《无机非金属材料工厂设计》课程教学探索与实践体会

薛 兵，郭小平

（吉林大学 材料科学与工程学院 汽车材料教育部重点实验室，吉林 长春 130025）

《无机非金属材料工厂设计》课程教学探索与实践体会

薛 兵，郭小平

（吉林大学 材料科学与工程学院 汽车材料教育部重点实验室，吉林 长春 130025）

根据《无机非金属材料工厂设计》课程的特点，探讨了该课程教学应从优化教学内容、激发学生学习兴趣、应用多媒体技术、重视参观教学作用和强化课程设计等措施展开，以增强教学效果、提高教学质量。

无机非金属材料工厂设计；专业课；教学方法

《无机非金属材料工厂设计》课程是为材料学无机非金属材料专业高年级本科生开设的专业必修课，是在学生学习了专业课程后，掌握基础理论及专业基础知识的基础上开设的。主要目的是培养学生具备对无机非金属材料工厂及相关生产单位进行车间工艺布置、工厂规划设计的能力。课程的主要内容有工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等。《无机非金属材料工厂设计》作为一门重要的专业课程，除涵盖了本专业的基础理论、基础知识外，还涉及了其他相关学科的知识应用（运输、电气、动力、土建、卫生工程等），是一门综合性较强的学科。因此，在讲授这门课程时，我们不能简单地按照传统的教学模式单纯地讲解课本知识和内容，而是要理论与实践相结合，探索适合本课程的教学方法，使学生在一种相对轻松、惬意的气氛下学习工厂设计，从而提高教学质量。为此，笔者针对《无机非金属材料工厂设计》课程特点及亲身教学实践，对本课程的教学方法进行了初步实践和探讨。

一、优化教学内容

《无机非金属材料工厂设计》讲述的是有关工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等内容，同时涉及相关领域的专业知识，课程内容较多，而教学大纲规定的课时仅为24学时，因此在讲课过程中要对教学内容进行精选，突出重点，精讲难点，以点带面介绍本门课程的主要内容。《无机非金属材料工厂设计》是一门设计课，对于设计的概念、设计思想的介绍是这门课程的一个重点内容。工厂设计，作为设计中的一种具体形式，它有着一套固定的模式，在简单介绍工厂设计的基本过程之后，要重点讲解设计过程中的几个关键环节。如在讲授工厂总平面的布置和竖向布置一章中，工厂总平面布置原则是本章重点，在课堂上结合具体工厂的总平面布置实例详细讲解布置总平面要遵循的基本原则及相关的规范标准；再如讲述车间工艺流程选择章节时，要求学生查阅相关资料，了解无机非金属材料工厂的生产工艺、产生流程、产品技术指标等，对部分课堂教学内容进行自学。教师在课堂上对重点内容进行详细讲解，对课程中的一般内容，只做一般讲解。同时通过课堂提问等方式组织学生课堂讨论，提高学生的自主学习能力。这种抓重点难点以点带面的教学方法，充分调动了学生学习的积极性和主动性，使学生较好地掌握了课程的主要内容。

二、激发学生学习兴趣

在教学过程中发现，对于这门课程的学习，部分学生感到难度较大，缺乏兴趣。这主要是因为《无机非金属材料工厂设计》课程的性质决定它必然与工厂生产实际紧密结合，而平时学生实践机会不多，对无机非金属材料工厂的实际生产过程了解较少，缺乏感性认识，比较生疏，再加上课程体系与其他专业课有所不同，就造成了部分学生学习困难，学习兴趣不足。如何激发学生的学习热情是专业课老师亟待解决的问题。在课程内容设置上要深入浅出，消除学生对课程的疑惑。在开课之初，学生对《无机非金属材料工厂设计》这门课程普遍感到陌生，尤其对“设计”的理解觉得很玄妙，离自己的生活很远。那么在对课程内容讲述之前，首先要向学生解释设计的含义。所谓设计是将问题解决的方法传达出来的活动过程。在日常生活中会经常与设计打交道，比如制定学习计划、美化寝室环境、搭配营养结构等都是一种设计活动，甚至学生们平时爱玩的游戏人人餐厅都是一种设计活动，而工厂设计只是这些设计活动中的一种具体形式而已。从身边的小事说到工厂设计课程自然而然地消除了学生对课程的神秘感。在进行课程内容的讲授过程中，如何帮助学生理解那些条条框框，单调枯燥的设计原则呢，同样可以从学生比较感兴趣的游戏人人餐厅说起，借助人人餐厅桌椅摆放原则与升级速度的关系说明，工厂生产要素的布置同样会影响工厂的生产效率。以学生感兴趣的游戏作比喻不但能增加课堂趣味性，活跃课堂气氛，而且能使学生在很轻松的氛围下，学习课程的主要内容。此外，在教学方法上改变那种“灌输式”、“填鸭式”打消学生积极性的教学方式，以一种面对面交流讨论的方式来对知识进行讲授，不但可以拉近老师和学生的距离，活跃气氛，还可以调动学生的注意力和积极性，使学生全面参与到教学活动中来，提高学生的学习效率和质量。

三、应用多媒体技术

多媒体教学是现代化的教学手段，因其具有能集成文字、图像、影像、声音及动画等多种信息的功能而越来越受欢迎，对提高教学效果，激发学生学习兴趣起到积极作用。《无机非金属材料工厂设计》课程教学完全使用了多媒体授课，在电子课件中包括了无机非金属材料工厂的总平面布置图、工艺流程图、生产车间工艺布置图等图片，通过对这些图片的分析讲解，能让学生更直观、清晰地理解工厂总平面布置图设计的基本原则、工艺流程选择的依据及车间工艺布置的注意要点。在图片教学的同时，我们还适时播放了一些无机非金属材料工厂介绍和生产情况的视频，使学生能清楚、系统地学习教学内容。同时，采取讨论式、互动式等多种教学形式，针对课件中的某个原则、某个流程图不断设置问题，启发学生积极思考、拓展思维，引导学生积极讨论、畅所欲言。在整个讲授过程中，生动形象的教学内容配合讨论式、互动式的教学形式，激发了学生对《无机非金属材料工厂设计》课程的学习兴趣，强化了他们对课程内容的感性认识，提高了学习效率，加深了学生对课程内容的理解，收到了较好的效果。

四、重视参观教学作用

参观教学是到生产实践中对实物进行实地观察、学习的一种教学方法，在《无机非金属材料工厂设计》课程教学过程中显得尤为重要。《无机非金属材料工厂设计》是一门综合性较强的学科。课程所讲述的工艺设计、设备选型等内容决定它必然与工厂生产实际紧密结合。尽管在课堂教学中采用了多媒体技术，生动形象的电子课件强化了学生对工厂生产流程和布局的感性认识，但是图片视频仍无法代替现场实地的参观认识。为此，我们组织了学生到长春亚泰双阳水泥厂和双辽福耀玻璃厂参观学习。通过参观学习使许多学生第一次看到了课本上静止呆板的生产设备是如何运转的，感受到书本上简单的一个流程是如何通过复杂的工艺过程得以实现的，也体会到厂区内车间设备布局的道理所在。通过实地参观教学，真正达到理论联系实际，加深学生对书本知识的理解和记忆，收到了事半功倍的效果。同时，在参观过程中，学生们都怀一颗强烈的好奇心对感兴趣的问题不停地追问，极大地激发学生的求知欲，催进了日后的学习进步。

五、强化课程设计

课程设计是学好《无机非金属材料工厂设计》课程的重要环节。按照教学大纲的要求，课程设计以4~5名同学为一个设计小组，根据老师给定的课题题目独立完成设计任务。包括完成设计说明书、物料平衡计算表、主机设备表、工艺流程图、工厂总平面布置图等。小组内部成员分工由小组组长来分配，在成果提交时，由组长来讲解本组的设计成果。通过课程设计训练，学生将自己所学的理论知识与查找搜集到的设计资料有效地整合，实现了理论学习和设计实践的有机结合，同时全面地了解工厂设计的全过程，并通过自己的设计实践掌握工厂设计的基本方法，对培养学生的团结协作精神、沟通能力、独立思考能力、创新意识等综合素质具有巨大的促进作用。

专业课的教学质量对学生掌握专业知识起至关重要的作用。笔者根据多年的教学实践，针对《无机非金属材料工厂设计》课程特点和教学过程中存在的问题，提出了改进专业课教学质量的几点想法，其目的是培养学生的工厂设计能力，最终认识设计的实质，并将设计思想运用到其他领域。笔者深刻体会到，学生学习兴趣的培养是提高专业课教学效果的关键，如何不断的激发学生的学习兴趣是每位教师教学生涯中永远思考的问题。同时，重视课堂教学与参观学习、课程设计等实践活动的紧密结合，对于提高学生对课程内容的理解与掌握，提高教学效果必将起到积极作用。

G642.0

A

1674-9324（2014）01-0213-02