《无机非金属材料工艺学》的教学改革与实践*

左成钢，肖安国，陈远道，丁　祥，葛奇志

(1 湖南文理学院化学化工学院，湖南　常德　415000；2 湖南文理学院芙蓉学院，湖南　常德　415000)



《无机非金属材料工艺学》的教学改革与实践*

左成钢1，肖安国1，陈远道1，丁祥1，葛奇志2

(1 湖南文理学院化学化工学院，湖南常德415000；2 湖南文理学院芙蓉学院，湖南常德415000)

立足于专业转型要求，探讨了当前形势下《无机非金属材料工艺学》在课程体系、教学内容、教学方法及手段、教材、实验与实践教学和考核方式等方面存在的问题，介绍了在上述方面对该课程进行的一些教学改革研究和实践，总结了一些有益的教学改革经验和成果，这对于进一步深化《无机非金属材料工艺学》的教学改革，促进无机非金属材料专业的学科发展和应用技术型人才培养具有一定理论价值和现实意义。

专业转型；非金属材料工艺学；教学改革

1　《无机非金属材料工艺学》进行课程教学改革的必要性

在经济全球化的国际经济发展背景形势下，高新技术的发展使得行业生产由劳动密集型向技术密集型转变。当前，我国社会现在正处于转型升级发展的重要时期，各行各业也急需大批中高级应用技术型人才。然而，与此不和谐的一个现象是：作为培养中高级应用技术型人才的重要力量且已进入大众化教育阶段的我国高等教育，尽管其教育规模已跃居世界首位，但反而出现了大学生“就业难”现象。认真分析上述矛盾，显然当前我国社会存在着人才供给与需求在人才培养规格上的错位对接。因此，当前我国的高等教育不应单纯只关注于人才培养的数量，而应更着眼于人才培养的质量，着力于培养满足当前我国社会各行业所需要的诸多中高级应用技术型人才。基于上述状况，深化教育领域综合改革，深入推进产教融合、校企合作，加快建设现代职业教育体系提上了日程。

材料科学与工程专业是湖南文理学院的特色专业，也是湖南文理学院转型发展的试点专业。《无机非金属材料工艺学》是无机非金属材料专业方向学生必修的重要专业主干课程，该课程教学内容丰富、注重不同学科知识的融合交叉、实践性强，是培养应用技术型本科人才的重要组成部分。该课程的主要任务是让学生掌握主要种类无机非金属材料的原料特性、工艺原理、流程、设备以及工艺对材料结构性能的影响等。然而，从过去的情况来看，《无机非金属材料工艺学》的课程教学还存在诸多不足之处，主要表现有：一是课程设置、教学内容仍然或多或少地沿用过去传统的精英教学模式；二是教学方法及教学手段单一、僵化；三是学生实验、实习训练明显不足；等等。显然，这些问题的存在不利于培养应用技术型本科人才。因此，在当前专业转型形势下推进《无机非金属材料工艺学》的课程教学改革势在必行，这对加快发展现代职业教育、推动高等教育内涵式发展、深入推进应用技术型人才培养、积极服务区域经济和社会发展需求、提高高校办学水平和办学层次有着积极且重要的意义。

2　《无机非金属材料工艺学》的课程教学改革与实践

2.1课程体系

在我国的许多的高等院校里，《无机非金属材料工艺学》课程以前采取分篇式教学，分篇式教学往往会就同一工序的原理重复讲述，而这样做的结果无疑会降低课堂的教学效率。同时，由于教学内容重复而丧失新颖性，结果使得学生学习兴趣降低，课堂的教学效果也会变差。

湖南文理学院化学化工学院通过到浙江理工学院、湖南工学院等同类高等院校进行广泛调研，并就我院材料科学与工程专业培养方案中存在的问题咨询了有关专家，于2006年确定了无机非金属材料专业方向的人才培养方案，在2015年立足于当前专业转型形势对无机非金属材料专业方向的人才培养方案进行了修订和完善，对无机非金属材料专业方向的课程设置进行了优化，对课程结构也作出了相应调整。根据课程组制定的《无机非金属材料工艺学》课程的教学大纲，开出的《无机非金属材料工艺学》理论课(学时64)建立了以“无机非金属材料基本概念和基础理论-无机非金属材料制备方法和原理—典型无机非金属材料生产工艺”为主线，合理融合原料、传统材料、新材料的组成、结构、物性及其生产工艺原理的理论课教学体系。新的理论课教学体系增强了知识的系统性及连贯性，在教学内容上考虑了全面性、精简性和前沿性，重复性的理论教学内容被大大压缩，减轻了学生负担，提高了学生的学习兴趣。同时，对实验与实践环节也给予了更多的重视，开设了《无机非金属材料工艺实验》、《综合实验》、《创新实验》等实验课程，并设置了各类实习等实践环节。这种理论结合实践的新课程体系的建立，显著提高了课程的教学效率和教学效果，有利于培养当前我国社会需要的应用技术型本科人才。

2.2教学内容

教学内容是人才培养的基础。过去的《无机非金属材料工艺学》理论课重复性的知识点多，陈旧过时的内容也很多，在进行理论课课堂教学时往往发现学生的学习兴趣和主动积极性都不高，这显然不利于学生能力的培养[1]。因此，课程组根据当前社会生产实际情况对理论课教学内容进行了适时适度的整合、更新和拓展，删除了一些重复和陈旧过时的内容，使教学内容更具有系统性和时代进步性，建立了《无机非金属材料工艺学》新的理论课课程内容体系。湖南文理学院化学化工学院现在开设的《无机非金属材料工艺学》理论课以材料制备知识领域核心知识单元和知识点为依据，整合了无机非金属材料共性，以原理—工艺—性能为主线来组织教学内容，同时结合了新材料发展现状，对新材料、新理论和新工艺进行了适度介绍。通过该课程的教学，学生掌握了无机非金属材料的制备原理和生产过程、工艺流程的共性和特点，使学生对无机非金属材料的性能、生产过程和应用有较全面的了解，同时对新材料、新工艺、新方法建立起了基本概念[2]。

2.3教学方法及手段

培养浓厚的学习兴趣是提高教学质量和效率的关键[3]。传统的教学模式，大多忽视了教学过程中学生的主体作用，也使学生在学习过程中兴趣缺乏。因此，在《无机非金属材料工艺学》理论课的课堂教学中，授课教师需要在传统教学方法的基础上不断探索新的教学方法，灵活采用诸如问答式、启发式、互动式等教学方法，激发学生的学习兴趣，使课堂教学由单向传授转变为双向共同活动，促进师生的思维同步，才能提高课堂教学效率和教学效果。同时，《无机非金属材料工艺学》理论课的课堂教学也是对学生进行综合素质培养的重要手段，通过课堂提问、学生参与讨论以及学生开展专题报告等方式开展教学活动，能够培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的表达能力和组织归纳能力。在我们的《无机非金属材料工艺学》的教学改革实践中，我们在理论课的课堂教学中大力推行了“研究性教学”[4]。具体做法是，授课教师在开展课堂教学之前将所有学生分成若干学习小组，并预先布置一些问题给各个学习小组，要求学生查找相应资料，运用所学知识找到问题解决方法和答案，这样可以促使学生通过独立思考，不仅“知其然”，而且“知其所以然”，化被动盲目地接受知识为主动清醒地学习知识，提高了课堂教学效率和教学效果，也有助于培养学生的逻辑思维能力等综合素质[5]，有利于培养应用技术型本科人才。另外，在《无机非金属材料工艺学》的实践教学过程中，我们还和实习基地企业开展联合教学，让企业参加课程实习教学内容制订、参与实习教学过程的管理和考核等。

在《无机非金属材料工艺学》的理论课课堂教学中，我们根据多媒体直观具体、图文清晰规范、信息量大和视听结合的特点，将课程的相关教学内容做成Powerpoint、Flash动画、图片和录像等，积极运用多媒体技术进行全程课堂教学，使教学重点和难点简单化、形象化和生动化，例如通过Flash动画演示陶瓷的烧结过程，可让学生更好地理解陶瓷烧结过程的机理及影响因素[6]。我们还积极联系企业，将企业实际生产的视频资料引进课堂，激发了学生的学习兴趣，丰富了课堂的教学形式。教学实践表明，灵活运用这些教学手段能够显著地提高了《无机非金属材料工艺学》理论课的课堂教学效率和教学效果。

2.4教材

近年来，由于我国对高校课程教材建设投入加大加快，市场上因此出现了许多新教材。然而，我们经过认真考察后却发现市面上真正具有高质量且能全面系统介绍无机非金属材料制备原理和生产工艺的《无机非金属材料工艺学》课程教材还是很少的。在仔细认真阅读甄选后，我们最终选用了谢峻林教授主编的《无机非金属材料工学》，该教材内容设计科学、概念原理简单清楚、文字逻辑严谨到位，主要阐述了无机非金属材料共性基础理论知识，材料制备方法与原理，玻璃、陶瓷、水泥、混凝土等传统材料制备工艺，粉末、薄膜等低维材料的制备知识。我们根据学院自身专业的特点，并结合学校所处区域经济和社会发展需要，现在也已开始编写《无机非金属材料工艺学讲义》以及与课程配套的习题集，以便为课程理论课的建设和发展打下良好的基础。

2.5实验及实践教学

实验教学和实践教学是提高学生综合能力的重要途径[7]。要为国家和社会培养更多的专业技术型人才就必须要加强课程的实验和实践教学，这也是当前专业转型形势下《无机非金属材料工艺学》课程改革和建设的重要内容。

《无机非金属材料工艺学》是一门实践性很强的课程。为了加强《无机非金属材料工艺学》课程的实验和实践教学，湖南文理学院化学化工学院近年来在实验室建设、实验教材建设和实习基地建设做了大量的工作。依靠“湖南省十二五重点建设学科”、“湖南文理学院专业转型试点专业”等项目的大力资助，湖南文理学院化学化工学院对教学科研设施进行了全面规划、重要升级改造和补充，先后建立了无机材料粉体合成、高温热处理、玻璃陶瓷制备、材料物相分析、材料显微结构分析、材料性能检测等近十个开放式功能实验室，已具备的实验条件能够保证《无机非金属材料工艺学》课程的学生实验顺利开出。我们还相继编写了《无机非金属材料工艺学实验讲义》、《无机非金属材料创新实验》和《无机非金属材料综合实验书》等实验教材，用以加强学生对各种无机非金属材料的基本理论、制备加工工艺原理的理解，并提升学生对制备、性能测试仪器设备的操作应用能力。另外，湖南文理学院化学化工学院还先后和湖南赛奥硅业股份有限公司、湖南顶春新型建材科技有限公司、湖南常德力元新材料有限责任公司、湖南太子化工涂料有限公司、湖南常德南方水泥有限公司、湖南邓权塑业科技有限公司、湖南金帛化纤有限公司、湖南常德美华尼龙有限公司和湖南谊诚化工有限公司等签订了实习基地共建协议。这些实习基地的建立不仅能在人才培养方面发挥重要作用，还有力地促进了专业建设，既满足了学生各类实习的需要，同时也为教师工程素质的提高，广泛开展“产学研”合作创造了良好的条件。

我们在开展《无机非金属材料工艺学》课程的实验教学时依托学科平台，通过建立以综合性、设计性和创新性为重要内涵的“三性实验”实验教学模式，同时鼓励学生积极参加课外科技创新创作活动，以达到培养学生理论联系实际、分析问题与解决问题和动手实践的能力以及创新意识的目的。《无机非金属材料工艺学》的课程内容与无机非金属材料生产加工企业的生产关联紧密，通过实习不仅可以使学生将所学的理论知识和专业技术与生产实际相结合，更重要的是可以培养学生独立分析问题、解决问题的能力和工程实践能力[8]。因此在我们的课程专业教学计划中有着明确的实践性教学体系。通过在前述实习基地开展学生的金工实习、认识实习、生产实习和毕业实习，能够让学生理论联系实际，加深对无机非金属材料生产、加工工艺的全面认识，理解生产过程采用的设备、工艺和操作方法，反过来可以强化学生对专业理论知识的认识。通过这些实习，还对学生的劳动意识、团队精神、思考问题和解决问题的能力进行了深层次的培养[9-10]。

2.6考核方式

众所周知，传统的高等院校课程考核形式大多采用笔试，且大多采用闭卷方式，这就要求学生为应对考试记忆较多的知识[11]。然而，这种依靠死记硬背的纯知识记忆考试方式和一考定终身的考评形式会在一定程度上约束学生的思维，甚至会挫伤其学习积极性[12]。这样的课程考核方式显然不利于人才的培养，因此必须对原有教学评价机制进行变革。目前，我们已在《无机非金属材料工艺学》课程教学结果检验中实施了多元化组成的评价模式，对学生的课程成绩评定兼顾学生平时表现(包括出勤、作业、课堂表现、自学情况、课程小论文及PPT等方面)与期末考试情况，为促使学生积极主动地参与平时学习，还适当提高了平时成绩在最终成绩中所占比例，平时成绩所占比例由原来的20%提高到了30%～40%，期末闭卷考试成绩所占比例则相应地由原来的80%降低到了60%～70%。这种多元化组成的课程考核方式重视了考试成绩，更重视了对学生平时学习过程和综合素质的评价，具有明显的客观性、全面性和科学性。自多元化组成的课程考核方式在我院的《无机非金属材料工艺学》课程采用以后，学生上课的积极性、课堂学习的投入性、完成的作业以及撰写的课程小论文的质量等都有了较大的提高，课程的教学效果也因此有了明显的改观。

3　结　语

《无机非金属材料工艺学》是湖南文理学院无机非金属材料专业方向学生必修的重要专业主干课程。我们探讨了当前专业转型形势下《无机非金属材料工艺学》在课程体系、教学内容、教学方法及手段、教材、实验与实践教学和考核方式等方面存在的问题，并针对这些问题在该课程的课程教学实践中进行了一些改革，取得了良好的教学效果。这些教学改革的经验和成果对于进一步深化《无机非金属材料工艺学》课程的教学改革，促进无机非金属材料专业的学科发展和应用技术型人才培养具有一定理论价值和现实意义。

[1]秦来顺,王疆瑛,史宏声,等.《无机材料工艺学》课程的改革思路和课程体系的探索[J].科技信息,2009(26):370-371.

[2]谢峻林.无机非金属材料工学[M].北京:化学工业出版社,2011:3-4.

[3]武运.发酵工艺学课程教学改革探讨[J].微生物学通报,2007,34(2):376-378.

[4]左成钢,肖安国,周诗彪,等.《无机非金属材料工艺学》课程的研究性教学[J].广州化工,2014,42(4):168-169.

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[11]张东恩.《无机非金属材料》考试方式改革初探[J].考试周刊,2008(42):6-7.

[12]邓洪.材料化学专业《复合材料》课程建设与教学研究[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),2009,3(3):142-144.

Teaching Reform and Practice on the Course ofInorganicNon-metallicMaterialsTechnology*

ZUOCheng-gang1,XIAOAn-guo1,CHENYuan-dao1,DINGXiang1,GEQi-zhi2

(1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University of Arts and Science, Hunan Changde 415000; 2 College of Furong, Hunan University of Arts and Science, Hunan Changde 415000, China)

Based on the current professional transformation requirements, the problems of course system, teaching content, teaching methods and means, teaching material, experimental and practice teaching, the way of examination of in theInorganicNon-metallicMaterialsTechnologycourse were discussed, and teaching reform research and practice were introduced in above aspects of the course. Some beneficial experiences and achievements of teaching reformation were summarized, which had certain theory value and practical significance for further deepening the teaching reformation ofInorganicNon-metallicMaterialsTechnology, promoting the subject development and application technical talents cultivation of inorganic non-metallic materials professional.

professional transformation;InorganicNon-metallicMaterialsTechnology; teaching reformation

湖南省重点学科建设项目(应用化学，2011-2015)；湖南文理学院教研教改项目(2015)。

左成钢(1973-)，男，讲师，主要从事无机非金属材料研究。

G642.0

B

1001-9677(2016)010-0213-03