无机非金属材料的教学改革探索与课程建设

无机非金属材料的教学改革探索与课程建设

齐建杰

130185198607222211

摘要：无机非金属材料是在材料科学与工程以及相关材料专业本科培养方案中，为适应无机非金属材料专业发展，达到宽口径、厚基础的创新和应用型人才培养的目标而设置的专业必修课。相关教学经验和研究成果对材料科学与工程专业其他专业课程和专业基础课程的教学具有良好的示范和参考作用，这对于进一步推进无机非金属材料省级精品课程的建设甚至国家级精品课程建设，完成专业工程认证，促进材料科学与工程专业无机非金属方向的人才培养、教学改革和学科发展具有重要理论价值和现实意义。

关键词：无机非金属材料；教学改革；课程建设

引言

教学质量的提高一直是高等教育的主题，只有不断总结教学经验，深化课程教学改革，才能培养出符合国家需求的专业人才。无机非金属材料教学作为材料科学与工程专业基础课程之一，与其他课程相互依存、互为补充，起到承上启下的作用。因此，只有不断实践、思考与探索，集思广益，才能为培养出国家需要的创新型人才奠定基础。

1无机非金属材料的教学改革探索

1.1化教学方法，改善教学效果

由于课程理论知识点多，概念性强，涉及大量材料结构及结构形成的物理化学现象，加上学生又没有接触过这些专业的名词，学生一开始难以接受，普遍反映难。为了解决这个问题，教师除了授课时要突出重点、讲清难点外，还要注重授课的方式，采用恰当的教学方法，帮助学生理解、消化课程内容。教师要着重培养学生理论联系实际的能力，使学生从烦冗的理论中解脱出来，让理论与生产实践紧密结合。例如，相平衡一章，原教学系统是从一元到多元，由各种基本类型到复杂的专业相图。课堂上的大部分时间都用来解释各种单一类型的相图，学生看图之后能够理解，但仍不能很好地与实际相结合。教师可以将这部分内容重新组合，找出分析三元相图的基本方法、基本规律，重点放在相图与专业工艺间的联系上。

1.2重视课后习题，提升课堂效果

教材上的课后习题不仅能够起到温故知新的作用，还能够培养学生良好的思维方式。同时，课后习题指出了教学的重点、难点和教与学的思路，在规范教学难度、培养学生学习能力、开拓学生学习解题思路及确定教师课程侧重点等方面有着不可替代的作用。在课程教学中，教师常常因为没有深入了解教材的编写意图，一心只求学生理解课堂理论知识，而忽视了课后习题的教学，或者干脆放弃课后习题，没有让课后习题发挥它应有的作用。通过解答课后习题，学生可以对学过的知识如晶体、晶胞等知识点加以巩固，同时还能获得新的认识和体会，如空间格子构造等。平时学习，往往有许多地方还未学透，甚至有重要的地方被忽略了。通过复习，忽略的地方被注意到，理解不深的地方能一一理解，原来模糊的概念也会清晰起来。例如，非晶态固体这一章内容复杂，知识点概念众多，通过解答课后习题，学生能对R值、低聚物含量等概念进行归纳总结，把教科书上的教师讲的和自己原有的知识融会贯通，独立地消化、吸收，深入思考，在巩固知识的同时在脑内形成知识结构，新旧知识连为一体，便于掌握知识要领。因此，课后习题作为教材不可分割的重要一环，它与教材上的其他课程内容一样，也是众多教材编写者智慧和汗水的结晶。

1.3改革考核方式，提高课堂质量

期末教学评价是整个教学过程中的重要组成部分，合理、全面、科学、公平地建立教学考核评价体系，既可以保持学生的学习热情，又能有效地保证课堂教学质量的持续发展。因此，制订出符合学生自身特色的考核方式势在必行。因此，教师应缩减客观题，在各个题型中设置不同难度的主观题，侧重考查学生对基本知识的深层次理解、不同条件下材料在实际应用中的理论机理、制备工艺优化设计等。此外，平时成绩主要是由考勤情况和作业成绩组成，这种考核方式缺乏对学生主观能动性的把握，不能体现出学生的学习情况。因此，在平时成绩的考核指标中，教师应注重培养学生的主体意识。比如，在“无机非金属材料科学基础”课程中，教师可以针对课程的重点难点，专门选出4~6个专题供学生学习小组自主选题，让学生在课下查找相关资料，写出小论文，并且针对该内容以PPT的形式上台讲授，通过学生自评、互评和教师点评相结合的方式，对该小组进行打分并作为平时成绩计入考核。这种方式，有效地调动了学生参与课堂的主动性，增强了师生互动，提高了学生的表达和写作能力，激发了学习兴趣。此外，平时成绩在出勤率和作业完成情况的基础上，还可以增加专题论文、讨论课表现、专题报告及答辩等形式。因此，教学评价考核方式应当采用多元化的考核模式，遵循“以学论教”原则，注重对学生在整个课程学习的过程中主动性、表现性、开拓性的评价，侧重对各个学习环节的考核，适当增加平时成绩的占比。

2无机非金属材料课程内容建设

（1）着重阐述典型无机非金属材料的共性及通用的理论规律，例如：化学键、晶体结构和力学性能等。在介绍某一类无机非金属材料的性能、原料和工艺的同时，结合材料研究的主要内容（成分、结构、性能和应用四要素），注重该类无机非金属材料之间的成分和结构与性能的联系，由此进一步要求学生掌握各种典型无机非金属材料的工艺过程和生产方法对性能及应用的影响，最终让学生形成完整的知识网络结构而不是分散独立的知识点。（2）新材料与传统材料相结合。将新材料和传统材料之间的差异理念融入课程中。在重点论述传统典型无机非金属材料的基础上，让学生掌握无机非金属材料的学习规律。同时，将新型无机材料制备的技术、工艺方法和性能、物理化学原理与传统的无机非金属材料进行对比分析，进一步阐述说明无机非金属材料之间的共性特点，并了解新型无机非金属材料的独特之处和应用范围，加深对相关理化知识的理解深度和了解对应的实际应用场景。同时适当增加现代重要无机非金属材料发展前沿的知识拓展。（3）加强无机非金属材料与相关课程（如物理化学，材料科学基础）的联系。除了有关基本内容外，注重该课程与材料科学与工程专业其他课程之间的联系，例如：扩散理论在无机非金属材料烧结中的应用，Al2O3-SiO2相图在硅铝质耐火材料生产中的应用以及热力学概念在陶瓷生产中应用等。最终让学生形成完整的材料专业知识体系。此外，还要注意授课过程中避免单纯讲解枯燥抽象的原理，应结合更多的实际案例进行说明，尤其是生产生活中实际存在的案例，如回转窑生产水泥的流程、陶瓷餐具和洁具的成型及烧结过程等，让学生融会贯通并具有灵活应用知识解决实际问题的能力。（4）增加拓展性阅读材料和自学内容。注重培养学生学习无机非金属材料的兴趣。如果忽视学生的自主学习想法，只进行传统式教育，学习效果必然会不理想。因此，选取趣味性的知识拓展材料，让学生进行自学，激发学生学习兴趣及主动性。此外，在这个过程中还要融入国际国内无机非金属材料的最新发展动态，让学生真正成为学习的主体并提高其综合素质。

3结束语

无机非金属材料教学是一门重要的基础性课程，能为未来从事相关材料研究、开发、应用的工程技术人员奠定良好的理论基础。随着材料科学的持续发展，授课内容需要不断更新，知识覆盖面和深度需要不断拓展。因此，为了更好地提高教学质量，达到满意的教学效果，亟须对该课程的教学过程进行探索和总结改进。

参考文献

1. 宋晓岚,杨华明,金胜明,等.“无机材料工艺学”课程教学改革研究与实践[J].理工高教研究,2010,29(5):114-119.

[2]黄小萧,韩秀丽,张强,等.《材料科学基础》专业课程案例设计与教学效果探索[J].机械工程师,2021(6):1-2,5.

[3]谢敏,包金小,郜建全,等.工程教育专业认证背景下的无机非金属材料工艺学课程建设[J].教育教学论坛,2020(13):161-162.