材料制备技术课程教学探究

摘要:作为一门面向材料类专业学生开设的专业核心课程，材料制备技术课程的目的是为了使学生了解并掌握有关材料制备与加工的方法与工艺。其中材料制备合成与加工工艺的基本原理是学生学习中的核心内容，由于基本原理涉及的范围广且需要实践操作等特点，让教学过程中出现了很多困难。依据此等现象，为增强学生的学习主动性，提高教学质量，全文将从理论知识、现代化教学以及科研实践这三个方面来研究并探讨一下关于材料制备课程的教学。

 

关键词:材料制备技术;教学改革;教学与实践;教学质量

 

材料制备技术课程是材料类专业学生的专业课，本课程设置的目的是通过该课程的学习，使学生理解材料制备合成与加工工艺的基本原理，在相关理论的基础上，掌握先进材料制备的技术。该课程涵盖内容多、知识点分散、实践性强，以传统的课堂教学方式向学生传授各种材料制备及合成方法的基本原理、设备仪器构造、方法和技术等知识，会让学生感到琐碎和枯燥，很难提起兴趣学习［1－2］。如何在有限的时间里掌握众多的制备技术、提高课程教学效果?本文将从理论知识、现代化教学以及科研实践这几个方面来展开分析及探究。

 

1理论知识打基础

 

1.1基础理论的掌握

 

材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础，特别是20世纪60年代起，先进材料科学更是引起了全世界的重视。材料科学最终的研究和发展目的是应用，而其中材料制备是应用的重要基础。材料制备技术课程主要包括纳米无机材料、高分子材料、金属材料、晶体材料等多类材料制备技术和工艺，同时涵盖了实现新材料的设计思想，涉及物理学、化学、生物学、材料学等多学科交叉知识。在学习该课程时，需要掌握物理化学、材料科学基础等重要的基础课程，因此在本专业安排该课程时首先需考虑好学生的基础知识储备情况，合理开展专业课程内容，注重课程之间的衔接，避免课程内容之间的重复以及空缺。例如:学习材料制备技术这门课程时，学生需要先学习《物理化学》、《材料科学与基础》这些课程，因此可以将《物理化学》、《材料科学与基础》安排在大一或大二学习，之后再安排材料制备技术这门课程，这样学生学习起来就较为轻松，从而提高学习兴趣。

 

1.2历史起源的引入

 

材料制备技术针对不同的材料产生个性迥异的制备技术，其基本原理是独特的，毫无系统化，因此想要在课堂上有系统、有节奏、有规律的讲授这门课程本身就是一件具有挑战的事情。基本原理的讲述较为枯燥乏味，多数都是一些叙述性的知识，在传统课堂上一般都是直接讲述———接受的过程，为此老师讲述辛苦，而很多学生也难以提起兴趣，致使教学效率低下，这个局面视乎难以突破。但其实一种制备合成方法或加工工艺都有着自己的历史来源，而我们在教学过程中往往总是忽略了这一部分的内容。故事往往有着吸引力，适当在课堂上穿插一些关于相关的历史故事，生动的讲述过程一方面调动了学生的积极性，引起了他们的注意，拉近了师生之间的距离，另一方面还提高了教材的趣味性，使他们能更好地理解掌握这一部分的内容，提高教学效果［3］。这种轻松的课堂氛围，不仅仅打破了枯燥，而且还将基本理论知识和一些哲学思想讲授给了学生，增强了学生的好奇心以及探索学习的主动性，他们也会感受到这门课程的魅力。

 

2现代化教学要跟上

 

2.1多媒体器材的使用

 

多媒体具有集图文、音像和动画等多种表现形式于一体的功能，可以通过图画、文字、声音、视频、动画等一些在黑板上无法展现出来的功能，表达更加直接和形象，能更好地进行教学，因为它强大的功能性让我们的教学内容更加的直观、生动和形象，学生当场就可以理解掌握，从而能激发出学生更多的学习兴趣和积极性，提高课堂的互动性，而且多媒体的投入使用还可以让老师们打破原有的教学方式，以一种更加新颖的方式进行上课教学，顺应时代的潮流［4］。材料制备技术课程侧重于介绍各种材料制备及合成方法的基本原理、设备仪器构造、方法和技术等知识，内容杂且多，而课程时间有限。在这种情况下，就需要老师们在课堂讲授中，充分利用多媒体的这些功能，将现代化的教学手段与传统的教学方法相结合，通过将文字教材制作成多媒体软件，把一些难以理解的基本理论具体形象地表现出来。例如:将抽象的先进材料制备技术原理、加工工艺、合成条件以及相关材料等以图像、动画、视频等形式展示给学生;对于一些平时难以接触到的高端实验设备或比较复杂、难度较大的制备工艺等，可以通过影视材料、动漫及其他方式形象生动、逼真地模拟;另外，在条件允许的情况下，还可以组织学生观看相关视频，直观地了解和掌握某些实验仪器的结构和操作。

 

2.2互联网教学模式的加入

 

受新冠肺炎疫情影响，大中小学延期开学，互联网教学模式迎难而上，各学校“停课不停学”，这也使得互联网教学得到空前的发展［5］。在互联网飞速发展的时代，信息呈现爆炸式增长，人们对知识的需求越来越多样化，同时也为教育的发展提供了新的平台，互联网教学的优势也越来越明显:在很大程度上跨越了地域、物质等造成的教育资源分配不平等的问题，可以满足人们不同程度的学习的要求，使教育更加人性化，更具有针对性，可以综合利用各种互联网的先进技术，提高学习效率。材料制备技术课程涉及众多学科，为了获得更好的教学效果，学生在上课之前应对制备方法有所接触，最好能进行亲手操作。但是由于学时限制以及实际操作的局限性，可增加慕课、微课、翻转课堂等多种方式进行的互联网在线教学［6］。可结合校级、省级、国家级精品课程的教育资源共享，给予学生课前预习、课后学习充分的选择性，以提高学生学习的有效性。例如，在讲解制备技术之前，可让学生观看一个制备实例，对制备方法有一定的了解，可以增加其学习兴趣。增加互联网教学可以有效控制教学进度，把握学生学习状态，提高学生学习的积极性。

 

3科研实践相促进

 

作为一名正承担着材料制备技术课程的大学教师，经常在课下与学生交流，有的学生反映教学内容琐碎，有些知识点过于抽象，比如对于物理气相沉积制备方法、制备原理、操作技术流程听得似懂非懂，谈起不同种材料如纳米材料、单晶材料或薄膜材料等该如何选择合理的制备方法及工艺更是一头雾水。学生反馈到课堂上学习的某种材料制备的操作流程只是纸上谈兵，其装置设备仪器根本就没有见过，没有直观的设备仪器认识，没有实验室的实验实践过程，对能否合成此目标材料持怀疑态度，因此材料制备及合成方法传统的理论教学方式已经不能满足培养高质量人才的需要［7］。材料制备课程本身是一门理论性和实践操作性相结合的课程，仅仅采用课堂教学方式显得过于单调、枯燥，使大部分学生处于一种消极被动的地位。在课堂教学过程中，增加适量的实践操作，一方面有助于调节课程气氛和激发学生的学习兴趣，另一方面能帮助学生深入理解其相应的理论知识，提高学习效果。那如何实现其中的实践操作可根据院校的实际条件以及学生培养目标来制定合理的方案。例如:对于有硕博学位点且硬件设施较为齐全的院校，可以采用教学与科研相结合的方式向学生传授知识，鼓励学生走进实验室，将学生的创新意识和实践能力的培养贯穿于整个教学过程，从而全面提高教学质量;对于没有硕博士学位点或硬件设施不太齐全的院校，如果无法提出科研条件，可以采用参观实验设备、观摩实验操作过程等方式来替代。总之，加强实践操作，采用教学与科研实践相结合的模式，以科研实践促进教学内容的更新，丰富教学内容，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和实践动手能力;同时提高教学质量和教学水平。

 

4结语

 

本文通过结合材料制备技术课程的特点以及教学现状，对该课程的课程安排、教学方法、教学模式等多个层次、多个方面出发，探究提高教学质量和教学水平的良好方法。通过调动学生学习的积极性，激发学生学习的兴趣，扩宽学生的知识范围，培养学生实践操作能力以及创新能力，来为材料制备技术课程教学质量的改革提供一种创新、有意义的探讨与思考，并逐步建立以培养高质量人才为目标，以现代社会需求为导向的教学新体系。

 

参考文献

 

［1］马娟娟.《材料制备科学》课程教学探索［J］．科技经济导刊2019，27(24):161.

 

［2］梁济元.《材料制备新方法》研究生课程教学改革初探［J］．广州化工，2019，47(3):126－127.

 

［3］安宇.无机化学中元素化学的教学探究［J］．化工管理2020，6:21.

 

［4］刘刚，李佳，梁晗.“互联网+”时代高校教学创新的思考与对策［J］．中国高教研究，2017(2):93－97.

 

［5］张茜.新型冠状病毒肺炎疫情下互联网教学模式的探讨［J］．财富时代，2020(4):53.

 

［6］肖立勇，尹跃.基于传统课堂教学与Internet教学混合式下的大学物理教学探究与实践［J］．物理通报，2020(S1):2－5.

 

［7］张敏，张永兴.《材料制备及合成方法》课程教学与科研结合模式探讨［J］．廊坊师范学院学报(自然科学版)，2018，18(2):114－117.

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