《無機非金屬材料工藝學》的教學改革與實踐*

左成鋼，肖安國，陳遠道，丁　祥，葛奇志

(1 湖南文理學院化學化工學院，湖南　常德　415000；2 湖南文理學院芙蓉學院，湖南　常德　415000)

?

《無機非金屬材料工藝學》的教學改革與實踐*

左成鋼1，肖安國1，陳遠道1，丁祥1，葛奇志2

(1 湖南文理學院化學化工學院，湖南常德415000；2 湖南文理學院芙蓉學院，湖南常德415000)

立足于專業(yè)轉(zhuǎn)型要求，探討了當前形勢下《無機非金屬材料工藝學》在課程體系、教學內(nèi)容、教學方法及手段、教材、實驗與實踐教學和考核方式等方面存在的問題，介紹了在上述方面對該課程進行的一些教學改革研究和實踐，總結(jié)了一些有益的教學改革經(jīng)驗和成果，這對于進一步深化《無機非金屬材料工藝學》的教學改革，促進無機非金屬材料專業(yè)的學科發(fā)展和應用技術(shù)型人才培養(yǎng)具有一定理論價值和現(xiàn)實意義。

專業(yè)轉(zhuǎn)型；非金屬材料工藝學；教學改革

1　《無機非金屬材料工藝學》進行課程教學改革的必要性

在經(jīng)濟全球化的國際經(jīng)濟發(fā)展背景形勢下，高新技術(shù)的發(fā)展使得行業(yè)生產(chǎn)由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變。當前，我國社會現(xiàn)在正處于轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的重要時期，各行各業(yè)也急需大批中高級應用技術(shù)型人才。然而，與此不和諧的一個現(xiàn)象是：作為培養(yǎng)中高級應用技術(shù)型人才的重要力量且已進入大眾化教育階段的我國高等教育，盡管其教育規(guī)模已躍居世界首位，但反而出現(xiàn)了大學生“就業(yè)難”現(xiàn)象。認真分析上述矛盾，顯然當前我國社會存在著人才供給與需求在人才培養(yǎng)規(guī)格上的錯位對接。因此，當前我國的高等教育不應單純只關(guān)注于人才培養(yǎng)的數(shù)量，而應更著眼于人才培養(yǎng)的質(zhì)量，著力于培養(yǎng)滿足當前我國社會各行業(yè)所需要的諸多中高級應用技術(shù)型人才。基于上述狀況，深化教育領(lǐng)域綜合改革，深入推進產(chǎn)教融合、校企合作，加快建設現(xiàn)代職業(yè)教育體系提上了日程。

材料科學與工程專業(yè)是湖南文理學院的特色專業(yè)，也是湖南文理學院轉(zhuǎn)型發(fā)展的試點專業(yè)。《無機非金屬材料工藝學》是無機非金屬材料專業(yè)方向?qū)W生必修的重要專業(yè)主干課程，該課程教學內(nèi)容豐富、注重不同學科知識的融合交叉、實踐性強，是培養(yǎng)應用技術(shù)型本科人才的重要組成部分。該課程的主要任務是讓學生掌握主要種類無機非金屬材料的原料特性、工藝原理、流程、設備以及工藝對材料結(jié)構(gòu)性能的影響等。然而，從過去的情況來看，《無機非金屬材料工藝學》的課程教學還存在諸多不足之處，主要表現(xiàn)有：一是課程設置、教學內(nèi)容仍然或多或少地沿用過去傳統(tǒng)的精英教學模式；二是教學方法及教學手段單一、僵化；三是學生實驗、實習訓練明顯不足；等等。顯然，這些問題的存在不利于培養(yǎng)應用技術(shù)型本科人才。因此，在當前專業(yè)轉(zhuǎn)型形勢下推進《無機非金屬材料工藝學》的課程教學改革勢在必行，這對加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育、推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展、深入推進應用技術(shù)型人才培養(yǎng)、積極服務區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展需求、提高高校辦學水平和辦學層次有著積極且重要的意義。

2　《無機非金屬材料工藝學》的課程教學改革與實踐

2.1課程體系

在我國的許多的高等院校里，《無機非金屬材料工藝學》課程以前采取分篇式教學，分篇式教學往往會就同一工序的原理重復講述，而這樣做的結(jié)果無疑會降低課堂的教學效率。同時，由于教學內(nèi)容重復而喪失新穎性，結(jié)果使得學生學習興趣降低，課堂的教學效果也會變差。

湖南文理學院化學化工學院通過到浙江理工學院、湖南工學院等同類高等院校進行廣泛調(diào)研，并就我院材料科學與工程專業(yè)培養(yǎng)方案中存在的問題咨詢了有關(guān)專家，于2006年確定了無機非金屬材料專業(yè)方向的人才培養(yǎng)方案，在2015年立足于當前專業(yè)轉(zhuǎn)型形勢對無機非金屬材料專業(yè)方向的人才培養(yǎng)方案進行了修訂和完善，對無機非金屬材料專業(yè)方向的課程設置進行了優(yōu)化，對課程結(jié)構(gòu)也作出了相應調(diào)整。根據(jù)課程組制定的《無機非金屬材料工藝學》課程的教學大綱，開出的《無機非金屬材料工藝學》理論課(學時64)建立了以“無機非金屬材料基本概念和基礎理論-無機非金屬材料制備方法和原理—典型無機非金屬材料生產(chǎn)工藝”為主線，合理融合原料、傳統(tǒng)材料、新材料的組成、結(jié)構(gòu)、物性及其生產(chǎn)工藝原理的理論課教學體系。新的理論課教學體系增強了知識的系統(tǒng)性及連貫性，在教學內(nèi)容上考慮了全面性、精簡性和前沿性，重復性的理論教學內(nèi)容被大大壓縮，減輕了學生負擔，提高了學生的學習興趣。同時，對實驗與實踐環(huán)節(jié)也給予了更多的重視，開設了《無機非金屬材料工藝實驗》、《綜合實驗》、《創(chuàng)新實驗》等實驗課程，并設置了各類實習等實踐環(huán)節(jié)。這種理論結(jié)合實踐的新課程體系的建立，顯著提高了課程的教學效率和教學效果，有利于培養(yǎng)當前我國社會需要的應用技術(shù)型本科人才。

2.2教學內(nèi)容

教學內(nèi)容是人才培養(yǎng)的基礎。過去的《無機非金屬材料工藝學》理論課重復性的知識點多，陳舊過時的內(nèi)容也很多，在進行理論課課堂教學時往往發(fā)現(xiàn)學生的學習興趣和主動積極性都不高，這顯然不利于學生能力的培養(yǎng)[1]。因此，課程組根據(jù)當前社會生產(chǎn)實際情況對理論課教學內(nèi)容進行了適時適度的整合、更新和拓展，刪除了一些重復和陳舊過時的內(nèi)容，使教學內(nèi)容更具有系統(tǒng)性和時代進步性，建立了《無機非金屬材料工藝學》新的理論課課程內(nèi)容體系。湖南文理學院化學化工學院現(xiàn)在開設的《無機非金屬材料工藝學》理論課以材料制備知識領(lǐng)域核心知識單元和知識點為依據(jù)，整合了無機非金屬材料共性，以原理—工藝—性能為主線來組織教學內(nèi)容，同時結(jié)合了新材料發(fā)展現(xiàn)狀，對新材料、新理論和新工藝進行了適度介紹。通過該課程的教學，學生掌握了無機非金屬材料的制備原理和生產(chǎn)過程、工藝流程的共性和特點，使學生對無機非金屬材料的性能、生產(chǎn)過程和應用有較全面的了解，同時對新材料、新工藝、新方法建立起了基本概念[2]。

2.3教學方法及手段

培養(yǎng)濃厚的學習興趣是提高教學質(zhì)量和效率的關(guān)鍵[3]。傳統(tǒng)的教學模式，大多忽視了教學過程中學生的主體作用，也使學生在學習過程中興趣缺乏。因此，在《無機非金屬材料工藝學》理論課的課堂教學中，授課教師需要在傳統(tǒng)教學方法的基礎上不斷探索新的教學方法，靈活采用諸如問答式、啟發(fā)式、互動式等教學方法，激發(fā)學生的學習興趣，使課堂教學由單向傳授轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向共同活動，促進師生的思維同步，才能提高課堂教學效率和教學效果。同時，《無機非金屬材料工藝學》理論課的課堂教學也是對學生進行綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要手段，通過課堂提問、學生參與討論以及學生開展專題報告等方式開展教學活動，能夠培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的表達能力和組織歸納能力。在我們的《無機非金屬材料工藝學》的教學改革實踐中，我們在理論課的課堂教學中大力推行了“研究性教學”[4]。具體做法是，授課教師在開展課堂教學之前將所有學生分成若干學習小組，并預先布置一些問題給各個學習小組，要求學生查找相應資料，運用所學知識找到問題解決方法和答案，這樣可以促使學生通過獨立思考，不僅“知其然”，而且“知其所以然”，化被動盲目地接受知識為主動清醒地學習知識，提高了課堂教學效率和教學效果，也有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力等綜合素質(zhì)[5]，有利于培養(yǎng)應用技術(shù)型本科人才。另外，在《無機非金屬材料工藝學》的實踐教學過程中，我們還和實習基地企業(yè)開展聯(lián)合教學，讓企業(yè)參加課程實習教學內(nèi)容制訂、參與實習教學過程的管理和考核等。

在《無機非金屬材料工藝學》的理論課課堂教學中，我們根據(jù)多媒體直觀具體、圖文清晰規(guī)范、信息量大和視聽結(jié)合的特點，將課程的相關(guān)教學內(nèi)容做成Powerpoint、Flash動畫、圖片和錄像等，積極運用多媒體技術(shù)進行全程課堂教學，使教學重點和難點簡單化、形象化和生動化，例如通過Flash動畫演示陶瓷的燒結(jié)過程，可讓學生更好地理解陶瓷燒結(jié)過程的機理及影響因素[6]。我們還積極聯(lián)系企業(yè)，將企業(yè)實際生產(chǎn)的視頻資料引進課堂，激發(fā)了學生的學習興趣，豐富了課堂的教學形式。教學實踐表明，靈活運用這些教學手段能夠顯著地提高了《無機非金屬材料工藝學》理論課的課堂教學效率和教學效果。

2.4教材

近年來，由于我國對高校課程教材建設投入加大加快，市場上因此出現(xiàn)了許多新教材。然而，我們經(jīng)過認真考察后卻發(fā)現(xiàn)市面上真正具有高質(zhì)量且能全面系統(tǒng)介紹無機非金屬材料制備原理和生產(chǎn)工藝的《無機非金屬材料工藝學》課程教材還是很少的。在仔細認真閱讀甄選后，我們最終選用了謝峻林教授主編的《無機非金屬材料工學》，該教材內(nèi)容設計科學、概念原理簡單清楚、文字邏輯嚴謹?shù)轿唬饕U述了無機非金屬材料共性基礎理論知識，材料制備方法與原理，玻璃、陶瓷、水泥、混凝土等傳統(tǒng)材料制備工藝，粉末、薄膜等低維材料的制備知識。我們根據(jù)學院自身專業(yè)的特點，并結(jié)合學校所處區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，現(xiàn)在也已開始編寫《無機非金屬材料工藝學講義》以及與課程配套的習題集，以便為課程理論課的建設和發(fā)展打下良好的基礎。

2.5實驗及實踐教學

實驗教學和實踐教學是提高學生綜合能力的重要途徑[7]。要為國家和社會培養(yǎng)更多的專業(yè)技術(shù)型人才就必須要加強課程的實驗和實踐教學，這也是當前專業(yè)轉(zhuǎn)型形勢下《無機非金屬材料工藝學》課程改革和建設的重要內(nèi)容。

《無機非金屬材料工藝學》是一門實踐性很強的課程。為了加強《無機非金屬材料工藝學》課程的實驗和實踐教學，湖南文理學院化學化工學院近年來在實驗室建設、實驗教材建設和實習基地建設做了大量的工作。依靠“湖南省十二五重點建設學科”、“湖南文理學院專業(yè)轉(zhuǎn)型試點專業(yè)”等項目的大力資助，湖南文理學院化學化工學院對教學科研設施進行了全面規(guī)劃、重要升級改造和補充，先后建立了無機材料粉體合成、高溫熱處理、玻璃陶瓷制備、材料物相分析、材料顯微結(jié)構(gòu)分析、材料性能檢測等近十個開放式功能實驗室，已具備的實驗條件能夠保證《無機非金屬材料工藝學》課程的學生實驗順利開出。我們還相繼編寫了《無機非金屬材料工藝學實驗講義》、《無機非金屬材料創(chuàng)新實驗》和《無機非金屬材料綜合實驗書》等實驗教材，用以加強學生對各種無機非金屬材料的基本理論、制備加工工藝原理的理解，并提升學生對制備、性能測試儀器設備的操作應用能力。另外，湖南文理學院化學化工學院還先后和湖南賽奧硅業(yè)股份有限公司、湖南頂春新型建材科技有限公司、湖南常德力元新材料有限責任公司、湖南太子化工涂料有限公司、湖南常德南方水泥有限公司、湖南鄧權(quán)塑業(yè)科技有限公司、湖南金帛化纖有限公司、湖南常德美華尼龍有限公司和湖南誼誠化工有限公司等簽訂了實習基地共建協(xié)議。這些實習基地的建立不僅能在人才培養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用，還有力地促進了專業(yè)建設，既滿足了學生各類實習的需要，同時也為教師工程素質(zhì)的提高，廣泛開展“產(chǎn)學研”合作創(chuàng)造了良好的條件。

我們在開展《無機非金屬材料工藝學》課程的實驗教學時依托學科平臺，通過建立以綜合性、設計性和創(chuàng)新性為重要內(nèi)涵的“三性實驗”實驗教學模式，同時鼓勵學生積極參加課外科技創(chuàng)新創(chuàng)作活動，以達到培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析問題與解決問題和動手實踐的能力以及創(chuàng)新意識的目的。《無機非金屬材料工藝學》的課程內(nèi)容與無機非金屬材料生產(chǎn)加工企業(yè)的生產(chǎn)關(guān)聯(lián)緊密，通過實習不僅可以使學生將所學的理論知識和專業(yè)技術(shù)與生產(chǎn)實際相結(jié)合，更重要的是可以培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力和工程實踐能力[8]。因此在我們的課程專業(yè)教學計劃中有著明確的實踐性教學體系。通過在前述實習基地開展學生的金工實習、認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習，能夠讓學生理論聯(lián)系實際，加深對無機非金屬材料生產(chǎn)、加工工藝的全面認識，理解生產(chǎn)過程采用的設備、工藝和操作方法，反過來可以強化學生對專業(yè)理論知識的認識。通過這些實習，還對學生的勞動意識、團隊精神、思考問題和解決問題的能力進行了深層次的培養(yǎng)[9-10]。

2.6考核方式

眾所周知，傳統(tǒng)的高等院校課程考核形式大多采用筆試，且大多采用閉卷方式，這就要求學生為應對考試記憶較多的知識[11]。然而，這種依靠死記硬背的純知識記憶考試方式和一考定終身的考評形式會在一定程度上約束學生的思維，甚至會挫傷其學習積極性[12]。這樣的課程考核方式顯然不利于人才的培養(yǎng)，因此必須對原有教學評價機制進行變革。目前，我們已在《無機非金屬材料工藝學》課程教學結(jié)果檢驗中實施了多元化組成的評價模式，對學生的課程成績評定兼顧學生平時表現(xiàn)(包括出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)、自學情況、課程小論文及PPT等方面)與期末考試情況，為促使學生積極主動地參與平時學習，還適當提高了平時成績在最終成績中所占比例，平時成績所占比例由原來的20%提高到了30%～40%，期末閉卷考試成績所占比例則相應地由原來的80%降低到了60%～70%。這種多元化組成的課程考核方式重視了考試成績，更重視了對學生平時學習過程和綜合素質(zhì)的評價，具有明顯的客觀性、全面性和科學性。自多元化組成的課程考核方式在我院的《無機非金屬材料工藝學》課程采用以后，學生上課的積極性、課堂學習的投入性、完成的作業(yè)以及撰寫的課程小論文的質(zhì)量等都有了較大的提高，課程的教學效果也因此有了明顯的改觀。

3　結(jié)　語

《無機非金屬材料工藝學》是湖南文理學院無機非金屬材料專業(yè)方向?qū)W生必修的重要專業(yè)主干課程。我們探討了當前專業(yè)轉(zhuǎn)型形勢下《無機非金屬材料工藝學》在課程體系、教學內(nèi)容、教學方法及手段、教材、實驗與實踐教學和考核方式等方面存在的問題，并針對這些問題在該課程的課程教學實踐中進行了一些改革，取得了良好的教學效果。這些教學改革的經(jīng)驗和成果對于進一步深化《無機非金屬材料工藝學》課程的教學改革，促進無機非金屬材料專業(yè)的學科發(fā)展和應用技術(shù)型人才培養(yǎng)具有一定理論價值和現(xiàn)實意義。

[1]秦來順,王疆瑛,史宏聲,等.《無機材料工藝學》課程的改革思路和課程體系的探索[J].科技信息,2009(26):370-371.

[2]謝峻林.無機非金屬材料工學[M].北京:化學工業(yè)出版社,2011:3-4.

[3]武運.發(fā)酵工藝學課程教學改革探討[J].微生物學通報,2007,34(2):376-378.

[4]左成鋼,肖安國,周詩彪,等.《無機非金屬材料工藝學》課程的研究性教學[J].廣州化工,2014,42(4):168-169.

[5]王東鳳.淺談《機械工程材料》課教學中學生思維能力的培養(yǎng)[J].科技風,2009(1):93.

[6]蘇艷麗.《工程陶瓷材料》教學改革研究[J].邊疆經(jīng)濟與文化,2011(11):83-84.

[7]王義道.當前實驗教學改革中的幾個問題[J].實驗室技術(shù)與管理,2000(8):1-5.

[8]鄭林義.當前無機非金屬材料專業(yè)實習面臨的問題及對策[J].安徽理工大學學報(社會科學版),2004,6(4):64-66.

[9]張樂媛,程蓓.無機非金屬材料工程專業(yè)實習教學的改革設想[J].建材高教理論與實踐,2001,20(4):105-106.

[10]于巖,吳任平,林春鶯.陶瓷工藝課程實踐教學新思路[J].實驗技術(shù)與管理,2006,23(11):119-120.

[11]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.

[12]鄧洪.材料化學專業(yè)《復合材料》課程建設與教學研究[J].中南林業(yè)科技大學學報(社會科學版),2009,3(3):142-144.

Teaching Reform and Practice on the Course ofInorganicNon-metallicMaterialsTechnology*

ZUOCheng-gang1,XIAOAn-guo1,CHENYuan-dao1,DINGXiang1,GEQi-zhi2

(1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University of Arts and Science, Hunan Changde 415000; 2 College of Furong, Hunan University of Arts and Science, Hunan Changde 415000, China)

Based on the current professional transformation requirements, the problems of course system, teaching content, teaching methods and means, teaching material, experimental and practice teaching, the way of examination of in theInorganicNon-metallicMaterialsTechnologycourse were discussed, and teaching reform research and practice were introduced in above aspects of the course. Some beneficial experiences and achievements of teaching reformation were summarized, which had certain theory value and practical significance for further deepening the teaching reformation ofInorganicNon-metallicMaterialsTechnology, promoting the subject development and application technical talents cultivation of inorganic non-metallic materials professional.

professional transformation;InorganicNon-metallicMaterialsTechnology; teaching reformation

湖南省重點學科建設項目(應用化學，2011-2015)；湖南文理學院教研教改項目(2015)。

左成鋼(1973-)，男，講師，主要從事無機非金屬材料研究。

G642.0

B

1001-9677(2016)010-0213-03