無機非金屬材料工藝學作爲材料科學與工程專業的一門重要課程,結合濟南大學是地方綜合性大學,以培養複合型、應用型人才爲主的特點,被定位爲顯示培養目標強點的主幹專業基礎課,面向學科內各專業的學生開設,爲後續的專業方向課程奠定良好的基礎。無機非金屬材料工藝學對傳統三大工藝學進行了優化整合,從多方面闡述了無機非金屬材料工藝中的基本概念、基本理論、基本工藝過程及其共性規律,該課程注重對學生的培養,是一門資訊量大、綜合性強、理論性與實踐性並重、教學難度較大的課程。近幾年來,本教學團隊一直堅持開展各種類型和規模的教學改革和教學研究活動,教學思想活躍,大大促進了無機非金屬材料工藝學精品課程的建設,2008年本課程被評爲山東省省級精品課程,並於2009年被評爲國家級精品課程。
1積極開展教學改革與研究
1.1優化課程體系
課程組進行了教學內容的調整和改革方案的研究,制定了新的教學大綱,根據大綱將原有的課程體系水泥工藝學、玻璃工藝學、陶瓷工藝學優化整合爲無機非金屬材料工藝學,該課程打破傳統三大工藝學之間的界限,建立了以無機非金屬材料基本概念—原料及預處理—材料熱加工—製品及製品加工—材料性能爲主幹,合理滲透原、材料結構及物性的課程體系,2000年該課程體系開始在本科教學中應用。新的課程體系增強了知識的系統性及連貫性,減輕了學生負擔,提高了教學效果。形成了以無機非金屬材料工藝學等爲主幹課程的課堂理論教學、實驗教學、實踐教學爲平臺專業提高課程(水泥結構與性能、水泥科技進展、混凝土結構與性能、混凝土科技進展、陶瓷結構與性能、陶瓷科技進展、玻璃結構與性能、玻璃科技進展、材料工藝性能與實驗等)和畢業論文(或設計)爲教學模組的課程體系。
1.2精品課程教材建設
教材建設是精品課程建設的重要組成部分,教材是保證教學質量的.關鍵,是教學改革成果的集中體現。本課程選用課程負責人王琦教授主編的山東省規劃教材《無機非金屬材料工藝學》,該教材根據無機非金屬材料工藝的內在聯繫,建立了以“無機非金屬材料”基本概念———原料及預處理———材料熱加工———製品及製品加工———材料性能爲主幹,合理滲透原、材料結構及物性的課程體系,主要闡述了無機非金屬材料工藝中的基本概念、基本理論、基本工藝過程及其共性規律,介紹了近年來工藝進展等方面的成果。2008年該教材被評爲山東省高校優秀教材一等獎。
同時課程組爲了有效地幫助學生學習,根據學生的學習需要,還出版了《無機非金屬材料工廠工藝設計概論》、《無機非金屬材料工藝與性能測試》兩本教材,編寫了《水泥混凝土與混凝土製品講義》、《混凝土設計性實驗講義》、《陶藝實驗講義》及與教材配套的習題集,制訂了“無機非金屬材料工藝學”課程教學大綱,編制了配套的試題庫、製作了多媒體網絡課件,爲精品課程建設打下了良好的基礎。
1.3改進教學方法和手段
課堂教學採取啓發式和探究式的研究型教學方法,透過提問、學生參與討論等互動方式,充分調動學生的積極性,培養學生髮現問題、解決問題的能力,提高學生的綜合素質。實踐表明,透過啓發式的案例教學,提高了學生分析和解決問題的能力,做到了理論與實踐的緊密結合,有利於應用型人才和創新思維能力的培養,效果良好。同時,在教學過程中教師還注意重點把科技創新的思想、方法和科學研究的先進手段介紹給學生,啓迪學生思維,培養創新精神。此外,採用課堂講座、討論、撰寫小論文等多種靈活方式豐富教學手段,提高教學效果。課外作業採取課程論文的形式,學生透過查閱資料,按規範要求完成課程論文,培養學生查閱文獻並撰寫學術論文的能力。
多媒體教學具有聲情並茂、視聽結合的特點,教師運用多媒體將新材料製備透過多彩動畫的形象描述和展示,有效地化解了教學中的重點和難點,顯著提高了教學效率,增強了教學效果。多年來,課程組就如何充分運用多媒體教學手段,發揮其形象具體直觀、圖文清晰規範、資訊量大、知識面寬的優勢,進行了不懈的研究。本課程組開發研製的多媒體教學課件,可輕鬆引領學生進入直觀、形象、甚至虛擬的場景,使學生猶如身臨其境,能夠調動學生的各種感覺器官參與教學活動,充分發揮其想象力,在教學方法的配合下,學習興趣倍增,由被動學習變爲主動學習,受到學生普遍歡迎。
1.4關注前沿動態,激發學生的學習興趣
課程組在學校和學院的支援下,邀請知名專家、學者開設反映與本課程相關的最新科技成果的專題講座,使學生了解本課程相關的最新科技動態,圍繞相關內容,邀請專家學者進行專題講座,不僅開拓學生視野、擴充專業知識,而且使學生了解國外的研究動態和前沿課題,激發學生學習專業知識的興趣。
材料科學與工程學院在水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料與硅酸鹽工程領域具有優勢,承擔完成了一大批國家重大科研項目,取得了豐碩的研究成果。爲了使科研更好地服務於教學,學院鼓勵科研骨幹教師將科研成果總結和提煉,融入到教材和相關教學內容中,把最新的知識傳遞給學生。學院目前把教師獲得的省部級科技成果二等獎以上項目編製成12本講義,融入本科教學,給學生相對系統和完整的前沿知識。有的老師把自己的科研專著,作爲課堂用書或主要參考書。有的老師把科研過程轉化成綜合實驗,更新實驗內容和手段,提高了學生對理論知識的應用能力。
1.5充分利用網絡資源
濟南大學擁有省內領先的良好的網絡資源,近年來,我們一直致力於無機非金屬材料工藝學課程網站的建設工作,首先利用“育德優”網絡教學平臺,建成初步的網絡教學平臺,經過近三年的執行、建設,不斷提升和豐富網絡資源和質量,2005年在濟南大學校園網上建立起無機非金屬材料工藝學校級精品課程教學網站。2008年我們建立了“無機非金屬材料工藝學”省級精品課程網站,網站設有師資隊伍、課程介紹(課程簡介、教學大綱、教學方法、教材建設、課程特色、課程規劃等)、教學科研(教學改革、科研立項、科研成果、學術論文等)、網絡課堂(教學課件、電子教案、習題自測、試題及答案、教學錄像等)、文獻資料(參考書、網上資源、教學期刊、人物傳記等)、實踐教學(實習、實驗、實習基地等)、答疑空間、教學評價等欄目。學生可結合課堂講授,透過網絡課堂的錄像及教學課件在線學習,進一步鞏固教學內容或自修提高;透過網站的習題自測、實驗操作、開放實驗室等內容的學習擴展學生的相關知識。網站建有互動平臺(答疑空間)可以實現網上的交互式教學,建立了良好的育人環境。網站的互動平臺深受廣大學生的喜愛,有許多學生採用互動平臺進行在線答疑,極大地提高了教學效果。
2高度重視實踐教學
2.1建立多層次實驗教學平臺
無機非金屬材料工藝學課程是一門實踐性很強的課程,因此課程組始終堅持知識傳授和能力培養協調發展、實驗教學與理論教學統籌兼顧的原則,遵循“以材料學科平臺爲依託,以學生實踐能力、創新能力、科學思維能力和探索精神的培養爲核心,重視和加強實驗教學,理論教學與實驗教學並重”的實驗教學理念。建立了由綜合性實驗—設計性實驗—創新性實驗構成的多層次實驗教學平臺,鼓勵學生積極參加課外科技創新活動,將所學知識運用於實際,重點培養學生的理論聯繫實際能力、實踐動手能力、分析與解決問題能力和科技創新意識。
2.2重視實習教學,增強學生感性認識
本課程內容與無機非金屬材料加工企業生產密切相關,課程教學中十分重視實習教學,讓學生在理論的基礎上培養動手能力和解決實際問題的能力。在課程的專業教學計劃中有明確的實踐性教學體系。透過金工實習、認識實習、生產實習,使學生對無機非金屬材料加工工藝有較全面的認識,理論聯繫實際,結合已學知識理解生產過程採用的設備、工藝和操作方法,強化對專業基礎課理論知識的認識,透過實習培養了學生的勞動意識,增強團隊精神,培養思考問題和解決問題的本領。在學期最後的畢業設計及論文中,學生要對自己所學知識進行總結、深化,上升到一個新的層面,爲畢業後從事相關專業工作打下堅實基礎。
3結語
無機非金屬材料工藝學課程是材料科學與工程專業的一門主幹專業基礎課,長期以來,在學校的大力支援和課程組全體教師的共同努力下,對該課程的課程體系、教學內容、教學方法與教學手段的全方位改革,取得了一些階段性成果,於2009年被評爲國家級精品課程。課程組透過課程建設這一契機,認真探索和實踐了多樣化的教學方法和手段,使學生真正理解和掌握無機非金屬材料加工工藝的原理和方法,培養了學生的綜合素質和能力。