《材料合成与制备方法》课程教学改革与探讨

张仁辉+张恒+石维+吴运东+冷森林

摘要：《材料合成与制备方法》是一门研究材料制备新技术、新工艺以及实现新材料的设计思想，并使其投入应用的一门学科，是高校材料专业必修的一门课程。对于材料物理专业的学生来说，该课程内容繁多，涉及面广，存在一定的学习难度。本文通过总结教学经验和深度剖析教学内容，对教材的选择、教学方法及手段等方面进行改革，以激发学生的学习兴趣，提高课堂教学质量。

关键词：材料合成与制备方法；课程教学；改革；探讨

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0173-02

一、前言

材料科学是研究材料的组成、结构、性能以及变化规律的一门基础学科，[1-3]是多学科交叉与结合的结晶，与工程技术密不可分，目前材料制备与合成技术正在发生着深刻的变化，对材料的新设计思想、新技术、新工艺等都有很高的要求。本课程主要讲授单晶材料、非晶态材料、薄膜、功能陶瓷的合成、结构陶瓷和功能高分子材料的制备原理、方法和工艺过程。知识内容非常广泛，工艺性繁多、概念性及理论性都很强，涉及到物理、化学以及材料科学等多门学科的知识。就以往的静态教学模式而言，以教师主讲为主，学生被动学习为辅的方法，很容易使学生对本课程产生厌烦的心态。又加上本课程内容琐碎、抽象、枯燥、难于理解掌握，则更加难使教学效果达到最优。所以要想激起学生的学习兴趣和思考的能力，使教学效果达到最优，教师应该从本质上对课程教学中存在的问题进行改革。

二、教材优化选择

教材的选择是每个高校教学工作的重要环节。因为教材既是课程教学内容的知识载体，又是组织教学的基本工具，也是各高校对本专业的教学改革和每个教师对教学经验的总结，所以在对每科教材进行选择时，所有相关的教师都应该考察市面上存在的相关教材，通过比较发现不同教材之间的内容差异，以及本校学生和地方的特点，选择一些实用性强而内容又不繁琐的教材，选择一些适合本校本专业教学改革需要的教材，比如我们在同时开设的另一门《材料成型工艺基础》[4]课程中就有很多重复的内容，若选择一些与《材料合成与制备方法》课程相辅助的课程，比如像《材料物理性能》和《高分子材料概论》等课程，这样通过教材的优化来引导教师教学的优化，才能更容易调动学生的积极性和主动性，使课堂效果达到最优，培养学生独立思考的能力以及使学生成为学习知识的主体，真正的符合应用型人才标准，不断提高学生的综合素质。

三、注重教学内容整体优化与教学环节的开放性，增强学生学习的自主性

《材料合成与制备方法》课程覆盖了材料科学的各个领域。开设本课程的目的是为了使学生了解和熟悉材料的制备与合成的主要技术，材料的新设计思想，新工艺合成方法及应用。学习和掌握材料制备的专业知识，使学生在后续的专业课学习中打下基础知识，更是为了学生在以后的工作中为新材料开拓更多的高新技术，使新材料更好地应用于我们的生活。由于本课程内容繁多，知识点分散，应用性也比较强，所以教师要在有限的教学学时里高效地完成此课程内容是一个非常艰难的任务。因此，教学的内容整体优化就显得尤为重要，教师不仅要对教学内容进行全新的整合归纳，突出每章的重点，调动学生的学习兴趣，提高学生在学习中的发散思维以及提升学生的创新意识，而且要充分利用课堂有限的时间来提高教学质量，培养出满足该领域的高应用型人才。

在讲述材料制备方法的时候，应该注重讲解材料的性能、结构、制备等基础理论。充分利用其他课程与本课程相结合，重点讲解材料的性能与结构之间的关系，同时也要注重理论联系实际，结合本地区，本校的一些资源为学生做详细的讲解。比如在讲解陶瓷材料的制备与应用，高分子材料的制备方法的时候，可以利用本校老师发表的一些重点核心论文作为引例，讲解近几年相关新材料制备方法与应用。这样既全方位地引导了学生的学习兴趣又拓宽了学生的专业视野，使学生更加快捷地了解本专业的前沿知识及新材料的发展方向，同时也培养了学生一定程度上的创新能力和自主学习能力。

四、教学方法和教学手段改革

1.采用多媒体教学与传统板书相结合、开启互动教学。随着材料合成制备方法的高速发展，材料的工艺性以及合成方法的更新周期都比较快，再加上《材料合成与制备方法》教学内容广，知识信息量比较大，工艺性繁多、概念性及理论性都很强，教学内容也更新得快。而多媒体教学恰恰具有存储信息量大，传播速度比較快的特点，效果直观，动画形象生动，可以缩短学生掌握知识量的时间，节约更多的教学时间，增加课堂探讨和课堂交流，使教学更加活跃和生动，更容易激发学生的思维思考能力，便于学生更加透彻地理解概念和实践的应用。比如一些非晶态材料、陶瓷材料、晶体材料等，老师可以利用CAD制图更加形象生动地表示出来，让学生更加容易理解和掌握。也可以方便快捷地下载各种材料制备的流程图，实验设备，操作方法。再次就是学生可以方便地制作一些材料制备合成方法的PPT以及一些新材料的小论文，可以在课堂上实时的开展，增加学生的学习兴趣。

多媒体也会带来一些弊端。比如学生可能在课堂上所有的知识点都理解掌握了，但是下课之后就会很快遗忘，因为在播放PPT的时候速度较快，也许学生没有注意看PPT中的相关内容，过后则容易遗忘，所以要结合传统板书的教学模式，让学生有足够时间消化知识，思考问题，还可以调动学生做笔记，提高学生的注意力。这样在一定程度上消除了学生学习中厌烦的心态，极大地提高了学生的学习兴趣，优化了教学效果。

2.理论与实践相结合。对于工科类的学生来说，《材料合成与制备方法》是一门理论性和实践性很强的专业基础学科，所以在教学中除了对教学理论的讲解之外，还应该注重教学实验，这样既培养了学生的动手能力，独立思考的能力，又巩固了理论知识，通过教学与实践相结合，使学生的学习热情进一步提高，也更加容易使学生对本专业的知识点有更加深刻的理解与运用。因为对于大三的学生来说，或多或少的在跟着老师做一些新材料制备的研究，比如陶瓷材料的制备，晶体材料的性能测试等，这样就可以使学生把本专业知识与实践相结合更加深刻的理解和灵活的运用。也为后续的毕业设计奠定基础，更为以后的工作带来帮助。

3.多样化的考核方式。为充分发挥考核在教学中的重要作用，考核更是教学过程的重要环节，正确引导学生，为评价和反馈带来有用信息。因此应调动学生在整个课程学习中的自主性，提高学生自主学习的能力，更加全面地了解本专业知识，更加客观地反映学生的学习水平。以往的传统考核方式多为闭卷考试，比较死板，学生负担过重，严重影响学生学习的兴趣和热情，虽然这种考核能加强学生对知识的记忆，但是考完之后知识容易遗忘，因为学生纯粹是通过死记硬背来完成考试的。所以本课程应该设置多种考核的方式：（1）平时成绩。主要包括提问、发言、小组讨论、课程研究以及作业等。（2）对新材料制备的一些小论文讲解。平时每章做一次考试小测试等。（3）闭卷考试。出一些基本理论性的题目，与实践相结合的一些开放性题目以及学科交叉的综合性题目。这样不仅使学生对专业知识有更加深刻的理解，而且更容易提升学生的创新能力和思考能力。因而更能满足该领域人才培养的目标，从而提高教學质量。

五、结语

《材料合成与制备方法》是一门实践性非常强的学科，为了培养符合高校转型应用型人才培养目标的人才，满足材料物理专业对人才培养的要求，通过对课程深刻的剖析，深刻地探讨教学改革，做出以上有效的改进，希望为后续教学带来高效的成果。但是教学是不断的实践与摸索的过程，还需要更多地完善教学内容，丰富教学方法，做到积极创新，提高学生实践和创新能力，才能培养出具有工程实践能力的高素质、复合型、创新型专业人才。

参考文献：

[1]吴建生，张春柏.材料制备新技术[M].上海：上海交通大学出版社，1996.

[2]赵文元，王亦军.功能高分子材料化学[M].北京：化学工业出版社，1982.

[3]李家茂.材料制备与合成课程教学改革与实践[J].安徽工业大学学报，2011，（5）：123-124.

[4]沈其文.材料成型工艺基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2003.

Discussion on Teaching Reform of Material Synthesis and Preparation

ZHANG Ren-hui，ZHANG Heng，SHI Wei，WU Yun-dong，LENG Sen-lin

（College Material and Chemical Engineering，TongRen University，Tongren，Guizhou 554300，China）

Abstract：The material synthesis and the preparation method is the design thought of new technology，preparation process and new materials，which puts it into the application of a discipline and is the professional required course materials.The curriculum content is various，involve wide，there is a difficulty in teaching for materials physics major students.By summing up teaching experience and in-depth teaching content，the selection of teaching materials，teaching methods and means to reform，to stimulate students'interest in learning，improve the quality of classroom teaching.

Key words：material synthesis and preparation method；course teaching；reform；discuss