《玻璃工藝學》課程教學改革初探

韓 磊，廖臣興，張料林，肖宗梁

（江西理工大學稀土學院，江西 贛州 341000）

《玻璃工藝學》作為材料科學中無機非金屬材料專業的主要課程之一，在無機非金屬材料領域占有舉足輕重的地位。這門課主要講授玻璃的組成、結構、形成、理化性質以及各種玻璃制品的制備工藝。此課程不僅對玻璃的形成規律、組成結構、理化及光電性能等基礎理論做出了詳細介紹，還對玻璃的生產、運用以及玻璃的市場發展方向進行拓展。所以課程對于學生理論和實踐能力具有雙維度的要求，既要求學生具有扎實的理論基礎，也要求學生能夠適應市場生產實際的需要，能夠解決實際生產中存在的問題[1]。因此，結合本課程的特點及存在的問題，從教學內容、教學方法和考核方法等方面出發對課程教學模式進行探索與改革是很有必要的。

1 課程教學現狀

傳統教學模式主要著重于對玻璃的組成、形成規律、分相和析晶、理化性能力學、電學、熱學和光學性質進行理論闡述，對基礎組分的優化設計原則及規律、熔制及工藝的改進等內容著力較少，對于新型功能玻璃材料的研發，特種玻璃的制備和運用等幾乎沒有涉及。重點在于對理論的學習，而在新材料的開發和運用方面顯得知識面狹窄，難以適應社會對于復合型人才的需求和發展新型無機材料等高新技術產業的要求。

在教學方法上，傳統教學模式中學生都只能依靠教師的語言或者呈現出來的圖文資料來進行學習，接觸到的知識是平面的、非立體的；而且課堂教學內容枯燥乏味，難以調動學生的學習興趣[2]。其中涉及玻璃制備工藝的部分，如熔制、退火、成型等內容，實際操作性強，對于動手能力要求高，與實際生產密切相關。如果要真正掌握這些知識點，就必須接觸玻璃生產流水線，保證理論和實踐緊密結合。此外，現有的考核模式雖然包含了期末筆試成績和平時成績，但平時成績大多考核學生的出勤情況，以此來判定學生的學習狀況背離了教學的初衷，也不能真正體現學生的課程完成情況[3]。期末筆試成績能反應學生的理論學習情況，平時成績能夠反映學生課程的參與度，但兩者都不能體現學生對于課程的掌握情況以及對于前沿問題的分析能力和獨特的創新意識，這是亟待解決的問題。

2 課程教學模式改革方向

2.1 教學內容改革

基于對學生理論知識的要求和對于學生今后個人職業發展的需求，在教學內容方面，需要做到理論和方法并重、基礎和創新并行。作者任教學校中《玻璃工藝學》課程選擇使用的教材是中國輕工業出版社的《新編玻璃工藝學》，在課程設計中，應該充分考慮到玻璃理化性能、玻璃工藝原理和玻璃生產三者課時的合理分配，杜絕頭重腳輕和虎頭蛇尾。此外，在介紹傳統玻璃品種的基礎上，加大對于新型前沿玻璃的介紹以及特種玻璃的制備技術和工藝，增加學生學習的興趣和求知欲望；并分析市場對于新型玻璃的需求，刺激學生的興奮點，強化學生的學習動力，為今后進入社會服務實體經濟奠定基礎。

習近平總書記指出，高校培養學生，要“著重培養創新型、復合型、應用型人才”，所以在重視學習理論知識的基礎上，也要同步重視實踐能力培養。在課程設計中，應該實現“實驗配合理論，理論指導實踐”[4]。在經過一個學期的學習后，學生不僅應該充分掌握課本內玻璃工藝學的基本理論知識，還能夠進行玻璃組分的設計和制備，為將來畢業后進入企業從事工程師工作奠定基礎，實現學校學習和社會工作的完美銜接。筆者任教學校開設《玻璃工藝學》課程在課時設計方面，理論基礎、實驗操作和課程拓展分別以34∶6∶8（課時）的比例進行分配。其中理論基礎為主要內容，占據34課時，主要講述玻璃的定義與結構及形成規律、玻璃分相與析晶、玻璃的物理化學性質及運用、玻璃的電磁學性質及應用、玻璃的光學性質及應用、玻璃成分設計及原料、玻璃制備工藝及節能與環保、玻璃深加工及缺陷控制等內容，課時分配主要為6∶4∶4∶4∶4∶4∶4∶4學時。實驗操作主要落在兩個重點：玻璃的熔制、玻璃理化及電、光、熱性能的測試。課程拓展分為兩個專題：玻璃行業的前沿市場和前沿特種玻璃的制備，這兩個專題主要介紹了玻璃行業現有研究的特點、發展趨勢以及制備，對學生今后的研究方向具有導向性作用。此課程內容設計以玻璃的組成、結構和性能理論知識為基礎，以玻璃的生產工藝為主線，以玻璃的應用為導向，既突出了重點，又強調了理論與實際相結合，體現了《玻璃工藝學》的專業性和應用性，滿足了培養應用型高校人才的要求。

2.2 教學方法改革

2.2.1 “拋錨教學”和啟發式教學

傳統的教學模式一直都存在“老師填鴨式教學、學生被動聽課”的弊端[5]，這種教學模式一直是“以教師為主體”、學生參與度不高、興致欠缺，從而導致教學效果欠佳。《玻璃工藝學》作為一門基礎性學科，課程理論部分抽象性強，內容枯燥、難懂[6]，學生多以死記硬背的方式來應付考試，課堂學習不認真，反而希望在課程結束后老師“劃重點”“臨時抱佛腳”，在實際理解和運用方面的效果大打折扣。大學教育對學生的自主性和創新能力有較高的要求，傳統教學模式顯然達不到這樣的效果，所以必須采用“拋錨教學”和啟發式教學模式來引導學生，培養學生的自主學習能力。“拋錨教學”也叫“實例教學”或“基于問題的教學”[7]，這種教學模式要求學生處于一個真實的問題背景中感受和體驗實際環境，從而直面問題并通過與同學的互動和交流來識別問題并討論解決辦法。啟發式教學則要求由教師提出論點，引導學生進行討論，共同探討解決問題的方法[8]。啟發式教育注重學生的思維主動性，強調學生智力的充分發展，教師在教學過程中，根據教學目標和教學任務，聯合學生實際情況來啟發學生的思維，從而調動學生學習的積極性和主動性，從而實現主動學習和獨立思考。

以課程模塊“硅酸鹽玻璃的熔制”為例，玻璃的熔制是玻以課程模塊“硅酸鹽玻璃的熔制”為例，玻璃的熔制是玻璃生產工藝中的重要環節之一。在熔制過程中，經歷了硅酸鹽的形成、玻璃形成、澄清、均化和冷卻五個階段。其中，澄清的過程就是指排除可見氣泡的過程。在學習這一章節的內容時，就需要學生自己觀察氣泡的產生和氣泡的排除過程。若玻璃液中上升的氣泡在穿過液體表面受阻時，與同學共同討論或通過教師引導討論來找出解決辦法：選擇是通過降低玻璃的粘度、利用玻璃液流的作用、采用機械方法攪動熔體等物理澄清的方法，還是通過蒸氣壓等方式來實現排除氣泡。這些解決實際問題的知識與方法的掌握，通過傳統的“填鴨式教育”無法教授；課本上面的圖文資料無法充分揭示實驗的多變性，實驗操作過程中產生問題的原因也無法預料，只有學會了分析問題和解決問題的方法，才能在實際操作中從容應對。

“拋錨教育”和啟發式教育在培養學生實際操作能力方面具有顯著效果，擺脫了教師導向的現有教學模式，重視學生參與和學生導向，以學生作為主體來開展教學。此外，為了提高學生的自主學習能力、拓寬學生的知識面，掌握前沿的研究方向，教師除了完成課程任務外，還應為學生布置日常學習任務，例如將《浮法玻璃》《新型功能玻璃材料》等書目以及最新的科技論文列入課后學習參考書目中，通過閱讀參考書目來加深對于課堂知識的理解和拓展。定期開展專題講座，進行交流互動，也能讓學生們了解現在玻璃領域的研究熱點和研究成果。組織學生進行專題匯報，同學和老師共同進行點評，以培養學生的研究能力，以滿足培養創新型人才的要求。

2.2.2 校企聯合培養

《玻璃工藝學》課程在作者任教學校是大學三年級課程，恰好是開始從學校向社會過渡的時期。《玻璃工藝學》作為學生在畢業后從事相關工作中最常用的課程之一，所以如何從課程設計上實現過渡，是課程教學改革的難點。如何將教學工作置于強烈的工程背景下，讓學生迅速融入市場，畢業后能在工作崗位上盡情展現自己的才華，將所學知識靈活運用到工作中去，是教學方式改革的方向之一。而加快推進產教聯合，深入推動校企合作，是解決此類問題的關鍵方向。

黨的十九大報告中指出，要“深化產教融合，校企合作”，培養高級應用型技術人才。校企合作模式注重學校資源和企業資源的融合和共享，通過急社會之所需，應市場之所求而實現了學校和企業的“雙贏”。從學校方面來說，當前社會競爭激烈，校企合作能夠有助于學校瞄準學生培養方向，提高教學質量，有利于提高學校就業率，也為學生的發展提供了導向性。對企業而言，優質人才得之不易，校企合作能夠有針對性地為企業培養人才，同時還能降低企業的人才培養成本，優化人才結構。從設計來說，可以安排學生在大二學習結束后去往合作企業進行參觀，了解企業或工廠的生產制造工序，了解產品類型和應用方向。通過學前參觀，可以使學生深入了解玻璃的相關內容，使學生帶著興趣和問題開始大學三年級的《玻璃工藝學》課程。在結束完課程之后，安排學生在寒暑假參與合作企業的實習項目，實際接觸玻璃的制備過程。通過實習的方式，學生能將所學到的理論知識應用到生產實際中；同時，也能彌補課程設計中實踐操作學時分配不足的缺陷。從產教聯合的角度思考教學方式改革，深化產教融合，推動校企合作是提高教學質量的必經之路，完整的校企合作模式是培養應用型人才的堅實保障，能讓學生充分掌握玻璃基本理論知識和實際生產工藝，也為今后服務于實體經濟做出貢獻。

2.3 考核方法改革

2.3.1 多維度考核，考核與考察相結合

高校課程考核的方法，從最初的一維筆試考核已經發展到了二維雙項考核，平時成績和期末考試相結合。二維雙項考核彌補了一維筆試考試對平時考核的缺失，通過對平時的出勤率和課后作業的考察來評定平時成績，但是二維雙項考核將出勤率作為考核的標準之一，在一定程度上背離了學習的初衷，且同樣不能考查學生對于知識的融會貫通能力。所以，將實際動手能力的考核列入《玻璃工藝學》這門學科中非常有必要。

多維度考核強調考核方法的多元化，聚焦于課程成果目標，將考核的評價標準分成了理論知識，實踐技能和課程參與。多維度考核將考核目標分化成了子目標，并根據學校的培養目標設置量化考核標準和評分細則，有效保證了考核的質量。除了在考核方法上強調多元化外，考核的全程參與性也非常重要，要求考核的設計要貫穿課程教學全過程，只有全程參與學習，才能完成目標。《玻璃工藝學》是一門綜合性和應用性非常強的課程，具有很強的探索性和實用性，因此，在平時考核中還可以通過實例分析、課程匯報、小論文等多種方式來評價學生的理解能力、分析能力和表達能力，更加合理且全面地完成學生考核。

2.3.2 以賽促學，創新驅動

培養創新型、復合型、應用型的新型人才是新時代背景對于學生培養的要求，要實現培養創新型人才，必須提高學生的創新意識，開闊眼界。參與各種專業頂級賽事也是推動學生主動探究和創新的有效手段之一。通過學校的選拔與推薦，選取優秀學生參加比賽，賽后對參賽學生的成績考核相應增加分數，實現以賽促學。《玻璃工藝學》是一門基礎課程，課程內容中基礎理論知識多，課程枯燥無味，很容易使學生陷入死記硬背和頭腦僵化的局面，通過以賽促學的模式能夠有效豐富課堂結構，激發學生的學習樂趣。同時，將比賽納入考核的標準之一，也充分地考察了學生平時課外學習情況和創新能力。以賽促學不僅能檢驗學生平時的學習成果，也能拓寬學生眼界，加大與其他學校優秀人才的交流，是培養新型人才的有效手段之一。

3 結語

《玻璃工藝學》的課程教學改革是一項繁復的工程，在教學過程中，教師不僅僅要完成課程內容教授和講解，還要通過多種方式來提高學生的參與度和完成度，突出學生在課程中的主體地位，提高學生的綜合能力，并幫助學生初步完成學校與社會的銜接，培養創新型、復合型、應用型的新型人才。在課程教學改革中，要根據培養目標適度調整教學內容結構，合理分配課時，激發和引導學生參與并完成教學，并客觀、全面地完成教學考核，在增強學生對于基礎理論知識掌握情況的同時，培養學生的動手操作能力和創新思維，這對提高課程教學質量具有明顯的積極作用。