《無機非金屬材料學》課程建設研究

范 磊

（中國礦業大學〈北京〉 材料系，中國 北京100083）

0 前言

《無機非金屬材料學》課程是工科院校材料科學與工程專業本科教學的一門重要專業課，同時也是理論與現場實踐相結合的課程，主要涉及到無機非金屬材料的基礎知識。課程將基本理論與無機非金屬材料聯系起來，并和實際生產實踐相結合，甚至涉及一些抽象概念，對學生來講，盡管經過對專業基礎課的學習，但對本課程學習起來依然有很多困難。 如何調動學生對本課程學習的積極性和主動性，如何使學生掌握扎實的無機非金屬材料基礎理論知識，掌握無機非金屬材料的實驗技能以及提高學生思維創新能力，引起了無機非金屬材料教學方向的很多老師重視[1-2]。本文從教學內容、教學方法、實驗教學等方面著手進行了該課程建設研究。

1 教學內容的建設

近年來，作為材料的重要分支之一，無機非金屬材料的發展和進步有目共睹，主要表現在：傳統無機非金屬材料不斷發展與改進，新型無機非金屬材料的相繼問世，并應用在越來越多的領域中。 以往無機非金屬材料學課程的主要教學內容，主要是傳統硅酸鹽材料各方面的知識，如日用玻璃、陶瓷、水泥等。隨著科學技術的不斷發展，各種特種性能的無機非金屬材料也越來越重要。如何把無機非金屬材料的最新發展以及實際應用情況融入到教學內容中，成為教學內容建設的重要目標。針對這一情況，我們在查閱大量文獻資料的基礎上，結合教材制作了《無機非技術材料學》課程的課件。該課件充分考慮了本專業學生的特點和課程的學時要求，注重加強基本理論、材料開發和實際應用的介紹，減少了繁瑣的公式計算，強化了定性分析、方案設計和研究思路的內容；引入無機非金屬材料的最新研究成果，突出了新理論、新思路、新技術的內容，特別加強了新型無機非金屬材料方面的介紹，使得教學能夠與當代科學技術發展同步。

2 教學過程的建設

《無機非金屬材料學》課程內容涉及到各領域的大量無機非金屬材料，對學生來講學習和記憶有著一定的困難。 為了提高教學效果，我們在教學方法上注意做到以下幾點。

2.1 突出內容重點

在教學過程中減少繁瑣的數學推導、材料配方計算，強調重點內容的概念和基本理論知識，加強無機非金屬材料在實際應用方面的介紹，使學生能夠將學到的基本理論知識和材料的實際應用有機結合起來，真正做到活學活用。

2.2 改進教學方法

改變傳統的“白+黑”，即“粉筆+黑板”的教學模式，引入多媒體教學。多媒體教學大大提高了教學信息量，在有限的學時內，提高了教學內容的豐富性、科學性、先進性，有助于學生對教學內容的正確理解。更重要的是，多媒體的引入，能夠在教學過程加入更多的實際應用例子、圖片和音像資料，更好的實現了啟發式教學，有效的激發了學生的學習積極性和主動性，改變了傳統教學的單調模式。 例如在講解水泥制備過程時，相應播放先進制備技術應用的短片，使學生加深了對知識的直觀認識。

2.3 教學互動

傳統的教學方式是以教師講臺講授，學生處于被動學習知識的狀態。 在教學建設方面要注意提高學生的學習的主觀能動性，突出學生在學習過程中的地位，強調教與學的互動。 在教學過程中經常提出一些問題，引導學生進行主動的思考，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。在某些章節講授結束后提出后續的問題，為學生留下思考和探索的空間，最終形成報告上交。通過這些教學手段，能夠培養學生主動學習的習慣，以及激發學生的創新意識和獨立思考意思，提高學生的創新能力，從而提高課程的教學效果。

2.4 開展講座

材料的發展是科學技術進步的支柱之一，無機非金屬材料在材料領域有著舉足輕重的地位，將課堂教學內容和其科技發展、實際生產應用相結合，能夠有效地提高學生的專業素質和創新能力。 在開展教學過程的同時，結合課堂教學的內容，融合科技發展和實際應用情況，開展若干次講座。 如結合陶瓷材料基本性能的知識點，做了高強度結構陶瓷制備和性能檢測的專題講座； 結合玻璃著色機理的知識點，做了不同元素離子對玻璃色彩影響的講座等等。 通過這種形式的講座，調動了學生學習無機非金屬材料相關知識的興趣，培養了學生認識事物、探索知識的積極性。

3 實驗教學的建設

實驗是《無機非金屬材料學》課程的一個重要教學實踐環節，可以促進學生鞏固和加深對課堂理論知識的理解，熟悉無機非金屬材料的制備過程和測試方法，能夠培養學生理論聯系實際，分析問題，解決問題的能力。為了達到提高學生學習能力、創新能力和實踐能力的目的，我們對本課程的實驗教學進行了初步改革， 注重學生的自主設計、方案探討、過程實施，激發學生的創新意識。 例如，根據實驗提供的實驗設備情況，學生根據所學的知識和查詢相關資料，在教師的引導下進行方案討論、改進和完善，最后由學生主導完成實驗過程、數據整理和結果分析。例如，有同學便設計了粉末冶金的方法，通過高溫爐燒結得到氧化鋁陶瓷的實驗，將制備的陶瓷材料利用硬度計，沖擊試驗機等儀器測定了其硬度、沖擊韌性等性能參數，完成數據分析并提出了改進方案，最終形成一個完整的實驗報告。這樣的實驗教學方式，使學生加深了對課堂所學理論知識的理解與記憶，提高了動手能力，最重要的是對本專業有了更深的認知度。

4 結語

我們從《無機非金屬材料學》課程的教學內容、教學過程和實驗教學環節等方面對課程建設進行了研究和嘗試， 得到了一些經驗和方法。 這些經驗和方法激發了學生的學習興趣，培養了學生主動學習的習慣，培養了學生良好的思維模式，提高了學生的專業素質，并在很大程度上鍛煉了學生的創新能力。 當代材料科學發展日新月異，為了培養出與時俱進的專業人才，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 世紀無機非金屬材料專業教學內容和課程體系改革[J]. 河北理工學院學報:社會科學版,2003,3(4):112-114.

［2］黃佳木,彭小芹.無機非金屬材料工程專業實驗課程體系的改革思路[J].重慶大學學報:社會科學版,2001,7(5):180-181.