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简谈无机非金属材料工艺学课程的改革与建设论文
无机非金属材料工艺学作为材料科学与工程专业的一门重要课程,结合济南大学是地方综合性大学,以培养复合型、应用型人才为主的特点,被定位为显示培养目标强点的主干专业基础课,面向学科内各专业的学生开设,为后续的专业方向课程奠定良好的基础。无机非金属材料工艺学对传统三大工艺学进行了优化整合,从多方面阐述了无机非金属材料工艺中的基本概念、基本理论、基本工艺过程及其共性规律,该课程注重对学生的培养,是一门信息量大、综合性强、理论性与实践性并重、教学难度较大的课程。近几年来,本教学团队一直坚持开展各种类型和规模的教学改革和教学研究活动,教学思想活跃,大大促进了无机非金属材料工艺学精品课程的建设,2008年本课程被评为山东省省级精品课程,并于2009年被评为国家级精品课程。
1积极开展教学改革与研究
1.1优化课程体系
课程组进行了教学内容的调整和改革方案的研究,制定了新的教学大纲,根据大纲将原有的课程体系水泥工艺学、玻璃工艺学、陶瓷工艺学优化整合为无机非金属材料工艺学,该课程打破传统三大工艺学之间的界限,建立了以无机非金属材料基本概念—原料及预处理—材料热加工—制品及制品加工—材料性能为主干,合理渗透原、材料结构及物性的课程体系,2000年该课程体系开始在本科教学中应用。新的课程体系增强了知识的系统性及连贯性,减轻了学生负担,提高了教学效果。形成了以无机非金属材料工艺学等为主干课程的课堂理论教学、实验教学、实践教学为平台专业提高课程(水泥结构与性能、水泥科技进展、混凝土结构与性能、混凝土科技进展、陶瓷结构与性能、陶瓷科技进展、玻璃结构与性能、玻璃科技进展、材料工艺性能与实验等)和毕业论文(或设计)为教学模块的课程体系。
1.2精品课程教材建设
教材建设是精品课程建设的重要组成部分,教材是保证教学质量的关键,是教学改革成果的集中体现。本课程选用课程负责人王琦教授主编的山东省规划教材《无机非金属材料工艺学》,该教材根据无机非金属材料工艺的内在联系,建立了以“无机非金属材料”基本概念———原料及预处理———材料热加工———制品及制品加工———材料性能为主干,合理渗透原、材料结构及物性的课程体系,主要阐述了无机非金属材料工艺中的基本概念、基本理论、基本工艺过程及其共性规律,介绍了近年来工艺进展等方面的成果。2008年该教材被评为山东省高校优秀教材一等奖。
同时课程组为了有效地帮助学生学习,根据学生的学习需要,还出版了《无机非金属材料工厂工艺设计概论》、《无机非金属材料工艺与性能测试》两本教材,编写了《水泥混凝土与混凝土制品讲义》、《混凝土设计性实验讲义》、《陶艺实验讲义》及与教材配套的习题集,制订了“无机非金属材料工艺学”课程教学大纲,编制了配套的试题库、制作了多媒体网络课件,为精品课程建设打下了良好的基础。
1.3改进教学方法和手段
课堂教学采取启发式和探究式的研究型教学方法,通过提问、学生参与讨论等互动方式,充分调动学生的积极性,培养学生发现问题、解决问题的能力,提高学生的综合素质。实践表明,通过启发式的案例教学,提高了学生分析和解决问题的能力,做到了理论与实践的紧密结合,有利于应用型人才和创新思维能力的培养,效果良好。同时,在教学过程中教师还注意重点把科技创新的思想、方法和科学研究的先进手段介绍给学生,启迪学生思维,培养创新精神。此外,采用课堂讲座、讨论、撰写小论文等多种灵活方式丰富教学手段,提高教学效果。课外作业采取课程论文的形式,学生通过查阅资料,按规范要求完成课程论文,培养学生查阅文献并撰写学术论文的能力。
多媒体教学具有声情并茂、视听结合的特点,教师运用多媒体将新材料制备通过多彩动画的形象描述和展示,有效地化解了教学中的重点和难点,显著提高了教学效率,增强了教学效果。多年来,课程组就如何充分运用多媒体教学手段,发挥其形象具体直观、图文清晰规范、信息量大、知识面宽的优势,进行了不懈的研究。本课程组开发研制的多媒体教学课件,可轻松引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的场景,使学生犹如身临其境,能够调动学生的各种感觉器官参与教学活动,充分发挥其想象力,在教学方法的配合下,学习兴趣倍增,由被动学习变为主动学习,受到学生普遍欢迎。
1.4关注前沿动态,激发学生的学习兴趣
课程组在学校和学院的支持下,邀请知名专家、学者开设反映与本课程相关的最新科技成果的专题讲座,使学生了解本课程相关的最新科技动态,围绕相关内容,邀请专家学者进行专题讲座,不仅开拓学生视野、扩充专业知识,而且使学生了解国外的研究动态和前沿课题,激发学生学习专业知识的兴趣。
材料科学与工程学院在水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料与硅酸盐工程领域具有优势,承担完成了一大批国家重大科研项目,取得了丰硕的研究成果。为了使科研更好地服务于教学,学院鼓励科研骨干教师将科研成果总结和提炼,融入到教材和相关教学内容中,把最新的知识传递给学生。学院目前把教师获得的省部级科技成果二等奖以上项目编制成12本讲义,融入本科教学,给学生相对系统和完整的前沿知识。有的老师把自己的科研专著,作为课堂用书或主要参考书。有的老师把科研过程转化成综合实验,更新实验内容和手段,提高了学生对理论知识的应用能力。
1.5充分利用网络资源
济南大学拥有省内领先的良好的网络资源,近年来,我们一直致力于无机非金属材料工艺学课程网站的建设工作,首先利用“育德优”网络教学平台,建成初步的网络教学平台,经过近三年的运行、建设,不断提升和丰富网络资源和质量,2005年在济南大学校园网上建立起无机非金属材料工艺学校级精品课程教学网站。2008年我们建立了“无机非金属材料工艺学”省级精品课程网站,网站设有师资队伍、课程介绍(课程简介、教学大纲、教学方法、教材建设、课程特色、课程规划等)、教学科研(教学改革、科研立项、科研成果、学术论文等)、网络课堂(教学课件、电子教案、习题自测、试题及答案、教学录像等)、文献资料(参考书、网上资源、教学期刊、人物传记等)、实践教学(实习、实验、实习基地等)、答疑空间、教学评价等栏目。学生可结合课堂讲授,通过网络课堂的录像及教学课件在线学习,进一步巩固教学内容或自修提高;通过网站的习题自测、实验操作、开放实验室等内容的学习扩展学生的相关知识。网站建有互动平台(答疑空间)可以实现网上的交互式教学,建立了良好的育人环境。网站的互动平台深受广大学生的喜爱,有许多学生采用互动平台进行在线答疑,极大地提高了教学效果。
2高度重视实践教学
2.1建立多层次实验教学平台
无机非金属材料工艺学课程是一门实践性很强的课程,因此课程组始终坚持知识传授和能力培养协调发展、实验教学与理论教学统筹兼顾的原则,遵循“以材料学科平台为依托,以学生实践能力、创新能力、科学思维能力和探索精神的培养为核心,重视和加强实验教学,理论教学与实验教学并重”的实验教学理念。建立了由综合性实验—设计性实验—创新性实验构成的多层次实验教学平台,鼓励学生积极参加课外科技创新活动,将所学知识运用于实际,重点培养学生的理论联系实际能力、实践动手能力、分析与解决问题能力和科技创新意识。
2.2重视实习教学,增强学生感性认识
本课程内容与无机非金属材料加工企业生产密切相关,课程教学中十分重视实习教学,让学生在理论的基础上培养动手能力和解决实际问题的能力。在课程的专业教学计划中有明确的实践性教学体系。通过金工实习、认识实习、生产实习,使学生对无机非金属材料加工工艺有较全面的认识,理论联系实际,结合已学知识理解生产过程采用的设备、工艺和操作方法,强化对专业基础课理论知识的认识,通过实习培养了学生的劳动意识,增强团队精神,培养思考问题和解决问题的本领。在学期最后的毕业设计及论文中,学生要对自己所学知识进行总结、深化,上升到一个新的层面,为毕业后从事相关专业工作打下坚实基础。
3结语
无机非金属材料工艺学课程是材料科学与工程专业的一门主干专业基础课,长期以来,在学校的大力支持和课程组全体教师的共同努力下,对该课程的课程体系、教学内容、教学方法与教学手段的全方位改革,取得了一些阶段性成果,于2009年被评为国家级精品课程。课程组通过课程建设这一契机,认真探索和实践了多样化的教学方法和手段,使学生真正理解和掌握无机非金属材料加工工艺的原理和方法,培养了学生的综合素质和能力。
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