材料制备技术课程教学改革与实践

马毅龙，沈 倩

(1.重庆科技学院 冶金与材料工程学院，重庆 401331;2.重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆 400054)

随着社会的发展以及我国教育事业的发展，高学历的大学毕业生逐年增多，企业的人才需求也大幅增加，但企业的人才需求并没有直接带动高校的就业率提高，主要是因为高校毕业生无法满足企业对人才的专业化、实践化的要求。在此背景下，我国提出要办好应用科技大学，做好高校毕业生的现代职业教育。重庆科技学院定位于应用型科技大学，定位于应用型人才培养和应用科学研究并重。为了学校战略发展的需要，也为了更进一步提高学生的专业素质，需要对现有课程进行改革。材料制备技术课程是重庆科技学院金属材料专业的一门专业必修课程，是材料科学和材料工程的纽带，是学生巩固专业基础、应用专业基础知识且具有很强的实践性的一门重要课程。也正是由于其具有很强的实践性，导致教师在教授过程中存在一些问题，亟待改进。

一、教学中存在的主要问题

(一)教学内容需要整体优化

现有教学内容没有兼顾学生专业教学大纲要求与社会知识更新快、与时俱进的要求。已有的教材中，大体可分为两类，一类是材料基础及制备并重，一类是注重材料制备。前者一般包括两个部分，即前半部分是材料科学基础的相关内容，后半部分是讲述相关材料制备技术，如国家精品课程四川大学版材料制备科学与技术课程［1］。而在后者当中，又有相当一部分是关于全材料型的，也就是说不仅包括金属材料的制备，也包括无机非金属材料的制备［2－3］。金属材料的制备包括纯金属材料的冶金和提取、熔炼、快速凝固、变质处理、粉末冶金等;陶瓷材料的制备主要包括无机非金属材料的粉末制备、压制和烧结等。

选用前一种教材，学生普遍反映大多内容属于重复学习，且由于知识层面较深，学生很难掌握。选用后一种教材，内容丰富，涉及面广，既有金属材料的传统制备方法，又有新技术新方法;既有金属材料的制备，又有无机非金属材料的制备。但是采用此种教材也在课堂教学中遇到一些问题。首先，由于课时有限而制备技术种类多，每一种制备技术所用课时较少，学生只能浅尝辄止，不能深入了解。其次，由于本专业是金属材料工程，对教师而言，其专业知识背景是金属材料，对无机非金属材料的制备方法不熟悉，无法充分发挥其专业优势。

(二)教学方式方法需要调整

课堂讲授的方式无法调动学生的学习兴趣，不利于提高教学质量。通常采用的教学方式是:以教学大纲为基础，选定教材，并制作课件，然后以多媒体的方式呈现给学生。但是由于本课程的实践性强，内容多且涉及面广，彼此之间无相互连贯性，这给学生的理解和记忆带来很大困难。例如金属的机械合金化制备方法一章，教材中有给出4种球磨方式，教师将书中示意图放入幻灯片中展示给大家，并向大家讲授各种方法的原理和特点。经过教师的再三讲解，学生可以了解和掌握，然而到下堂课，一部分学生不记得机械合金化是通过什么样的方式进行的了，当然也有部分学生可以根据书中所描述的内容对问题进行机械的回答。这种教学方式并不能达到预期的教学目标，不能够真正让学生理解、掌握并学以致用。

(三)考核评价方式需要调整

现有考核方式无法达到进一步强化学生掌握所学知识的目的。现有考核方式有两种，一种是试卷考试，一种是小论文的方式。以试卷的方式进行考试，可以对学生所学本门课程进行一个较为全面的测试，并可强化学生对基础知识的理解。但是由于课程实践性强、知识点分散的特点，试卷内容大多以各种制备方式的原理和特点为主，学生中不乏死记硬背者。当学生走下考场后，对自己所背所记的内容忘记了大半，更谈不上对以后的生产实践有什么指导作用。此外，以小论文的方式进行考核，部分学习认真的同学会认真钻研某一种或某几种材料的制备技术，但也有部分学生只是为了应付，将网上的素材拼凑而成，而考核教师又无法一一核对。

二、教学改革的实践

(一)教学内容侧重点的整体优化

教学内容侧重点的整体优化以下述两点为前提:学生的专业为金属材料工程专业;学校以培养应用型人才为目标，且学生已学过材料科学基础以及金属熔炼等课程及相关内容。教学内容的大而全固然是好，但如何在有限的学时内提高学生的综合专业素质需要一个很好的取舍。从学生增强专业知识以及就业的角度考虑，只选取与金属材料制备相关的内容。由于学生已经学过材料科学基础，为避免内容重复，可略过基础知识部分;且由于学校不是定位于培养高精尖的科研型人才，教学内容不必涉及深层次的基础及原理相关知识。此外，尽管合金熔炼是金属材料制备的最主要方式之一，但由于冶金是专门一个学科，内容知识深而广，不适宜作为金属材料工程专业材料制备技术的教学内容。考虑到学生此前已经了解了一些熔炼方面的基本知识，因此本课程的教学亦可略去合金熔炼部分。综上所述，本课程主要选取与金属材料制备相关的最新技术，如快速凝固、喷射成型、机械合金化等［4］。

(二)教学方式方法的调整

针对本课程实践性强的特点，改变以往以书本内容为主的学习方式，更多采用现场教学和多媒体视频教学的方式。本课程的要求是让学生掌握和了解各种金属材料的新制备方法和技术，采用现场教学的方式可增加学生学习的兴趣，同时使学生更容易理解所讲内容，并且真正了解材料的制备过程。选取常用的金属材料制备新技术作为主讲内容，如快速凝固、机械合金化、非晶制备、薄膜制备等。每一种技术分配6个课时，在讲每一种技术时，先利用2个课时进行理论知识的讲解，而后再利用2个课时在实验室讲解相关材料的制备过程，以及分析测试过程等，最后再利用2个课时进行理论知识讲解和章节小结。如金属薄膜制备技术章节，在对学生进行基础及原理的讲解后，将课堂搬进实验室，利用磁控溅射仪，向学生展示其内部结构如何，是怎么工作的，然后向学生演示制备过程;最后将镀好的膜进行原子力显微镜的观察。为了充分利用2个课时的时间，可只向学生讲述过程，并将预先观察的结果展示给学生看。

另一方面，个别制备技术是实验室不具备的，如喷射成型及激光快速成型，为了便于学生理解和加深记忆，可采用多媒体视频教学，即选取相关制备技术的设备图片、产品的图片及制作过程的图片和视频。采用此种方法，可使学生摆脱枯燥无味的课堂灌输，同时真正了解和掌握材料的制备技术，真正做到学以致用。

(三)考核评价方式的调整

为了让学生真正的理解和掌握所学知识，放弃简单的试卷和小论文式的考核方式，采用试卷和小论文结合的方式进行考核。每讲完一章节，可选择几种具体的材料，让学生考虑如何用本章节所学制备技术制备出这些材料，然后学生在查阅资料基础上，以小论文的方式将制备过程呈现出来。此外，学期末时，采用开卷考试的方式考查学生平时的听课记忆情况。两种考核方式成绩分配可设置为1∶1，使学生重视平时课堂的表现以及平时作业的完成情况。采用小论文和试卷相结合的方式进行考核，可避免学生为了应付考试而死记硬背一些无用的知识点，既督促学生重视平时的课堂表现，又可较为全面的检查学生的学习情况。

三、结束语

材料制备技术是一门实践性非常强的课程，为了充分发挥学生的主观能动性，真正做到学以致用，需要对该课程的教学模式进行调整。在对材料制备技术课程教学过程中的三个教学环节进行适当调整后，学生上课积极性增加，对专业基础知识的掌握更为扎实，能够深入了解和掌握各种材料制备技术和手段，从而为学生以后继续深造或走向工作岗位打下坚实基础。

［1］朱世富，赵北君.材料制备科学与技术［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［2］于文斌，材料制备技术［M］.重庆:西南师范大学出版社，2006.

［3］崔春翔，材料合成与制备［M］.上海:华东理工大学出版社，2010.

［4］许春香，材料制备新技术［M］.北京:化学工业出版社，2010.