《玻璃工艺学》课程教学改革的探讨
作者 :  张爱娟 李国昌 杜庆洋 王卫伟 焦万丽

  摘要:《玻璃工艺学》是无机非金属材料专业的主要专业课之一,课程的设置是为了使学生掌握玻璃生产制备的基本原理、工艺过程和设备,使之胜任玻璃生产工艺工程师的基本技术要求。但传统的教学,以教师讲授为主,重灌输,忽视学生学习的主动性,课堂枯燥,学生没有兴趣,只为被动应付考试,很难达到该领域对学生能力的要求。结合课程本身的特点和存在的问题,作者就教学内容、教学方法、教学手段、生产实习、实验教学等环节进行有益的探索与尝试。
  关键词:玻璃工艺学;无机非金属材料;课程改革
  中图分类号:TB383 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2014)39-0046-02
  一、引言
  《玻璃工艺学》是无机非金属材料专业的主要专业课之一。主要讲授玻璃组成、结构、物理化学性能、生产工艺过程及设备、各种玻璃制品的生产工艺及玻璃加工。目的是使学生掌握玻璃生产制备的基本原理、工艺过程和设备,使之胜任玻璃生产工艺工程师的基本技术要求。本课程的特点是与生产实际联系较为紧密,要求学生适应生产实际的需求,能够解决生产中出现的实际问题。但传统的教学,以教师讲授为主,学生需要依赖教师的表述想象出复杂的生产工艺各环节及相应的设备,课堂枯燥,学生没有兴趣,只为被动应付考试,很难达到该领域对学生能力的要求。所以,结合课程本身的特点和存在的问题,作者认为有必要就教学内容、教学方法、教学手段、生产实习、实验教学等环节进行有益的探索与尝试。
  二、优化教学内容
  《玻璃工艺学》这门课程教学内容主要包括三大部分:第一部分为玻璃物理化学,着重于玻璃组成、结构、性质三者的联系。具体包括:玻璃组成与结构、玻璃生成规律、熔体和玻璃体的相变、玻璃粘度和表面张力、玻璃机械、热学、化学、电学、磁学、光学性质。对于基础理论部分,借助先进的多媒体教学手段,将深奥的理论视觉化,有利于学生对理论知识的掌握,有效地化解了教学中的重点和难点,提高了教学效率,增强了教学效果。
  第二部分为玻璃工艺学基础,主要讲述有关玻璃工艺原理及工艺因素的影响。具体包括:玻璃原料及成分设计、玻璃制备工艺,如熔制、成型、退火、淬火等,玻璃性能检测、玻璃制品的加工,如冷加工、热加工、表面处理等。该部分内容与生产实际密切相关,可以通过认识实习、生产实习环节使学生走进车间,真正接触玻璃生产线,发现问题、解决问题,同时也可以采取技术人员走进课堂的方式,将生产实际中遇到的问题与学生分享,保证理论与实践的紧密结合,调动学生的积极性,激发学习兴趣。
  第三部分为各种玻璃制品的生产,主要讲述工艺流程与生产技术。具体包括:瓶罐玻璃、器皿玻璃、平板玻璃、保温瓶玻璃、石英玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、微晶玻璃、玻璃纤维、特种玻璃的生产。该部分内容涉及到传统的玻璃品种,更应该加大对新型玻璃品种的介绍,拓宽学生的知识面,同时,应进一步加强与国内外同行的交流,紧跟科技前沿,将最新的科技成果融入教学内容。
  三、改进教学方法
  教学方法是教师与学生为了共同完成教与学的任务所使用的工作方法,包括教的方法与学生学的方法,二者相互联系,不可分割。改革、创新教学方法,会更有利于教学任务的完成。传统的教育模式中,教师处于教学的主体地位,是知识的先行者和灌输者。这种教学方式重灌输,忽视学生学习的主动性;重知识的演绎和推理,忽视知识的综合运用;重课堂的集体教学,忽视学生的个性,教学完全是单向的传播和灌输。教学结果虽能使学生获得高分,但抑制了学生的创新思维和发散思维,不利于学生综合素质的提高,不利于创新能力的培养。
  1.启发式教学。讲授中穿插与教学内容原理相同的身边实例和工厂生产实例,对学生的思维进行引导,加强学生对所学知识的理解。通过巧设情景问题,引起学生认识上的矛盾,激发学生积极思考,促进学生思维能力的发展。另外,教学中可以通过形象比喻用大家熟悉、具体的事物,形象地说明较为复杂、抽象的事物。还可以通过对比把两种相互对应的内容或同一内容相关的不同方面并列在一起,加以对照说明,通过比较它们之间的异同,加深学生对概念的认识,促进理解与掌握。
  课堂教学不等于单向灌输,教师不能仅仅是“讲师”,而应该是“导师”。要注意引导学生自主学习和探索知识。师生之间相互学习、相互交流、相互启发、相互激励,既要考虑如何使学生有效掌握已有的知识,又要善于启发学生自己去感受和理解知识发生和发展的过程。教师应该善于发现和开发蕴藏在学生身上潜在的创造性品质,使之养成良好的科学探索精神和研究创新思维习惯,既要充分发挥教师的主导作用,又要积极发挥学生的主体作用,真正能调动广大学生的主观能动性,促进广大学生个性发挥。
  2.与实践的结合。教学中安排有8学时的教学试验和相关的认识实习及生产实习。课堂教学过程中,带领学生参观相应的实验室,亲自动手使用部分实验设备,起到巩固理论知识、提高动手能力、训练综合技能、拓宽知识视野的作用。实习环节,学生可以直接走进金晶玻璃集团和力诺玻璃制品有限公司的玻璃生产线,不仅生产流程线、各主要设备一目了然,而且可以通过监控室清楚掌握生产线的实时动态,第一时间发现生产中存在的问题并采取相应的措施,极大程度地考验了学生理论知识的巩固与否和对实际问题的应变能力,理论与实践紧密衔接,激发了学生的学习热情,也为学生将来走向社会和工作提供最初的锻炼。
  3.趣味阅读。兴趣是最好的老师,无论做什么事情,只有你爱好它,对它有兴趣,才会全身心地去做好。针对目前的大学生,按照传统的填鸭式教育,忽视学生的兴趣,效果往往很不理想,因此有必要适当根据学生的爱好,选取趣味性的材料予以阅读,并给予学生必要的内容进行自学,激发他们的求知欲望和学习兴趣,让他们成为学习知识的主体,真正提高学生的综合素质。
  4.强化教学手段。多媒体教学具有声情并茂、视听结合的特点,设计合理的多媒体技术教学手段,信息量大,可轻松引领学生进入直观、形象甚至虚拟的场景,使学生犹如身临其境,能够调动学生的各种感觉器官参与教学活动,充分发挥其想象力,在教学方法的配合下,学习兴趣倍增,由被动学习变为主动学习。教师运用多媒体通过多彩动画的形象描述和展示,有效地化解了教学中的重点和难点,显著提高了教学效率,增强了教学效果。   5.建设网络课程。充分利用网络资源和现代信息技术,积极开展网络课程建设,为学生的学习提供更多的网络资源。通过网络资源,可实现师生的互动,加强师生联系,突破时空的界限,延伸课堂的空间,拓宽学生的知识面。例如,使用电子邮箱或qq的方式可以实现老师与学生之间的对一的交流,当学生遇到疑问时可以及时向老师请教,老师根据反馈回来的信息及时调整授课方式和内容。
  6.改革考核方式。课程考核是人才培养过程中的―个极其重要的环节。考核应该体现出学生掌握并综合利用知识去发现、分析、解决问题的能力,尤其对于与实践结合比较紧密的专业课程,更不应该仅仅以试卷成绩为唯一的考核方式。目前,我们采用的是平时成绩+实验+实习+试卷成绩的综合考核方式。平时成绩主要由学生课堂表现、作业、小论文等组成;实验成绩包括设计性实验成绩和选做实验成绩;实习成绩包括实习记录和实习报告的完成情况;期末考核采用闭卷考核方式,试题的难易程度适当,试卷内容既突出了课程重点又兼顾了知识面的广度。
  7.结束语。为了满足无机材料专业对人才培养的要求,需要不断对专业课程的教学内容、教学方法、教学手段、实践环节及考核方式等方面进行改革与实践,使教师在教学过程能够不断激发学生的求知欲,拓宽学生的知识面,提高学生的实践能力,增强学生的综合素质,培养学生的自学能力、独立分析能力,培养出更多的高素质、复合型、创新型人才。
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