。此外，教學內容集中在傳統(tǒng)的玻璃和陶瓷領域，與占實習總數2/3的建筑材料及功能材料領域關聯(lián)不大。

為了滿足社會發(fā)展的需求及不同層次學生的需要，開放式無機材料工學實驗教學應符合學生的認知規(guī)律，貼近實習企業(yè)實際，將《無機材料工學實驗》的內容分為三個層次：基礎型實驗、綜合設計型實驗和研究創(chuàng)新型實驗。循序漸進，由簡單到復雜，不同層次的實驗內容在學生的實驗能力培養(yǎng)中擔負不同的任務。

同時，通過精減低層次驗證性實驗，如煤的工業(yè)分析，漿料性能的測定等；增加與實習企業(yè)密切相關的綜合性、設計性的實驗項目，如某冶金公司的浸出液除鐵工藝、富氨廢水回收工藝等，將《無機材料工學實驗》的教學內容涵蓋水泥、陶瓷、先進功能材料等三大領域，提高學生綜合素質和創(chuàng)新能力，以適應后續(xù)畢業(yè)實習的學習。

2.3 改革單一的教學方法

改革《無機材料工學實驗》課程中以講授型為主的教學方法。精簡實驗指導書，只提供實驗目的、要求和實驗原理，不列出具體操作步驟，在教學過程中積極采用啟發(fā)式、討論式等現(xiàn)代教學方法，鼓勵學生通過不同途徑完成實驗，達到實驗要求。同時應用多媒體演示、網絡化教學平臺進行輔助教學。

（1）啟發(fā)式教學法：教師提出無機材料企業(yè)實際生產中的一些問題，并給出相應的資料，引導學生自己去搜集文獻、分析思考、制定方案、動手進行實驗，通過數據分析得出結論，并對最后的結果進行評價。

（2）討論式教學法：教師通過預先設計與組織，啟發(fā)學生就企業(yè)生產中的特定問題發(fā)表自己的見解，并在同學之間、師生之間開展積極的討論或辯論，使學生主動獲取知識的方法。

（3）網絡教學平臺：綜合運用視頻、動畫、圖像、聲音等多媒體教學手段，開發(fā)無機材料工學實驗等網絡課件，并應用于實際教學。

2.4 實驗教學評價的開放

《無機材料工學實驗》擬采用全程性、多元化的考核方式，全面反映學生掌握知識和綜合能力的情況。以發(fā)展的眼光評價學生，在評價手段上應不局限于考測，還應包括實驗操作、回答問題、實驗報告等形式。教師記錄學生在實驗中的表現(xiàn)，在整個課題設計結束后，根據設計方案的正確性與合理性、實驗動手能力與創(chuàng)新能力、總結報告、設計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神等方面，綜合評定成績。同時，考核方式多樣化，包括實驗操作、回答問題、實驗設計報告和答辯等形式，從多個方面考察學生的綜合能力。

3 結語

筆者以本校的《無機材料工學實驗》課程為實踐平臺，通過開放式教學將實習企業(yè)的生產工藝及存在的技術問題引入《無機材料工學實驗》的教學內容中，有利于加強理論課與實踐教學之間的銜接，縮短學校與企業(yè)間的距離；有利于培養(yǎng)“零適應期”的本科生，為蓬勃發(fā)展的無機材料領域培養(yǎng)優(yōu)秀的工程技術人才。

參考文獻

[1] 宋劉斌.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的地方高校實驗教學改革[J].實驗教學與儀器，2012（9）：21-22.

[2] 陳曙光.《無機材料工學實驗》教學改革的探索[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2007（466）：18.endprint