“無機(jī)材料工學(xué)”課程教學(xué)改革探索

摘要：以全面提高教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量、不斷拓寬專業(yè)口徑、培養(yǎng)創(chuàng)新型和復(fù)合型人才為出發(fā)點(diǎn)，探討了具有工程應(yīng)用型無機(jī)材料專業(yè)特色的“無機(jī)材料工學(xué)”課程的教學(xué)改革探索。實(shí)踐表明：構(gòu)建先進(jìn)的“樹”式教學(xué)體系、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法與手段、注重教材建設(shè)、建設(shè)課程教學(xué)網(wǎng)站是“無機(jī)材料工學(xué)”教學(xué)效果保證的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：無機(jī)材料工學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)體系

材料是社會(huì)文明進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志，也是當(dāng)今各個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)展基礎(chǔ)工業(yè)與開發(fā)新技術(shù)、新行業(yè)的源泉和動(dòng)力。“無機(jī)材料工學(xué)”課程是長(zhǎng)沙理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)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，并在2006年獲長(zhǎng)沙理工大學(xué)重點(diǎn)課程立項(xiàng)。課題組成員從以下幾方面對(duì)教學(xué)改革進(jìn)行了探索與研究，取得了較好的教學(xué)效果。

一、構(gòu)建先進(jìn)的“樹”式教學(xué)體系

“無機(jī)材料工學(xué)”課程以前是按“水泥工藝學(xué)”、“陶瓷工藝學(xué)”、“耐火材料工藝學(xué)”、“玻璃工藝學(xué)”來分篇進(jìn)行教學(xué)的，這里的每種材料及制品都有組成及設(shè)計(jì)、原料、制備工藝，但又都有不同之處，分篇教學(xué)就有同一工序的原理重復(fù)講述，教學(xué)效率低，學(xué)習(xí)內(nèi)容有限，在培養(yǎng)計(jì)劃規(guī)定的課時(shí)中一般只能學(xué)2篇。而2008年開出的“無機(jī)材料工學(xué)”課程打破傳統(tǒng)的由“水泥工藝學(xué)”、“陶瓷工藝學(xué)”、“耐火材料工藝學(xué)”、“玻璃工藝學(xué)”等四大工藝學(xué)構(gòu)成的彼此獨(dú)立分散體系，建立了以“無機(jī)非金屬材料的基本概念一材料工藝原理一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(xué)體系。力求教學(xué)內(nèi)容的“精、全、新”；壓縮重復(fù)性理論教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，把實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)分離出來，注重了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的強(qiáng)化。以無機(jī)材料制備原理和工藝及其控制為主線有序有機(jī)結(jié)合與分離來組織教學(xué)內(nèi)容。新體系的建立，既。提高了教學(xué)效率，也拓寬了專業(yè)口徑。

二、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

近幾年無機(jī)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)，從事道路材料、陶瓷材料、無機(jī)一聚合物復(fù)合材料研究開發(fā)、工程應(yīng)用和技術(shù)管理的占畢業(yè)生總數(shù)的80％以上。經(jīng)過廣泛調(diào)研和討論，明確了專業(yè)方向定位于道路與建筑材料、陶瓷與裝飾材料和無機(jī)／聚合物復(fù)合材料三個(gè)專業(yè)方向。根據(jù)這三個(gè)專業(yè)方向，我們確定“材料組成(還增加了膠凝材料)設(shè)計(jì)及制備、材料的性能控制及檢測(cè)”為“無機(jī)材料工學(xué)”課程重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)注意本課程和每個(gè)專業(yè)方向內(nèi)的課程群教學(xué)內(nèi)容的整合，避免重復(fù)，提高學(xué)習(xí)效率。作為一所培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才的理工大學(xué)，材料學(xué)科與其他理工學(xué)科具有很強(qiáng)的滲透性和互為支撐的關(guān)系，從而使學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與就業(yè)后的應(yīng)用結(jié)合得更緊密。學(xué)習(xí)的目的明確了，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)該課程的積極性也就提高了。

在教學(xué)中還注意正確處理課程中知識(shí)和能力的關(guān)系、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的關(guān)系；融入本領(lǐng)域中最新的技術(shù)、方法和發(fā)展動(dòng)向，并結(jié)合教師研究的科研項(xiàng)目和成果教學(xué)，拓寬了教學(xué)內(nèi)容。

三、改革教學(xué)方法與手段

在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，不斷探索新的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。積極采用多樣化的教學(xué)方法，主要有教師講授、課堂研討、實(shí)驗(yàn)及專業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等形式。

無機(jī)材料工學(xué)是將“水泥工藝學(xué)”、“陶瓷工藝學(xué)”、“耐火材料工藝學(xué)”、“玻璃工藝學(xué)”四大工藝學(xué)融合而成，教師將按照四種材料及制品共同的工藝流程來講授，在原、燃料－材料組成設(shè)計(jì)與配料計(jì)算－配合料加工－材料熱加工－冷卻－制品及制品精加工每一個(gè)環(huán)節(jié)中，四種人造材料都各有差異，教師在講授中將四者作比較，讓學(xué)生對(duì)四種人造材料制造工藝的異同有更清晰的了解。在課堂上針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑點(diǎn)、難點(diǎn)，積極組織學(xué)生當(dāng)堂研討，學(xué)生在互相討論過程中消除疑問，更深刻地掌握所學(xué)課程。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。僅僅學(xué)習(xí)課本知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為此開設(shè)實(shí)驗(yàn)課以及組織學(xué)生進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí)也是該課程學(xué)習(xí)中一個(gè)必不可少的部分。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)以及到工廠、企業(yè)的參觀實(shí)習(xí)，提高動(dòng)手能力，親身體驗(yàn)材料制備的工藝流程，并處理相應(yīng)的專業(yè)問題。

為了讓學(xué)生們能夠?qū)W以致用，新的06培養(yǎng)計(jì)劃中本課程設(shè)置了無機(jī)材料工藝課程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中將運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，根據(jù)不同的實(shí)際情況，選用設(shè)備、設(shè)計(jì)工藝流程，最終設(shè)計(jì)出符合要求的材料生產(chǎn)工藝。在課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生將學(xué)會(huì)如何融合、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)并付諸實(shí)踐，方便以后更好更快地走向社會(huì)、融入工作。

在學(xué)期最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文中，學(xué)生要對(duì)自己所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)、深化，上升到一個(gè)新的層面。

在進(jìn)行教學(xué)方法改革的同時(shí)，我們充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，積極開發(fā)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件，自行研究制作的“無機(jī)材料工學(xué)”、“綠色建材”多媒體教學(xué)輔助課件，分獲湖南省高等學(xué)校第六、七屆“大成杯”多媒體教育軟件比賽三等獎(jiǎng)。并將多媒體課件應(yīng)用于在教學(xué)實(shí)踐中，推進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用。

四、注重教材建設(shè)

根據(jù)無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)內(nèi)在規(guī)律、內(nèi)容與發(fā)展的要求，借鑒國(guó)內(nèi)外高校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本校無機(jī)材料專業(yè)的特點(diǎn)，打破傳統(tǒng)的分別由《水泥工藝學(xué)》、《陶瓷工藝學(xué)》、《玻璃工藝學(xué)》、《耐火材料工藝學(xué)》四大工藝學(xué)構(gòu)成的彼此獨(dú)立的分散體系，構(gòu)建了符合材料及無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)內(nèi)在規(guī)律的、完整、有機(jī)的全新教材體系，建立了以“無機(jī)非金屬材料的基本概念一材料工藝原理(原、燃料－材料組成設(shè)計(jì)與配料計(jì)算－配合料加工－材料熱加工－冷卻－制品及制品精加工)－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(xué)體系，而且以此體系編著并出版了《無機(jī)材料工藝學(xué)》教材。該教材符合無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)內(nèi)在規(guī)律、內(nèi)容與發(fā)展的要求。它首先建立無機(jī)非金屬材料系統(tǒng)概念，然后按照無機(jī)非金屬材料加工工藝順序，構(gòu)建了無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)清楚完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，重視新工藝、新技術(shù)的引進(jìn)。《無機(jī)材料工藝學(xué)》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(xué)生綜合素質(zhì)為目標(biāo)的指導(dǎo)思想，符合社會(huì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展對(duì)《無機(jī)材料工藝學(xué)》的要求。

五、建立優(yōu)質(zhì)的課程教學(xué)網(wǎng)站

按照教育部的要求，精品課程要使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)和管理。因此，我們不僅將本課程的教學(xué)計(jì)劃、大綱、教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、作業(yè)習(xí)題、參考文獻(xiàn)目錄上了網(wǎng)，同時(shí)，還根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容，制作了網(wǎng)絡(luò)課程電子教材和CAI課件、動(dòng)畫輔助教學(xué)等資源，有利于學(xué)生課后復(fù)習(xí)、自學(xué)和提高。這些上網(wǎng)資源內(nèi)容豐富、形式新穎、信息量大；網(wǎng)上答疑也正在建設(shè)。由于學(xué)校計(jì)算機(jī)房可以上網(wǎng)，學(xué)生宿舍也早已接通網(wǎng)絡(luò)，因此，形成了一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，受到了師生的歡迎。