將“表面文章”做到實處

摘要： 《表面工程》是高校材料類專業必修的基礎課程，針對目前該課程教學過程中存在的主要問題，提出合理選擇教材、科研與教學相結合、理論教學與實驗實踐課程教學相結合、課程學習與聯系實際相結合等建議，把“表面文章”做到實處。

關鍵詞： 表面工程 表面技術 課程 教學

《表面工程》是高等院校材料類專業如金屬材料工程、材料成型與控制工程等專業學生必修的技術基礎課程。通過該課程的學習，學生掌握傳統材料表面技術和現代材料表面技術的基礎知識，并將所學知識系統化，具有初步解決工程構件和機械零部件表面技術實際問題的能力，為學生學習專業知識奠定必要的技術基礎知識。該課程所涉及的表面工程技術，是在保證材料整體強度水平不降低的基礎上，應用不同的現代技術手段賦予材料表面各種所需要的性能。

表面工程技術理論是建立在物理、化學、冶金、材料、機械等學科基礎上的交叉學科，是表面涂鍍層技術、表面改性技術、表面處理技術的綜合應用，分別具有原子沉積技術、顆粒沉積技術、整體覆蓋技術、表面改性技術的原理特點［１］。因此《表面工程》課程涉及范圍較廣、內容多，涉及多種表面改性技術和分析測試技術，內容相對較為繁雜。在教學實踐中如何充分調動學生的學習積極性和主動性并讓學生真正掌握各種表面技術是至關重要的。筆者認為，需將表面工程的“表面文章”做到實處。就教學方面而言，可以做好以下幾個方面。

一、合理選擇教材、科學安排內容、重點突出

表面工程技術內涵豐富，外延廣泛，發展迅猛。任課教師可根據學生專業特點、前修課程基礎或選用教材的不同。在此基礎上再挑選2～3本參考教材推薦給學生，并且在講課過程中提醒學生，哪些內容主要參考哪本教材能有利于自己更好地理解。教師應針對專業特點及本學科研究與應用發展態勢，對有關內容合理取舍與增刪。很多高校多以錢苗根等著的“現代表面技術”為教材，筆者所在學校也以此為基本教材，但是進行了較多的調整，例如該教材對近年來發展較快的“微弧氧化技術”沒有介紹，我們在授課內容中加入了此項內容。

授課時應注重學習方法、研究思路和工程意識的啟發與引導。各講學時分配不求統一，任課教師應根據學生課堂反饋，靈活合理地安排每次授課內容的順序、詳略、深淺、難易與進度。講授內容和順序按本學科基本結構及學生先修課程基礎確定，而非特定的教材全部內容或授課教案順序。課堂教學的難易程度，即對三個基本認識層次“了解”、“熟悉”、“掌握”的把握，可轉化為“懂”與“會”尺度的把握，前者包括所有認識層次的內容，后者僅限部分“掌握”內容。此外，這些認識層次的劃分與所謂課程重點、難點沒有關系，更與課程考試重點無關。

二、堅持科研與教學相結合，加深學生理解

從大的方面來說，科研與教學相結合是高校“產學研”體制本身的要求；就課程教學而言，科研與教學相結合能夠起到很好的相互促進作用。同時，由于表面工程技術的廣泛應用，使得很多教師的科研內容涉及多種表面技術，為科研與教學的結合提供了更大的可能性，科研與教學具體體現在：

1.課程講解要深入介紹科研動向。在分章節講授每一種表面工程技術時，除了介紹其發展現狀及趨勢之外，更要介紹當前該技術的科研動向、研究熱點，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向及成果。仍以微弧氧化技術為例，在介紹該技術時，我們提到了相關學者獲得的國家科技進步獎，并以PPT的形式給出相應的圖片和文字介紹。同時，筆者結合自己利用微弧氧化技術在鋁、鎂合金等方面的研究，給學生做更詳細細致的講解。尤其是當給學生提到光催化、生物涂層時，學生表現出較大的興趣。

2.將學生直接引入科研工作中。對于有興趣的學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為此項工作提供了可操作的平臺，學校鼓勵大學生參與科研，進行“科研立項”，讓學生作為項目的“主持人”并提供經費支持。筆者結合表面工程課程內容，帶了數名科研立項的學生，極大地提高了學生的積極性，加深了學生對相應內容的理解，獲得了較好的教學效果。

三、堅持理論教學與實驗實踐課程教學相結合，增強學生感性認識

學生在課堂上獲取的知識只有在實踐中才能消化、理解和掌握，并在實踐中獲得創新［2］。“表面工程”課程是一門理論與實踐相結合的課程，生產實際應用性強［3］。我們主要從理論教學、科研、實驗教學等方面來增強學生在表面工程技術方面的實踐能力，強化教學效果。高校一般同時開設“表面工程”與“綜合實驗”課程。

理論教學應當適當提前，相應章節講授完成后就進行實驗教學。我們在教學中發現，理論教學之后就進行試驗教學，學生能夠理解得更加深刻。經常聽見學生說“原來是這樣”。說明實驗教學更加加深了學生的感性認識。比如，在陽極氧化章節，學生在理論課上學到了膜具有多孔結構，當他們進行了鋁合金的陽極氧化并在顯微鏡下觀察到膜的形貌時，大大加深了他們對膜結構的認識和理解，也體會到這種多孔結構的性能特點，比如減小孔隙率是提高膜耐腐蝕性能的重要途徑。另外，理論教學還應與實踐教學相結合。理論學習之后，帶領學生到工廠實地參觀實習，有選擇地同理論學習相結合，能進一步深化學生認識，并且讓他們體會到所學的正在為企業所用。

四、堅持課程學習理論聯系實際，培養學生興趣與積極性

實際上，任何課程學習都應聯系實際。這一方面，讓學生感到所學有用，另一方面讓學生感到所學觸手可及，就在身邊。“表面工程”更要求聯系實際，這也是其他一些學者所提倡［4］。表面技術應用的廣泛性為更好地聯系實際提供了可能。。比如，筆者在教學中發現，有些學生上課玩手機。我適時地抓住機會，因勢利導，跟學生們研究起手機來。我從他們感興趣的通信與娛樂功能入手，談到手機的材料，最后談到手機材料的表面處理，并從即將面世的“蘋果”5代手機不耐磨——已經上市的港版一個月表面就磨花了。談到表面技術在耐磨方面的作用，并告訴學生，最近上市HTC、三星等不少手機采用了微弧氧化技術。并利用本校上課的多媒體網絡平臺，直接連接互聯網一些視頻網站，直接觀看微弧氧化技術對手機外殼的處理過程。經過這樣的過程，筆者發現學生都瞪大了眼睛，提高了興趣和積極性。因此，聯系實際，尤其是從學生感興趣的生活現象入手，能夠抓住學生的心理，進而順利引入課程相關知識點的學習。

綜上所述，筆者認為高校“表面工程”課程需要進行深入研究，將“表面文章”做到實處。需要合理選擇教材、科學安排內容；堅持科研與教學相結合，加深學生理解；堅持理論教學與實驗實踐課程教學相結合，增強學生感性認識；堅持課程學習理論聯系實際，培養學生興趣與積極性。

參考文獻：

［1］龍世衛，解念鎖.我國鋼鐵工業可持續發展與環境保護［J］.中國西部科技，2011，10（3）：51-52.

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

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

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

基金項目：本文系江蘇大學高級人才啟動基金資助項目（10JDG125，11JDG102）的研究成果。