無機非金屬材料課程在復合材料專業中的教學探索

張超　鄧顯偉

摘要：針對當前無機非金屬材料課程在復合材料專業教學中所面臨的問題，結合當前復合材料專業特色，從教學內容、教學方法以及考核方式等方面，分別對無機非金屬材料課程的教學改革進行了探索，以期推進復合材料專業的發展，培養出更多優秀的人才。

關鍵詞：復合材料；無機非金屬材料；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0130-02

材料是社會文明的一個重要標志，也是當今社會各個國家與地區發展基礎工業和開發新技術、新行業的源泉和動力。新材料的開發和使用，不僅需要材料研究的創新性思維，而且需要材料科學與技術人才的創新精神。當前，隨著材料學的快速發展，將對材料人才提出了更多更高的要求，由原先的單一技術型人才逐步轉變為具有多層次、多學科交叉的復合型人才[1，2]。復合材料學科近年的發展也反映了社會對材料的要求，人們對多功能材料的需求和要求也在不斷提高，這加重了對學習材料人的要求，對于各類材料的結構原理及其制備技術需要更多的了解。無機非金屬材料不僅是復合材料專業的必選課程，而且也是一門材料學科的綜合性課程。該課程主要講解無機非金屬材料的定義、分類，以及無機非金屬材料的共性與個性；無機非金屬材料中原料的制備、配合料的計算、成型、干燥和燒成等生產工藝以及介紹無機非金屬材料現在的發展狀況與研究方向。復合材料專業開設無機非金屬材料課程的目的是讓學生能夠了解無機非金屬材料的基本知識，在學習復合材料專業的同時，拓展自己的學科知識，深化自己的專業領域，這對于增強學生就業競爭能力具有重要意義。

一、復合材料專業開設無機非金屬材料的必要性

無機非金屬材料是一門歷史悠久的學科，在人類發展的歷史上扮演著重要角色。在當今社會，無機非金屬材料在建筑、航空航天、交通、電子科技以及能源等方面有著不可替代的作用，是國民經濟的重要基礎。復合材料作為一門新型學科，需要與其他專業進行交流融合，無機非金屬材料與有機高分子材料、金屬材料并稱為材料界三大材料。通過對無機非金屬材料課程的學習，不僅能夠掌握無機非金屬材料的組織結構特點、制備工藝和性能特點，而且可以將其和復合材料進行對比聯系，從而更加快速地學習復合材料。單一的材料已經不能滿足現在社會的要求，人們更加需要復合型材料，而無機非金屬復合材料的出現適應了社會的要求。例如在石灰漿中摻入麻繩或其他纖維用作涂墻的材料，用鋼筋、水泥、砂、石塊制成鋼筋混凝土，等等，這些都是生活中常見的無機非金屬復合材料，所以在復合材料專業中開設無機非金屬材料，不僅有利于學生學習復合材料，在以后的社會工作競爭中也有很大的作用。

二、復合材料專業開設無機非金屬材料課程的教學現狀

無機非金屬材料課程作為復合材料專業的一門專業必選課，由于它涵蓋了陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等內容，因此它比復合材料專業中開設的其他課程更加復雜。無機非金屬材料多是離子鍵、共價鍵或離子—共價混合鍵，導致材料的性能及結構特征各有特點，并且制備過程中原料的比例或制備工藝也會對材料產生巨大的改變，學生在學習過程中容易將其混淆，使得教學達不到預料的結果。教學中大多數注重理論教學，不注重實踐教學，讓學生對無機非金屬材料的了解只停留在理論知識。此外，作為一門選修課，學生對其重視程度也沒有復合材料必修課高，在學習過程中態度也會有所下降，學習效率也會降低，那么開設無機非金屬材料課程的初衷也沒有達到。

三、復合材料專業開設無機非金屬材料課程教學方法的探索

（一）教學內容的優化

由于無機非金屬材料課程包含的內容較多，有陶瓷、水泥、玻璃以及耐火材料等內容，如果每一種材料都詳細講解，課時量必然不夠，因此需要以某一種材料為主線，根據無機非金屬材料的相同點和不同點進行穿插講解。此外，在教學過程中由于教學內容較多，往往采用“填鴨式”教學，將所有的知識一股腦的塞進學生的腦中，這樣導致學生不僅沒有了解無機非金屬材料，還對教學內容產生厭倦，所以在教學過程中還要注重知識點的連貫性和層次性，準確把握重難點。在教學過程中可以借助于生活中的事物來幫助記憶，比如可以根據樹的模型，將樹干比作無機非金屬材料的組成、結構和性能。學生通過了解不同的組成，推斷出將會產生怎樣的結構，從而導致相應的性能，這樣可以讓學生抓住材料的本質，學習起來也就得心應手。然后，再由樹干發散到枝干，逐一講解無機非金屬材料課程中水泥、陶瓷、玻璃以及耐火材料的原料和制備工藝等，將內容逐漸具體化，使學生更加輕松地學習無機非金屬材料課程，讓學生由淺入深，逐步了解無機非金屬材料，從而達到掌握無機非金屬材料課程的知識。

（二）教學方法的創新

無機非金屬材料是一門具有較強理論性的課程，因此在課堂教學時，首先要調動學生的學習積極性，讓學生能夠跟著教師的步伐在上課開始提一些簡單的問題，不僅能讓學生快速進入學習狀態，也可以檢驗學生課下的復習情況。其次，記筆記對于學習無機非金屬材料是非常重要的，它不僅可以讓學生建立自己的學習方法，也方便課下的復習。另外，實踐教學是必需的，無機非金屬材料是一門理論與實踐相結合的課程，實踐教學不僅能夠讓學生掌握課本知識，還可以增強學生對無機非金屬材料的理解[3]。實驗是實踐教學的主要途徑，實驗可以培養學生的動手能力，激發學習興趣。托爾斯泰曾經說過：“成功的教學，所需的不是強制，而是激發學生的學習興趣”。此外，課堂多媒體教學的作用也很大，觀看材料的微觀組織結構視頻可以讓學生更加清晰的了解無機非金屬材料的制備過程。

（三）考核方式的改革

學習無機非金屬材料的目的是要讓學生掌握無機非金屬材料的種類、組成、共性和個性，掌握原料的制備過程和原料選擇對無機非金屬材料性能的影響，掌握陶瓷、玻璃和水泥的生產工藝流程等內容。在考核學生的學習結果時往往采用考試的方法，這樣的方法會導致學生死記硬背課本內容，給學生造成巨大的思想負擔，不利于培養學生的學習主動性和積極性，所以考試不是一種好的考核方法。采用論文考核也不是一種好的方法，現如今網絡的發達造成了利用網絡資源抄襲的現象，這樣的考核也不能達到開設無機非金屬材料課程的初衷。學習無機非金屬材料一方面是為了讓學生了解更多的材料學內容，拓展自己的視野；另一方面，通過對無機非金屬材料課程的學習可以更好地學習復合材料，因此，可以將兩者結合起來進行考核。將學生分成若干組，每一組負責完成一種無機非金屬材料設計，最后對每組成果進行評價。這樣既可以檢驗學生對無機非金屬知識的了解，也能開發學生的創新能力，從而真正體現這門課程的教學成果。

四、結語

無機非金屬材料課程一方面能夠讓學生了解無機非金屬材料的基礎知識，另一方面能夠從無機非金屬材料學習中更好地學習復合材料。本文針對當前無機非金屬材料課程在復合材料專業教學中所面臨的問題，結合復合材料專業開設無機非金屬材料的必要性和教學現狀，對教學內容、教學方法和考核方式等方面提出了一些建議，期望以此推進復合材料專業的發展，為國家培養更多優秀的人才。

參考文獻：

[1]孟凡桂.材料化學專業無機非金屬材料課程教學的實踐與探索[J].廣州化工，2010，（38）：205-207.

[2]蔡葦.優化無機非金屬材料課程體系培養創新型人才[J].中國冶金教育，2009，（4）：16-18.

[3]張東恩.《無機非金屬材料》考試方式改革初探[J].考試周刊，2008，（42）：6-7.