工程教育專業認證背景下“陶瓷工藝學”教學思考

許琪 張偉彬 范聰敏

[摘 要] 根據工程教育專業認證要求，結合“陶瓷工藝學”課程特點，從課程教學內容、課程教學方式、課程教學配套實驗/實踐項目、課程教學效果評價體系、課程教學團隊建設等方面介紹了“陶瓷工藝學”課程教學的一些改革嘗試和思考。具體包括對教學內容重難點的取舍，推進啟發式教學、多媒體與傳統教學結合、線上與線下教學結合、教學與展示相結合、教學與講座相結合，優化課程教學配套實驗項目，加強實習環節中課程教學配套實踐項目訓練，積極推廣課程相關省級、國家級競賽，加強課程教學團隊建設，積極做好課程的持續改進等。

[關鍵詞] 工程教育專業認證;陶瓷工藝;教學改革

[基金項目] 2020—2022年成都理工大學中青年骨干教師發展資助計劃（10912-JXGG2020-06848;10912-JXGG2020-06236）

[作者簡介] 許 琪（1989—），女，湖北荊門人，工學博士，成都理工大學材料與化學化工學院講師（通信作者），主要從事介電陶瓷研究;張偉彬（1989—），男，甘肅天水人，工學博士，成都理工大學材料與化學化工學院研究員，碩士生導師，主要從事礦物能源材料研究;范聰敏（1987—），女，陜西渭南人，理學博士，成都理工大學材料與化學化工學院講師，主要從事納米材料的制備及性能研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）37-0121-04? ? [收稿日期] 2021-04-16

成都理工大學材料科學與工程本科專業已于2019年獲得中國工程教育認證，達到中國工程教育認證標準要求，符合《華盛頓協議》國際互認條件。為了更好地培養滿足工程教育專業認證目標的專業工程技術人才，除了在培養目標、課程體系、師資隊伍、支持條件等方面不斷進行系列教改之外，還需緊緊圍繞專業的基礎課程和核心課程進行持續思考和建設[1]。

“陶瓷工藝學”是本專業無機非金屬材料方向的專業核心課程，共2學分，32學時。該課程在“材料科學基礎”“材料工程基礎”“材料物理化學”等專業基礎課之后，在大三學年秋季學期開出。課程支撐了三個畢業要求，分別是：指標點2.4，即能夠分析材料科學與工程的復雜工程問題產生的原因，提出解決途徑，以獲得有效結論;指標點3.1，即能夠掌握材料產品設計和開發的方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素;指標點4.2，即能夠針對材料設計與制備、材料應用過程中的復雜工程問題，選擇合適的研究手段和方法。其課程教學目標是通過課程的學習，使學生能夠分析陶瓷材料的組成、結構、工藝、性能之間的相互影響關系，熟悉坯料、釉料配方設計和計算，能根據陶瓷產品的性能和應用需求選擇陶瓷生產工藝流程的相關裝備，掌握主要工藝參數的影響因素及確定原則，了解本專業方向的最新發展狀況。通過揭示陶瓷產品生產過程中的理論基礎和工藝技術，培養學生分析問題和解決問題的能力，有助于學生順利進入并適應陶瓷專業技術領域的工作和學習。本文以“陶瓷工藝學”課程為例，提出了在工程教育專業認證背景下對于課程教學中的一些改革嘗試和思考[2，3]。

一、對于課程教學內容的思考

目前，成都理工大學材料科學與工程本科專業“陶瓷工藝學”課程采用的教材是由化學工業出版社出版、張銳主編的《陶瓷工藝學》一書，教學內容包括陶瓷原料、粉體的制備與合成、坯體和釉料的配料計算、陶瓷坯體的成型、坯體的干燥、陶瓷材料的燒結、陶瓷的加工及改性。首先，教學內容的編排順序是依照陶瓷生產工藝流程進行的，因此很容易串成一條邏輯主線，有助于學生對整體框架的把握。但是，每一步流程中，涉及傳統陶瓷和先進陶瓷時，具體工藝又會有所不同。例如：生產傳統陶瓷的原料常為天然礦物原料，而生產先進陶瓷的原料多為高純新型陶瓷原料;傳統陶瓷對原料粉體的純度和細度要求不高，其粉體的制備多采用機械法，而先進陶瓷原料粉體則要求高純度、高細度，其粉體的制備更適合采用化學法合成。這就要求授課教師在對教學內容了然于胸的前提下，必須進行一定的規劃，在授課過程中不能一股腦把內容拋出來，而需要分類講述，徐徐引導，更加注重培養學生對知識的整理和歸納能力。其次，目前教材中涉及的教學內容共七章，在規定的32學時內完成全部內容的講授略顯倉促，且學生學習效果會較差，因此，課堂教學重點內容要有所取舍，一些比較簡單的或具有較大開放性的內容，則可以留給學生課后自學或調研。最后，教材的內容一般在數年內不會有太大的變化，但這并不意味著教學內容就一成不變[4]。陶瓷材料，尤其是先進陶瓷材料及其制備工藝的發展日新月異，因此，課程教學內容也應持續整合、與時俱進。例如，授課時在第一節課堂上增加“前言”部分，給學生講述陶瓷發展歷史、陶瓷的分類和應用背景等基礎知識，讓學生對陶瓷有一個更全面的了解。同時，教師可以結合最新工業發展來展開陶瓷在某一方面的應用介紹。例如，從我們日常不可或缺的電子產品入手，引出電子器件中的關鍵元件——多層陶瓷電容器（MLCC），再深入到MLCC的核心材料——介電陶瓷，這樣貼近生活、逐層深入、環環相扣的內容，能極大地吸引學生的注意力。

二、對于課程教學方式的思考

長期以來，教學改革中都在提倡改變以“教”為主的教學方式，轉而變為以“學”為主的方式，工程教育專業認證亦倡導以學生為本的教學理念。在“陶瓷工藝學”課程教學方式上，我們做了一些改變嘗試。

（一）推進啟發式教學，培養創新意識

在課堂中，改變傳統的拋出知識點的方式，轉為拋出問題，以此推動學生進行思考，并鼓勵學生提出有創意的回答，以此培養創新意識。例如，教材第六章首先敘述了傳統燒結方法及設備，然后在第七節敘述了七種特色燒結方法及對應設備，課堂上教師應特別注重從“傳統燒結方法”到“特色燒結方法”的過渡，改變以往平鋪直敘的方式。在介紹完傳統燒結方法之后，可以拋出問題“傳統燒結方法的缺點有哪些”來引導學生思索。接著進一步拋出問題：“可以從哪些方面來改進燒結？”以鼓勵學生進一步從燒結原理、燒結制度、燒結設備等方面提出自己的想法。最后，教師總結提煉學生的觀點，相應地引入“特色燒結方法”。