碩士研究生《粉末冶金原理》教學改革探索

侯俊峰

(北方民族大學 材料科學與工程學院，寧夏 銀川 750021)

《粉末冶金原理》是一門研究金屬及其化合物粉末制備，以及粉末原料經成型、脫脂、燒結等工藝制備金屬或非金屬材料制品的課程[1]。由于該課程涉及冶金、化學、材料、熱工、自動控制等學科領域，屬于綜合性的交叉學科，同時也是一門工業應用性強、與先進材料制備技術緊密相連的具有前瞻性的課程[2]。此外，隨著粉末冶金產品在高端電子、兵器裝備、航空航天、先進制造等領域的廣泛應用，傳統粉末冶金技術得到了長足的發展，衍生出許多新工藝、新技術，這對授課方式和內容提出新的要求。

《粉末冶金原理》課程涉及到大量的專業技術術語及應用實例，學生在理解和接受方面上有一定難度。因此，如何將專業術語的內涵較為通俗、科學的表述，并與工程應用實例相結合；如何將課程知識與研究生研究領域相結合以提升其學習興趣；如何采用科學有效的評價模式來督促學生由被動的接受轉化為主動的學習；如何在授課過程中將粉末冶金領域最前沿的研究熱點有效的讓學生理解并掌握，這些都是課程教學中亟待解決的問題。

碩士研究生教育是高等教育特殊的組成部分，主要目的是培養某一學科或研究領域的教學、科研人員或高層次應用技術人員，這就決定了碩士研究生教育有別于普通高等教育，一方面必須有扎實的專業基礎知識，另一必須對本領域的前沿技術和發展方向有明確的認知，所以在授課時必須結合教科書引入本學科的前沿技術和最新研究進展[3]。此外，對授課效果的檢驗也應引入科學的方式進行教學效果評價，以便根據授課效果進行改進。本研究在傳統授課方式的基礎上，對碩士研究生《粉末冶金原理》課程講授和評價方式進行了全新的探索。

1 采用理論+實踐相結合的授課模式

《粉末冶金原理》課程中，重要的工藝過程如粉體制備及預處理、成型、脫脂及燒結等，均是已經在工業上成熟運用的工藝技術，這為學生到生產現場進行觀摩學習創造了便利條件。另外，粉末冶金各主要工序用實驗設備具有小型化、自動化的優點，可以在實驗室進行實際操作[4]。因此在授課過程中，突出講解各重要工序的技術原理，然后進行實驗演示和實踐操作，增加學生對粉末冶金工藝的認知和理解。這種理論+實踐的授課模式不但可以調動學生學習的積極性，而且學生可以根據自身興趣設計實驗，并熟練掌握所用實驗設備操作要點，在一定程度上培養了學生的科研動手能力，為今后的科研或技術工作打下良好基礎。

2 以實例講解的方式闡述關鍵技術原理

在《粉末冶金原理》授課過程中，對關鍵技術原理如粉末預處理、壓制成型、粉末燒結等進行講解并開展實例演示，以工業化應用廣泛的銅粉為原料制備柱狀制品作為實例，演示粉末退火、雙向壓制成型、氣氛燒結等關鍵工序，在講授原理的同時闡述各工序的必要性和重要性。并對比采用不同處理工藝制品的性能，如對比采用不退火的銅粉壓制成型與退火銅粉壓制成型的坯體強度、退火銅粉雙向壓制成型與單向壓制成型坯體密度分布、不同溫度下氣氛燒結后坯體的微觀組織結構，讓學生能夠看到直觀、形象的結果，不但加深了對技術原理的理解，也對粉末冶金制品的技術路線的有了深刻的認知。

3 引入粉末冶金領域的前沿研究成果

粉末冶金領域隨著新技術的發展，在粉體制備、成型、燒結等方面有了長足的進步，出現了新型納米粉體制備、膠態成型、微波燒結等前沿技術，并應用在磁性材料、生物材料、多孔材料、梯度材料等功能材料制備上。為了將最前沿的學術和科研成果講授給學生，通過收集粉末冶金領域的權威期刊、學術會議、相關實驗室的成果發布等信息，分門別類的建立知識庫，并在講授傳統粉末冶金技術時進行穿插，以開闊學生視野，了解學科前沿進展。

4 制定科學合理的教學效果評價模式

傳統的《粉末冶金原理》教學效果評價方式，往往是通過期末測試或課堂考核進行，學生只能通過死記硬背知識點的方式來答題，尤其是對沒有理解透徹的概念原理不能完整復述，造成專業課成為依靠記憶的“歷史課”。更為重要的是，這樣單一的評價方式無法準確反映授課效果，同時學生也對這種評價方式產生一定程度的抵觸。為了改善這種現象，適當增加了過程性評價的比重，如采用課堂小組討論、實踐動手操作、查找技術資料等多種方式進行考核，此外將設計某一粉末冶金制品的工藝技術路線或制備某一粉末冶金部件作為課后作業，由學生分組自主選題，根據最終效果進行評分。此舉可以提高學生自主解決問題的能力，同時打破學生單純的應試學習，有利于調動學生學習的積極性和主動性，提高學生查閱文獻，獲取知識的能力，同時對培養學生系統分析問題，解決問題有一定幫助。學生的最終成績由過程性評價和終結性評價組成，這樣不但突出了中間學習的重要性，也使評價結果更為客觀合理。

5 課程教學改革取得的效果

通過上述教學改革方式，取得如下效果：

(1)學生的學習積極性和主動性有了顯著提升，改變了以往“啃書本”的學習方式，在實踐動手、動腦中培養了對粉末冶金學科的興趣，同時也學到了一定的操作技能，對粉末冶金工業有了一定程度的了解。

(2)提高了學生的專業素養，拓寬了學術視野，彌補了以往教科書對前沿技術滯后的缺點，對提升學生的學術能力起到了較好的作用。學術報告和粉末冶金產品工藝設計不僅是對整個教學內容的概括、總結和應用，而且集中體現了該課程的主要教學目標和要求。

(3)學生的卷面成績普遍提高，對基本概念和原理的理解有了明顯改善。

參考文獻

[1]李成棟,趙 梅,徐 磊,等.粉末冶金課程教學改革實踐[J].中國冶金教育,2014(6):22-24.

[2]郭志猛,楊薇薇,曹慧欽.粉末冶金技術在新能源材料中的應用[J].粉末冶金工業,2014,23(3):21-23.

[3]曹 潔,張小玲,武文潔.對專業學位碩士研究生教育與培養模式的思考與探索[J].清華大學教育研究,2015,36(1):60-63.

[4]劉全心.“粉末冶金技術”課程教學組織新模式的探索[J].鄂州大學學報,2015,22(11):98-100.