李啟泉 張旺璽 劉磊

摘要在新材料領(lǐng)域中，超硬材料因其特殊的性能而具有非常重要的地位，起著其他材料不可替代的作用，并得到日益廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)超硬材料制品工藝學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索，在更新教學(xué)觀念、改革教學(xué)內(nèi)容、專題教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)等方面提出了改革措施，目的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞超硬材料制品教學(xué)觀念課程教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 前言

超硬材料因其特殊的性能而具有非常重要的地位，起著其他材料不可替代的作用，并得到日益廣泛的應(yīng)用。目前，無論在國(guó)內(nèi)，還是在國(guó)外，超硬材料制品的研究與制造都是一個(gè)異?；钴S的領(lǐng)域。超硬材料制品工藝學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，是近年高校為材料科學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)課程。由于它涉及金屬、陶瓷和高分子三大固體材料，內(nèi)容繁雜，學(xué)時(shí)有限，目前國(guó)內(nèi)還沒有比較成熟的教材，因此教學(xué)難度大。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)人才的關(guān)鍵。

1 改變教學(xué)觀念，更新教學(xué)內(nèi)容

目前的高等學(xué)校教育在教學(xué)觀念上還存在很多的局限性，如只重視對(duì)書本知識(shí)的傳授而忽略了教學(xué)方法；只關(guān)注考試分?jǐn)?shù)而忽略了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握度；只關(guān)心理論知識(shí)的講授而輕視了實(shí)踐操作等。因此要提高教學(xué)質(zhì)量，首先得改變教學(xué)觀念。教學(xué)過程不僅是傳授知識(shí)的過程，更重要的是對(duì)學(xué)生人格和能力培養(yǎng)的過程。

很多專業(yè)化教材或多或少存在“老化”現(xiàn)象，未能很好的反映當(dāng)代科技在該專業(yè)領(lǐng)域的最新研究成果，這大大影響了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣，從而使專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量大打折扣。近年來，我國(guó)的超硬材料工業(yè)出現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的飛躍，體現(xiàn)在合成技術(shù)水平得到了大幅度的提升、制品制備技術(shù)不斷完善、應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛等。但是，現(xiàn)在使用的教材一般包括“超硬材料學(xué)”和“超硬材料制品”兩個(gè)大的部分，教材系統(tǒng)性不強(qiáng)，不利于學(xué)生掌握最先進(jìn)產(chǎn)品的制造技術(shù)和方法。因此，有必要采用自編教材的形式進(jìn)行教學(xué)，教材一年一補(bǔ)充和更改，緊緊圍繞超硬復(fù)合材料（制品）的基本原理和原則，分別介紹超硬復(fù)合材料的概念、原則、方法、反應(yīng)技術(shù)、應(yīng)用、研究前沿以及超硬制品的產(chǎn)生和發(fā)展等內(nèi)容。全書共分十章，主要包括樹脂、陶瓷和金屬結(jié)合劑超硬材料制品及它們的復(fù)合界面等，見表1。

為了擴(kuò)展和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)超硬材料學(xué)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了解，還需要給學(xué)生列出一些課外閱讀材料和書籍，如《超硬材料工具設(shè)計(jì)與制造》、《超硬材料制造》、《現(xiàn)代超硬材料與制品》等，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣，選擇有關(guān)問題去閱讀書籍，以拓展學(xué)生的知識(shí)面。

2 開展互動(dòng)教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣

超硬材料制品工藝學(xué)是一門專業(yè)課，專業(yè)課很容易走“照本宣科”的教學(xué)形式，許多教學(xué)活動(dòng)停留在純理論化階段，忽視了專業(yè)課教學(xué)的實(shí)用性。專業(yè)課教學(xué)一旦離開了利用工程科學(xué)應(yīng)用和實(shí)踐性的特點(diǎn)學(xué)習(xí)自然就會(huì)枯燥無味，學(xué)生也就為了擴(kuò)展和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)超硬材料學(xué)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了解，還需要給學(xué)生列出一些課外閱讀材料和書籍，如《超硬材料工具設(shè)計(jì)與制造》、《超硬材料制造》、《現(xiàn)代超硬材料與制品》等，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣，選擇有關(guān)問題去閱讀書籍，以拓展學(xué)生的知識(shí)面。

只有靠死記硬背來完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，這也導(dǎo)致了他們只追求學(xué)分，而忘記了學(xué)習(xí)這一門課程的初衷。因此，這就要求教師多開展互動(dòng)教學(xué)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，激發(fā)學(xué)生對(duì)超硬材料的激情與興趣。

超硬材料制品工藝學(xué)本身就是一門實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的課程，對(duì)沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說顯得晦澀難懂。因此，要嘗試改變整節(jié)課全面講解的教學(xué)方式，而應(yīng)適當(dāng)?shù)拈_展課堂討論。例如，針對(duì)同學(xué)們普遍不理解的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)該展開討論，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的理解暢所欲言，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，使學(xué)生從單純聽課、做筆記的傳統(tǒng)角色，轉(zhuǎn)化為真正的課程參與者，最后老師做總結(jié)性發(fā)言，讓同學(xué)們對(duì)這一難點(diǎn)加深理解，并鞏固其他學(xué)科知識(shí)，如《復(fù)合材料概論》、《失效分析》等，將知識(shí)串聯(lián)起來，達(dá)到系統(tǒng)學(xué)習(xí)的效果。通過互動(dòng)教學(xué)，同學(xué)們就會(huì)對(duì)這門課程產(chǎn)生興趣，從而學(xué)得得心應(yīng)手。

3 加強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)，提高教學(xué)效率

作為一名老師，首先應(yīng)具有對(duì)自己工作的敬業(yè)精神，然后是勇于改革的探索精神，另外還應(yīng)具有嘔心瀝血的奉獻(xiàn)精神。本著這種使命感，就要及時(shí)地提高專業(yè)素養(yǎng)，適時(shí)的充實(shí)專業(yè)知識(shí)。在科學(xué)發(fā)展日益發(fā)達(dá)的今天，授課老師不應(yīng)停留在原有的課本上，而應(yīng)該及時(shí)了解科技界的動(dòng)態(tài)，更新專業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)自身知識(shí)的升級(jí)換代。教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)與科技發(fā)展、現(xiàn)代應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合，這將為學(xué)生走入工作崗位充當(dāng)很好的“向?qū)А薄?/p>

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生不僅想從老師那里學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還希望獲得一些人生的看法。現(xiàn)代人生活節(jié)奏快，容易產(chǎn)生浮躁的心理，這也讓學(xué)生們感到非常的迷茫，這就要求老師用自己的經(jīng)歷加上閱歷，耐心的給學(xué)生以真誠(chéng)而正確的指引，充當(dāng)學(xué)生人生航行中的好“舵手”。

因此，教師在努力提升專業(yè)素質(zhì)的同時(shí)，還應(yīng)與學(xué)生建立民主平等的和諧關(guān)系，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)環(huán)境，以提高教學(xué)效率。

4 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)綜合分析能力

超硬材料制品工藝學(xué)課程具有較強(qiáng)的理論性又有一定的實(shí)驗(yàn)性，要使學(xué)生理解課程內(nèi)容，設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是必不可少的。因此，為了開闊學(xué)生視野，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)和獨(dú)立科研的能力，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只需根據(jù)“超硬材料制品工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書”做就可以了。而綜合性實(shí)驗(yàn)就要求學(xué)生以“超硬材料制品制備與加工—制品材料性能測(cè)試與分析—制品材料微觀組織結(jié)構(gòu)觀察與分析”為主線，以“材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)—綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)—研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”三層次為一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以材料科學(xué)與工程“成分/組織”“合成/制備工藝”“性能”和”使用性能”四要素及其相互關(guān)系為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本設(shè)計(jì)理念，打破原有的分散、獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，創(chuàng)建與超硬材料專業(yè)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)和專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)相呼應(yīng)的專業(yè)課程體系。在實(shí)踐環(huán)節(jié)前提出諸如目的、要求和注意事項(xiàng)等前提，然后學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)報(bào)告著重考查學(xué)生的分析討論部分，看學(xué)生是否能聯(lián)系已經(jīng)學(xué)習(xí)過的理論和已掌握的知識(shí)技能，將其融為一體。使學(xué)生既提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析的能力，又能體會(huì)到實(shí)際實(shí)驗(yàn)與理論設(shè)計(jì)的距離，鍛煉學(xué)生的操作能力、觀察能力、獨(dú)立思考能力、綜合分析能力和創(chuàng)新能力。

5 引入科研實(shí)例，提高學(xué)生認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力

如何培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力？教師在授課時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)引入科研實(shí)例，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。因此，授課老師可以根據(jù)某一生產(chǎn)過程中的具體問題或事件在課堂中提示后，組織學(xué)生課后查閱相關(guān)資料并加以整理，在課堂中展開討論。這樣既能使學(xué)生了解掌握國(guó)內(nèi)外對(duì)本專業(yè)的研究現(xiàn)狀，又能使學(xué)生參與其中，提高對(duì)本專業(yè)的認(rèn)知能力。例如在教授“樹脂結(jié)合劑超硬材料磨具”一章時(shí)，可以提前布置學(xué)生查閱“材料的增強(qiáng)方法”，其中必然有“顆粒增強(qiáng)”的方法。教學(xué)中將“超硬材料增強(qiáng)樹脂”作為題目加以討論，包括金屬材料和陶瓷材料的增強(qiáng)方法：纖維增強(qiáng)、晶須增強(qiáng)、納米增強(qiáng)等。這樣不但提高了學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)知能力，而且大大拓展了學(xué)生的知識(shí)面。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力為主要目的，老師還可以將自己的科研課題引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與到真實(shí)的科學(xué)實(shí)踐中去。一方面，做到了理論聯(lián)系實(shí)際，促進(jìn)了教研水平和科研水平的提高；另一方面，使學(xué)生從常規(guī)教學(xué)的層面轉(zhuǎn)化到開放式教學(xué)中來，注重了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生盡早的融入社會(huì)實(shí)踐當(dāng)中。

6 結(jié)束語

超硬材料制品工藝學(xué)課程教學(xué)的改革，沒有套路可循，只有聯(lián)系實(shí)際，采用科學(xué)的教學(xué)方法，才能真正全面而有效地提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的專門人才。這就要求我們從教學(xué)改革入手，“堅(jiān)持能力為重，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，教育學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)技能，學(xué)會(huì)動(dòng)手動(dòng)腦，學(xué)會(huì)生存生活，學(xué)會(huì)做事做人，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)，開創(chuàng)美好未來。”

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