工程教育专业认证背景下“陶瓷工艺学”教学思考

许琪 张伟彬 范聪敏

[摘 要] 根据工程教育专业认证要求，结合“陶瓷工艺学”课程特点，从课程教学内容、课程教学方式、课程教学配套实验/实践项目、课程教学效果评价体系、课程教学团队建设等方面介绍了“陶瓷工艺学”课程教学的一些改革尝试和思考。具体包括对教学内容重难点的取舍，推进启发式教学、多媒体与传统教学结合、线上与线下教学结合、教学与展示相结合、教学与讲座相结合，优化课程教学配套实验项目，加强实习环节中课程教学配套实践项目训练，积极推广课程相关省级、国家级竞赛，加强课程教学团队建设，积极做好课程的持续改进等。

[关键词] 工程教育专业认证;陶瓷工艺;教学改革

[基金项目] 2020—2022年成都理工大学中青年骨干教师发展资助计划（10912-JXGG2020-06848;10912-JXGG2020-06236）

[作者簡介] 许 琪（1989—），女，湖北荆门人，工学博士，成都理工大学材料与化学化工学院讲师（通信作者），主要从事介电陶瓷研究;张伟彬（1989—），男，甘肃天水人，工学博士，成都理工大学材料与化学化工学院研究员，硕士生导师，主要从事矿物能源材料研究;范聪敏（1987—），女，陕西渭南人，理学博士，成都理工大学材料与化学化工学院讲师，主要从事纳米材料的制备及性能研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）37-0121-04    [收稿日期] 2021-04-16

成都理工大学材料科学与工程本科专业已于2019年获得中国工程教育认证，达到中国工程教育认证标准要求，符合《华盛顿协议》国际互认条件。为了更好地培养满足工程教育专业认证目标的专业工程技术人才，除了在培养目标、课程体系、师资队伍、支持条件等方面不断进行系列教改之外，还需紧紧围绕专业的基础课程和核心课程进行持续思考和建设[1]。

“陶瓷工艺学”是本专业无机非金属材料方向的专业核心课程，共2学分，32学时。该课程在“材料科学基础”“材料工程基础”“材料物理化学”等专业基础课之后，在大三学年秋季学期开出。课程支撑了三个毕业要求，分别是：指标点2.4，即能够分析材料科学与工程的复杂工程问题产生的原因，提出解决途径，以获得有效结论;指标点3.1，即能够掌握材料产品设计和开发的方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素;指标点4.2，即能够针对材料设计与制备、材料应用过程中的复杂工程问题，选择合适的研究手段和方法。其课程教学目标是通过课程的学习，使学生能够分析陶瓷材料的组成、结构、工艺、性能之间的相互影响关系，熟悉坯料、釉料配方设计和计算，能根据陶瓷产品的性能和应用需求选择陶瓷生产工艺流程的相关装备，掌握主要工艺参数的影响因素及确定原则，了解本专业方向的最新发展状况。通过揭示陶瓷产品生产过程中的理论基础和工艺技术，培养学生分析问题和解决问题的能力，有助于学生顺利进入并适应陶瓷专业技术领域的工作和学习。本文以“陶瓷工艺学”课程为例，提出了在工程教育专业认证背景下对于课程教学中的一些改革尝试和思考[2，3]。

一、对于课程教学内容的思考

目前，成都理工大学材料科学与工程本科专业“陶瓷工艺学”课程采用的教材是由化学工业出版社出版、张锐主编的《陶瓷工艺学》一书，教学内容包括陶瓷原料、粉体的制备与合成、坯体和釉料的配料计算、陶瓷坯体的成型、坯体的干燥、陶瓷材料的烧结、陶瓷的加工及改性。首先，教学内容的编排顺序是依照陶瓷生产工艺流程进行的，因此很容易串成一条逻辑主线，有助于学生对整体框架的把握。但是，每一步流程中，涉及传统陶瓷和先进陶瓷时，具体工艺又会有所不同。例如：生产传统陶瓷的原料常为天然矿物原料，而生产先进陶瓷的原料多为高纯新型陶瓷原料;传统陶瓷对原料粉体的纯度和细度要求不高，其粉体的制备多采用机械法，而先进陶瓷原料粉体则要求高纯度、高细度，其粉体的制备更适合采用化学法合成。这就要求授课教师在对教学内容了然于胸的前提下，必须进行一定的规划，在授课过程中不能一股脑把内容抛出来，而需要分类讲述，徐徐引导，更加注重培养学生对知识的整理和归纳能力。其次，目前教材中涉及的教学内容共七章，在规定的32学时内完成全部内容的讲授略显仓促，且学生学习效果会较差，因此，课堂教学重点内容要有所取舍，一些比较简单的或具有较大开放性的内容，则可以留给学生课后自学或调研。最后，教材的内容一般在数年内不会有太大的变化，但这并不意味着教学内容就一成不变[4]。陶瓷材料，尤其是先进陶瓷材料及其制备工艺的发展日新月异，因此，课程教学内容也应持续整合、与时俱进。例如，授课时在第一节课堂上增加“前言”部分，给学生讲述陶瓷发展历史、陶瓷的分类和应用背景等基础知识，让学生对陶瓷有一个更全面的了解。同时，教师可以结合最新工业发展来展开陶瓷在某一方面的应用介绍。例如，从我们日常不可或缺的电子产品入手，引出电子器件中的关键元件——多层陶瓷电容器（MLCC），再深入到MLCC的核心材料——介电陶瓷，这样贴近生活、逐层深入、环环相扣的内容，能极大地吸引学生的注意力。

二、对于课程教学方式的思考

长期以来，教学改革中都在提倡改变以“教”为主的教学方式，转而变为以“学”为主的方式，工程教育专业认证亦倡导以学生为本的教学理念。在“陶瓷工艺学”课程教学方式上，我们做了一些改变尝试。

（一）推进启发式教学，培养创新意识

在课堂中，改变传统的抛出知识点的方式，转为抛出问题，以此推动学生进行思考，并鼓励学生提出有创意的回答，以此培养创新意识。例如，教材第六章首先叙述了传统烧结方法及设备，然后在第七节叙述了七种特色烧结方法及对应设备，课堂上教师应特别注重从“传统烧结方法”到“特色烧结方法”的过渡，改变以往平铺直叙的方式。在介绍完传统烧结方法之后，可以抛出问题“传统烧结方法的缺点有哪些”来引导学生思索。接着进一步抛出问题：“可以从哪些方面来改进烧结？”以鼓励学生进一步从烧结原理、烧结制度、烧结设备等方面提出自己的想法。最后，教师总结提炼学生的观点，相应地引入“特色烧结方法”。