新工科理念下對特種陶瓷課程建設的思考

聶麗芳

摘 要：新工科改革是新形勢下工科專業教育教學改革中的重要課題，工程實踐能力和創新能力的培養是新工科改革的核心問題。本文結合新工科建設的思路和方向，對無機非金屬專業的特種陶瓷課程建設進行了探討，并提出了旨在培養學生工程實踐能力、創新能力的幾點建議。

關鍵詞：無機非金屬材料;特種陶瓷;實踐能力;創新能力

教育部關于高等工程教育發展的戰略研討在經歷“復旦共識”，“天大行動”和“北京指南”等探索后，明確了我國工科教育需要持續培養多樣化、創新型工程科技人才以支撐國家實施創新驅動的發展模式，從而吹響了新時代工程科技人才培養的號角。新工科的建設，一方面要設置和發展一批新興工科專業以滿足科技革命和產業變革的要求; 另一方面要推動現有工科專業的改革創新，探索新形勢下復合人才的培養模式。地方工科院校作為區域性工程人才培養的主陣地，對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用，在新工科背景下，對于傳統的工科專業如無機非金屬材料專業而言，培養學生的工程意識，提高工程實踐能力和創新能力是關鍵。

特種陶瓷是我校無機非金屬專業陶瓷方向的專業必修課，課程介紹了特種陶瓷的主要生產過程及原理，以特種陶瓷性能-組成結構-工藝之間的關系為線索，詳細論述了特種陶瓷的主要分類及應用。課程的培養目標是使學生掌握結構陶瓷和功能陶瓷材料的組成、結構、性能和制備工藝，理解工藝因素對不同陶瓷材料性質與結構的影響，從而能夠從技術角度分析特種陶瓷生產中的問題，提出改進方案，初步具備研發和設計新材料的能力。本文結合新工科建設的思路和方向，對特種陶瓷課程的建設提出了幾點建議。

一、特種陶瓷課程體系現狀

目前特種陶瓷課程的授課學時為30學時，學時分配情況見表1。

由于學時數少，導致每節課的授課內容較多，學生學習起來有些吃力。課程的授課方式以課堂教學為主，多媒體如圖片、視頻等教學方式為輔，教學形式相對單一，學生的參與度有限，學習主動性不高;缺乏必要實驗教學，導致理論知識和實際應用脫節，不利于學生工程實踐能力的提升;課程考核方式為平時成績和卷面成績相結合的方式，為培養學生實際應用的能力，有必要對試卷考題的設計進行優化。

二、優化課程內容，滿足產業需求

特種陶瓷分為高溫結構陶瓷和功能陶瓷兩大類，結構陶瓷和功能陶瓷又分為很多門類，內容繁多，由于課程設計為30學時，有必要對課程內容刪減，提高課程質量。通過查閱相關資料發現，近年來京津冀地區，高溫結構陶瓷生產企業相對較少，偏向于電、磁、光、熱、化學、生物等功能的新材料尤其是電子陶瓷產業則層出不窮，比如安施電子有限公司，天津中環電子信息集團有限公司，太陽誘電（天津）電子有限公司等。作為地方工科院校，應針對區域特色產業優先開展教學和科研，立足地方，輻射全國。因此在課程內容的設置上將著重于講授功能陶瓷如電介質陶瓷、鐵電陶瓷、敏感陶瓷、導電陶瓷等陶瓷的生產工藝、性能及應用，以支持區域產業發展需求，為相應行業培養具有創新意識和實踐能力的應用型高水平專門技術人才。

三、設置課程實驗，開展創新訓練

目前特種陶瓷的課程設置中沒有實驗實踐內容，顯然對學生實踐能力和工程意識的培養而言是不利的。學生在學習完相應的專業理論課后，通過實驗實踐環節來加深對專業理論知識的理解，并最終應用于實踐。課程實驗可分社基礎性實驗和設計性實驗，由于陶瓷材料的制備方法差別不大，因此基礎性實驗側重于不同功能陶瓷的性能測試，而設計性實驗是學生在教師的指導下自己查閱資料，提出實驗方案，設計實驗步驟，完成材料的制備和測試等一系列工藝流程，從而加強對材料組成設計、制備工藝、性能和用途之間相互關系的理解。通過設計性實驗的訓練，讓學生能夠學以致用，同時加深對特種陶瓷材料組成和性能之間關系的理解，提高學生分析和解決問題的能力。

對于一些學有余力的學生，可以選做創新性實驗，鼓勵學生在實驗中提出自己的想法，大膽創新，訓練和培養其科學實驗能力和創新精神。

四、增強校企合作，完善育人機制

目前我校無機非金屬專業任課教師中年輕教師居多，而青年教師的工程實踐經歷和經驗相對匱乏，在課程教學中很難結合教學內容給出相應的生產實例，因此作為任課教師應該以實踐鍛煉、相關培訓、參與課題研究等形式積極參與到行業企業的生產科研中，來提高自身的工程實踐能力。同時，可以引進有豐富經驗的工程技術人員或管理人員做課程輔導教師，言傳身教，把先進的工藝技術和生產經驗傳授給學生，既讓用人單位參與到學生的培養中，也使學生了解相關企業的用人需求。如果條件允許，可以探索開設校企合作課程，相互取長補短，將校企雙方的利益訴求有效連接，實現地方本科院校與行業企業的“深度融 合”。

五、改革考核方式，強化學習效果

特種陶瓷課程的考核方式為平時成績和卷面成績相結合的方式，其中卷面考核時沿用傳統的題型如填空、選擇、判斷、問答題等形式。填空和判斷題主要考核學生對概念、基礎知識掌握的能力，選擇題則考察學生對課程內容綜合運用的能力，問答題則體現學生實際解決問題的能力。比如，有一道題目是考察壓電陶瓷的工作原理，題目的設計卻與電子打火機有關，如下，電子打火機是在某種陶瓷一端接上一段細導線，此導線與在打火機出氣口處的金屬材料形成一個缺口，通過機械機構使撞擊塊的撞擊時與氣源開啟同步，從而達到點火的目的，試問電子打火機的工作原理是什么？通過題目的設計促使學生不能去死記硬背答案，而是根據課本所學靈活運用知識，提高實際應用的能力。

六、結束語

新工科改革是新形勢下工科專業教育教學改革中的重要課題，在新工科理念下特種陶瓷課程的教學改革應著眼于先進的生產工藝和技術，改革課程的教學內容和授課方式，強化實驗實踐環節，將人才培養的核心放在工程實踐能力和創新能力的提升上，同時還應在培養方案的修正、培養途徑的革新以及師資隊伍的建設等方面進行積極探索，以助力新經濟形勢下新工科人才的培養。

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