新工科理念下對特種陶瓷課程建設(shè)的思考

聶麗芳

摘 要：新工科改革是新形勢下工科專業(yè)教育教學改革中的重要課題，工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是新工科改革的核心問題。本文結(jié)合新工科建設(shè)的思路和方向，對無機非金屬專業(yè)的特種陶瓷課程建設(shè)進行了探討，并提出了旨在培養(yǎng)學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力的幾點建議。

關(guān)鍵詞：無機非金屬材料;特種陶瓷;實踐能力;創(chuàng)新能力

教育部關(guān)于高等工程教育發(fā)展的戰(zhàn)略研討在經(jīng)歷“復(fù)旦共識”，“天大行動”和“北京指南”等探索后，明確了我國工科教育需要持續(xù)培養(yǎng)多樣化、創(chuàng)新型工程科技人才以支撐國家實施創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展模式，從而吹響了新時代工程科技人才培養(yǎng)的號角。新工科的建設(shè)，一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)以滿足科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的要求; 另一方面要推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新，探索新形勢下復(fù)合人才的培養(yǎng)模式。地方工科院校作為區(qū)域性工程人才培養(yǎng)的主陣地，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用，在新工科背景下，對于傳統(tǒng)的工科專業(yè)如無機非金屬材料專業(yè)而言，培養(yǎng)學生的工程意識，提高工程實踐能力和創(chuàng)新能力是關(guān)鍵。

特種陶瓷是我校無機非金屬專業(yè)陶瓷方向的專業(yè)必修課，課程介紹了特種陶瓷的主要生產(chǎn)過程及原理，以特種陶瓷性能-組成結(jié)構(gòu)-工藝之間的關(guān)系為線索，詳細論述了特種陶瓷的主要分類及應(yīng)用。課程的培養(yǎng)目標是使學生掌握結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能和制備工藝，理解工藝因素對不同陶瓷材料性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的影響，從而能夠從技術(shù)角度分析特種陶瓷生產(chǎn)中的問題，提出改進方案，初步具備研發(fā)和設(shè)計新材料的能力。本文結(jié)合新工科建設(shè)的思路和方向，對特種陶瓷課程的建設(shè)提出了幾點建議。

一、特種陶瓷課程體系現(xiàn)狀

目前特種陶瓷課程的授課學時為30學時，學時分配情況見表1。

由于學時數(shù)少，導(dǎo)致每節(jié)課的授課內(nèi)容較多，學生學習起來有些吃力。課程的授課方式以課堂教學為主，多媒體如圖片、視頻等教學方式為輔，教學形式相對單一，學生的參與度有限，學習主動性不高;缺乏必要實驗教學，導(dǎo)致理論知識和實際應(yīng)用脫節(jié)，不利于學生工程實踐能力的提升;課程考核方式為平時成績和卷面成績相結(jié)合的方式，為培養(yǎng)學生實際應(yīng)用的能力，有必要對試卷考題的設(shè)計進行優(yōu)化。

二、優(yōu)化課程內(nèi)容，滿足產(chǎn)業(yè)需求

特種陶瓷分為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩大類，結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷又分為很多門類，內(nèi)容繁多，由于課程設(shè)計為30學時，有必要對課程內(nèi)容刪減，提高課程質(zhì)量。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，近年來京津冀地區(qū)，高溫結(jié)構(gòu)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)相對較少，偏向于電、磁、光、熱、化學、生物等功能的新材料尤其是電子陶瓷產(chǎn)業(yè)則層出不窮，比如安施電子有限公司，天津中環(huán)電子信息集團有限公司，太陽誘電（天津）電子有限公司等。作為地方工科院校，應(yīng)針對區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)先開展教學和科研，立足地方，輻射全國。因此在課程內(nèi)容的設(shè)置上將著重于講授功能陶瓷如電介質(zhì)陶瓷、鐵電陶瓷、敏感陶瓷、導(dǎo)電陶瓷等陶瓷的生產(chǎn)工藝、性能及應(yīng)用，以支持區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，為相應(yīng)行業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的應(yīng)用型高水平專門技術(shù)人才。

三、設(shè)置課程實驗，開展創(chuàng)新訓(xùn)練

目前特種陶瓷的課程設(shè)置中沒有實驗實踐內(nèi)容，顯然對學生實踐能力和工程意識的培養(yǎng)而言是不利的。學生在學習完相應(yīng)的專業(yè)理論課后，通過實驗實踐環(huán)節(jié)來加深對專業(yè)理論知識的理解，并最終應(yīng)用于實踐。課程實驗可分社基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性實驗，由于陶瓷材料的制備方法差別不大，因此基礎(chǔ)性實驗側(cè)重于不同功能陶瓷的性能測試，而設(shè)計性實驗是學生在教師的指導(dǎo)下自己查閱資料，提出實驗方案，設(shè)計實驗步驟，完成材料的制備和測試等一系列工藝流程，從而加強對材料組成設(shè)計、制備工藝、性能和用途之間相互關(guān)系的理解。通過設(shè)計性實驗的訓(xùn)練，讓學生能夠?qū)W以致用，同時加深對特種陶瓷材料組成和性能之間關(guān)系的理解，提高學生分析和解決問題的能力。

對于一些學有余力的學生，可以選做創(chuàng)新性實驗，鼓勵學生在實驗中提出自己的想法，大膽創(chuàng)新，訓(xùn)練和培養(yǎng)其科學實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神。

四、增強校企合作，完善育人機制

目前我校無機非金屬專業(yè)任課教師中年輕教師居多，而青年教師的工程實踐經(jīng)歷和經(jīng)驗相對匱乏，在課程教學中很難結(jié)合教學內(nèi)容給出相應(yīng)的生產(chǎn)實例，因此作為任課教師應(yīng)該以實踐鍛煉、相關(guān)培訓(xùn)、參與課題研究等形式積極參與到行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)科研中，來提高自身的工程實踐能力。同時，可以引進有豐富經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或管理人員做課程輔導(dǎo)教師，言傳身教，把先進的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗傳授給學生，既讓用人單位參與到學生的培養(yǎng)中，也使學生了解相關(guān)企業(yè)的用人需求。如果條件允許，可以探索開設(shè)校企合作課程，相互取長補短，將校企雙方的利益訴求有效連接，實現(xiàn)地方本科院校與行業(yè)企業(yè)的“深度融 合”。

五、改革考核方式，強化學習效果

特種陶瓷課程的考核方式為平時成績和卷面成績相結(jié)合的方式，其中卷面考核時沿用傳統(tǒng)的題型如填空、選擇、判斷、問答題等形式。填空和判斷題主要考核學生對概念、基礎(chǔ)知識掌握的能力，選擇題則考察學生對課程內(nèi)容綜合運用的能力，問答題則體現(xiàn)學生實際解決問題的能力。比如，有一道題目是考察壓電陶瓷的工作原理，題目的設(shè)計卻與電子打火機有關(guān)，如下，電子打火機是在某種陶瓷一端接上一段細導(dǎo)線，此導(dǎo)線與在打火機出氣口處的金屬材料形成一個缺口，通過機械機構(gòu)使撞擊塊的撞擊時與氣源開啟同步，從而達到點火的目的，試問電子打火機的工作原理是什么？通過題目的設(shè)計促使學生不能去死記硬背答案，而是根據(jù)課本所學靈活運用知識，提高實際應(yīng)用的能力。

六、結(jié)束語

新工科改革是新形勢下工科專業(yè)教育教學改革中的重要課題，在新工科理念下特種陶瓷課程的教學改革應(yīng)著眼于先進的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，改革課程的教學內(nèi)容和授課方式，強化實驗實踐環(huán)節(jié)，將人才培養(yǎng)的核心放在工程實踐能力和創(chuàng)新能力的提升上，同時還應(yīng)在培養(yǎng)方案的修正、培養(yǎng)途徑的革新以及師資隊伍的建設(shè)等方面進行積極探索，以助力新經(jīng)濟形勢下新工科人才的培養(yǎng)。

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