剖析结构陶瓷课程教学改革

结构陶瓷是工科类院校材料科学与工程专业的一门十分重要的专业课。以材料的组成、结构、工艺、性能及其相互关系为主线，全面讲述了陶瓷粉体的表征、制备技术、陶瓷的成型、烧结、性能及应用等，具有很强的工程应用背景。通过《结构陶瓷》课程的教学，可使学生较好地了解材料的成分、组织结构及其影响规律。随着高等教育专业设置变化和课程体系的整合，以及材料科学技术的迅猛发展，《结构陶瓷》课程的教学中存在的问题也日益显现。研究探讨并较好地解决这些问题，对于培养高素质、复合型的材料科学与工程人才具有十分重要的意义[1～2]。本文在《结构陶瓷》教学实践的基础上，结合课程目前面临的现状和存在的问题，以加强学生综合分析能力和运用能力为目的，探讨如何从课程内容、教学方法、实验方法等方面进行教学改革。

1 当前现状与存在问题

结构陶瓷课程内容包括了粉体的物理性能、粉体的制备方法、陶瓷的成型技术、陶瓷的烧结等整个陶瓷制备的过程。另外，还从氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷入手，详细地介绍了氧化锆陶瓷及其增韧机理。优点是信息量大，覆盖面广。缺点是在涉及到机理部分，理论深奥、理解困难，且教学时间短、任务重，难以在规定的教学时间内保质保量地完成教学任务。

结构陶瓷课程授课时间为30学时，实验环节两个学时。作为一门实践性很强的专业课程，在只有两个学时的实验环节内，只能由教师事先提供实验指导书，规定详细的实验步骤，学生按照教师提供的资料进行被动的实验。这必然会学生的主观能动性，难以激发学生的创新思维与想象能力，不利于提高学生的综合能力。

结构陶瓷课程具有传统教学所普遍存在的缺点，即作为一门工科课程，却与生产实际的联系很少，学生对陶瓷制品的生产实践缺乏切身体会，在教学过程中难以使学生产生共鸣，从而影响了教学效果。

2 教改的基本思路

结构陶瓷的应用渗透到与材料制备、结构、性质和应用有关的许多领域。多学科性是本门课程的一种重要特征。因此，人才的培养应以理论教学、实践教学、科学研究三个维度构成教学基本框架，改变传统教学中三个维度衔接不够的状况，

通过三个维度相互交叉、有机结合构建新型的教学模式，不拘形式强化实践环节，以促进学生积极地投入到学习活动中，提高教学质量[3]。

3 教改实践 3.1 建立对话平台

中国的教学普遍有良好的历史传统，在教学中注重老师的权威，老师在学生心中有很高的地位，这使得学生能够在课堂上注意力集中、专心听讲，有助于对知识的接收。但现代教育实践表明，这种传统的教学方法也存在有一定的缺点，如授课主要以老师讲解为主，学生被动接受；学生与老师间的对话与沟通很少。如果老师不提问，学生很少有主动发言的，不利于学生内心疑问的解除。这可能主要源自于学生对自身定位的理解，没有十足的把握不敢轻易提问。老师应设法消除学生的恐惧感，通过多种手段缩小与学生间的地位差，建立一种可以平等对话的平台，鼓励学生积极发言，使其内心的疑惑能及时反映出来，有助于发现问题并及时解决，从而提升教学效果。

3.2 采用启发式教学方法

对涉及到机理的部分，单纯依靠传统的灌输式教学方法是很难使学生真正理解的。因此，要多采用启发式教学方法，注重讲授知识点之间的相互联系，强调知识的融会贯通。通过丰富教学手段，如预先设置问题、引用生活实际，引导学生展开讨论，使学生置身其中，进行深入思考，激发学生学习的主观能动性，促进学生对知识点的理解与掌握，从而实现良好的教学效果。如在讲授氧化锆陶瓷环节中的微裂纹增韧机理时，学生通常难以理解为什么裂纹还能够起到改善陶瓷基体强度的作用。这时可用在生活中玻璃上裂纹扩展的例子来进行讨论，进行对比分析其异同点，启发学生思考，在头脑中想像裂纹扩展时受阻的情况。通过这一具体实例，使学生能够注重对知识的理解，并可灵活掌握与综合分析，活学活用。

3.3 丰富教学手段

在理论教学过程中，适当引入自己的一些生产实践知识，或是结合自身所做的科研课题，加深学生对实践知识的了解。结合实际来讲解知识点，可以很大程度地激发学生的学习兴趣，而且也能更好地拓宽学生的视野，提高学生的创新能力，使课堂上所学的知识能够很快地消化。《结构陶瓷》课程的实践性很强，单纯依靠语言、文字难以阐述清楚。特别是对一些生产用设备缺乏足够的感性认识。

如在讲解等静压成型时，单靠文字讲述很难使学生在脑海里与实物相对应。这时，可通过展示工厂的实物照片，将等静压设备进行分解，以图像的形式呈现给学生们，并辅之于生产视频。通过这样动与静的结合，可形象地描绘出其工作原理，避免了照本宣科，使得理论与实践的结合更为紧密，还使教学内容更为直观与生动，对学生的理解非常有帮助。

3.4 改善实验设计，培养学生的应变能力

《结构陶瓷》与实际联系紧密，实验环节是该课程教学体系不可缺少的一部分。通过教学实验可提高学生的观察分析能力、实际动手能力，最终达到培养学生科学研究的能力。因此，在进行课堂教学改革的同时，必须与实验教学的改革同步协调进行。在以往的实验环节中，由于实验课时少，一般都是教师设计好实验步骤，学生按计划进行，在实验过程中很少有变数，学生只是简单地完成了一个过程，难以提高其实际应变能力。故针对这一情况做了实验改善。主要是改变传统实验教学中参数固定的方法，在实验过程增设变量。如原来实验中结合体系的加入量是固定的，这样很难使学生对结合体系的量有一个明确的概念，难以体会其量的变化所带来的巨大影响；同时，学生们对成型压力的大小也没有明确有理解，仅仅是一个数值上的认识。因此，在新的实验教学中，设定了不同的结合体系加入量与成型压力，通过变化的参数，得到多样的实验结果。使学生对关键实验参数的变化所带来的影响有深切的感受。除了增设变量外，在实验进行中辅助于具体的讲解，分析参数改变可能的结果，并应采取哪些应对措施，培养学生在面对变化情况下的应对能力。

通过《结构陶瓷》课程教学的改革，改善了理论教学、实践教学、科学研究三个维度的衔接，很好地激发了学生的学习积极性与主动性，提高了应对与解决问题的能力，并开阔了学生的专业视野，减小了课堂教学与生产实际的距离，达到了较好的教学效果。

参考文献

[1] 苏艳丽《工程陶瓷材料》.教学改革研究[J].边疆经济与文化，2011（11）：83-84.

[2] 王冬敏.工程材料课程教学改革的实践与思考[J].武汉航海，2006（9）：39-40.