針對(duì)“無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)的研究

1、針對(duì)“無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的研究無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能實(shí)驗(yàn)是無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，旨在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)根本技能的訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的才能，使學(xué)生掌握無(wú)機(jī)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域所涉及的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)試技術(shù)，培養(yǎng)和進(jìn)步學(xué)生實(shí)際動(dòng)手才能、分析和解決問(wèn)題的才能以及工程設(shè)計(jì)的才能，以適應(yīng)現(xiàn)代材料工程對(duì)工程技術(shù)人員知識(shí)、才能與素質(zhì)的全面要求。以新開(kāi)設(shè)的水泥漿體水化過(guò)程中pH的測(cè)定水泥漿體水化過(guò)程中黏度的測(cè)定和陶瓷漿體-電位的測(cè)定實(shí)驗(yàn)為途徑，以我校材料科學(xué)與工程學(xué)院無(wú)機(jī)非金屬專(zhuān)業(yè)的30名大三學(xué)生為教學(xué)對(duì)象，通過(guò)多項(xiàng)改革措施充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的綜

2、合才能。1無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著教學(xué)改革的不斷深化，為了更好地進(jìn)步大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作才能，培養(yǎng)全面開(kāi)展、各方面更具競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新型人才，各高校紛紛綜合國(guó)家、省市、學(xué)校和院系各方面的力量，充分研討現(xiàn)有課程實(shí)驗(yàn)體系，積極進(jìn)展大學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。教學(xué)內(nèi)容在不斷革新構(gòu)造、充實(shí)內(nèi)容的根底上日趨完善，教學(xué)手段在多媒體信息技術(shù)的帶動(dòng)下逐漸呈現(xiàn)多樣化、豐富化等特點(diǎn)。課程實(shí)驗(yàn)的不斷開(kāi)展和完善可以更好地滿足學(xué)生的真實(shí)需求，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手才能進(jìn)步學(xué)生的綜合素質(zhì)具有很大的積極作用，但是在詳細(xì)施行過(guò)程中仍然存在很多問(wèn)題。首先，有些任課老師需進(jìn)步施行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綜合素質(zhì)。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，

3、老師應(yīng)時(shí)刻以學(xué)生為完成實(shí)驗(yàn)的主體，更好地發(fā)揮老師作為引導(dǎo)者而非灌輸者的作用。在很多本科高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于老師擔(dān)憂學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的掌握并不是非常透徹，為了保障實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)展，所以每次做實(shí)驗(yàn)時(shí)都進(jìn)展大量細(xì)致而煩瑣的講解，導(dǎo)致大量時(shí)間的浪費(fèi);另外，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，為了不影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，個(gè)別老師傾向于直接告訴學(xué)生解決方案，而不是去引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生自行解決，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)原理理解不深化、不透徹。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的異常情況缺乏行之有效的處理手段，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立考慮和解決問(wèn)題的才能。其次，局部大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和理論動(dòng)手才能有待提升。除了高校老師需要注意掌控整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度，作為

4、教學(xué)主體的大學(xué)生更是需要端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度及注意進(jìn)步自己的動(dòng)手才能。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師給學(xué)生講解正確標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)操作是培養(yǎng)大學(xué)生良好科研習(xí)慣的第一步，也是使學(xué)生終生受益的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，然而相當(dāng)一局部學(xué)生不以為然，不能理解老師的良苦用心;另外，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)量有限，很多情況下實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是分組進(jìn)展，容易導(dǎo)致局部學(xué)生混在實(shí)驗(yàn)小組中充當(dāng)南郭先生，實(shí)驗(yàn)前不愿預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中不愿動(dòng)手，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是應(yīng)付了事。此外，實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置需要進(jìn)一步優(yōu)化。合理的課程設(shè)置是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重要問(wèn)題。在校學(xué)生反映實(shí)驗(yàn)任務(wù)繁重，幾乎每門(mén)專(zhuān)業(yè)課都有課程實(shí)驗(yàn)，而且局部實(shí)驗(yàn)存在操作重復(fù)現(xiàn)象，有些實(shí)驗(yàn)的思路設(shè)計(jì)落后實(shí)際工業(yè)開(kāi)展程度，存在實(shí)驗(yàn)設(shè)

5、備陳舊等問(wèn)題。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)才能的培養(yǎng)意義不大，在學(xué)生課業(yè)繁忙的情況下還容易導(dǎo)致學(xué)生的逆反心理。合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是保證課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的關(guān)鍵，也是有效培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵。2構(gòu)建高校教與學(xué)機(jī)制建立并遵循高校教與學(xué)機(jī)制是保證課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的關(guān)鍵。美國(guó)著名學(xué)者布魯巴克曾提出：最精湛的教學(xué)藝術(shù)，遵循的最高標(biāo)準(zhǔn)就是讓學(xué)生自己提問(wèn)題。在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，任課老師應(yīng)徹底摒棄實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以傳授和驗(yàn)證知識(shí)為目的的舊觀念，增加實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性，增強(qiáng)學(xué)生在課程實(shí)驗(yàn)施行過(guò)程中的參與度，充分發(fā)揮教與學(xué)的互動(dòng)，從而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。為了進(jìn)步無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，我們根據(jù)無(wú)機(jī)非金

6、屬材料行業(yè)目前的開(kāi)展?fàn)顩r，新開(kāi)設(shè)了水泥漿體水化過(guò)程中pH 的測(cè)定水泥漿體水化過(guò)程中黏度的測(cè)定和陶瓷漿體-電位的測(cè)定3個(gè)課程實(shí)驗(yàn)，并致力于在其施行過(guò)程中構(gòu)建并遵循高效教與學(xué)機(jī)制。首先，保證每個(gè)學(xué)生都參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體系-討論可能出現(xiàn)的問(wèn)題-提出應(yīng)對(duì)方案-擬定實(shí)驗(yàn)步驟-分工協(xié)作-分析總結(jié)這一完好的研究過(guò)程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)量確定合理的分組數(shù)目，并把分組的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生;然后引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已掌握的專(zhuān)業(yè)根底知識(shí)、結(jié)合實(shí)驗(yàn)講義、查閱相關(guān)資料，提出詳細(xì)設(shè)計(jì)思路和擬定實(shí)驗(yàn)方案?？酥屏藢W(xué)生可能只是觀測(cè)實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的老問(wèn)題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。其次，在無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中增加課前提問(wèn)和實(shí)驗(yàn)操作考

7、核環(huán)節(jié)。在開(kāi)場(chǎng)講課前隨機(jī)選取每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的局部學(xué)生進(jìn)展有關(guān)實(shí)驗(yàn)的根本思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作原理及考前須知等課前提問(wèn)，通過(guò)學(xué)生的答復(fù)掌握其對(duì)理論局部的整體理解程度，將個(gè)別課前預(yù)習(xí)效果太差的學(xué)生安排到下一輪的實(shí)驗(yàn)分組，從而在催促學(xué)生保證實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果的根底上合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間。由于陶瓷漿體-電位的測(cè)定實(shí)驗(yàn)正好需要運(yùn)用在水泥水化過(guò)程中pH 值的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中掌握的實(shí)驗(yàn)方法和技能，我們選擇將陶瓷漿體-電位的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中高嶺土水的pH 值測(cè)定作為實(shí)驗(yàn)考試，學(xué)生需獨(dú)立進(jìn)展操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中指導(dǎo)老師進(jìn)展巡視，觀察學(xué)生的操作程度，并對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展評(píng)分。這不僅有利于加強(qiáng)學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的意識(shí)，也可以促

8、使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中互相監(jiān)視，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，特別注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的才能：(1)在水泥水化過(guò)程中pH 值的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，有學(xué)生提出，每隔固定時(shí)間測(cè)試水泥漿體的pH 值時(shí)，是否停頓磁力攪拌會(huì)影響測(cè)試數(shù)值的疑問(wèn)，據(jù)此順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)組織做分組比照實(shí)驗(yàn)。(2)在陶瓷漿體-電位的測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生在向注入水或待測(cè)樣品的比色皿中插入十字標(biāo)或電極時(shí)常常出現(xiàn)氣泡，影響-電位測(cè)試的準(zhǔn)確性，而工程師建議的輕彈趕氣泡方法并不理想且耗時(shí)很長(zhǎng)，對(duì)此問(wèn)題，有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整比色皿中溶液的參加量可有效防止這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。(3)水泥漿體水化過(guò)程中黏度的測(cè)

9、定是3個(gè)實(shí)驗(yàn)中最富挑戰(zhàn)性、也是最有利于學(xué)生開(kāi)拓思路的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣點(diǎn)，通過(guò)改變轉(zhuǎn)子類(lèi)型、轉(zhuǎn)子型號(hào)、轉(zhuǎn)速及漿體水灰比等一系列實(shí)驗(yàn)參數(shù)，設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)體系下水泥水化過(guò)程中黏度變化規(guī)律的測(cè)試，從而充分理解轉(zhuǎn)子類(lèi)型/型號(hào)/轉(zhuǎn)速的選取原那么，并結(jié)合水泥參加速度等實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，探索出控制扭矩范圍在60%70%的最正確參數(shù)組合。這個(gè)過(guò)程中每個(gè)學(xué)生的測(cè)試數(shù)值，都有可能影響整體變化規(guī)律的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，因此對(duì)于進(jìn)步學(xué)生的團(tuán)體協(xié)作才能以及充分掌握非牛頓流體的特性，都具有重要意義。3進(jìn)步實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的其他方案要保證大學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，有效鍛煉學(xué)生的工程理論與創(chuàng)新才能等綜合素質(zhì)，不僅要遵循高校教與學(xué)相結(jié)合

10、的實(shí)驗(yàn)教學(xué)機(jī)制，還應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：(1)材料科學(xué)與工程課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)。無(wú)機(jī)材料科學(xué)與性能實(shí)驗(yàn)作為材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)無(wú)機(jī)非金屬材料方向的重要實(shí)驗(yàn)課程，應(yīng)面向工程與消費(fèi)實(shí)際相結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)設(shè)備等方面都要與行業(yè)現(xiàn)有開(kāi)展程度親密聯(lián)絡(luò)。注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的維護(hù)和更新，并積極引入新的實(shí)驗(yàn)手段，真正使學(xué)生學(xué)有所用。(2)建立全方位多層次的綜合考評(píng)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)教學(xué)之所以常常流于形式，主要由于實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比擬片面，很難反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)的施行效果。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告只能作為學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核的一個(gè)方面，學(xué)生在詳細(xì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的參與程度及其在實(shí)驗(yàn)小組中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作表現(xiàn)都應(yīng)納入考評(píng)。比方，

11、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、課堂紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)操作的標(biāo)準(zhǔn)性等方面應(yīng)該和實(shí)驗(yàn)報(bào)告一起列入綜合評(píng)定根底成績(jī)的衡量范圍，與此同時(shí)，也應(yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作的抽考，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能否發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析中是否有自己的獨(dú)立考慮與見(jiàn)解等方面來(lái)評(píng)定成績(jī)。(3)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)操作的習(xí)慣。大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是養(yǎng)成學(xué)生良好習(xí)慣的重要平臺(tái)，不僅實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用主要儀器設(shè)備(梅特勒臺(tái)式PH 計(jì)Seven-pact系列S220多參數(shù)測(cè)試儀、博勒飛DV2T 型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)、JS94H 型微電泳儀)的使用要嚴(yán)格遵循操作規(guī)程并按要求填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)記錄，實(shí)驗(yàn)中用過(guò)的藥品也要及時(shí)歸位，燒杯、試管及瑪瑙研缽等使用完畢后也要及時(shí)清洗干凈，而且實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)自覺(jué)清理實(shí)驗(yàn)臺(tái)并清掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生。良好的實(shí)驗(yàn)室操作習(xí)慣是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要表達(dá)，標(biāo)準(zhǔn)操作習(xí)慣的養(yǎng)成會(huì)使學(xué)生受益終生。4結(jié)語(yǔ)通過(guò)水泥漿體水化過(guò)程中pH 的測(cè)定水泥漿體水化過(guò)程中黏度的測(cè)定和陶瓷漿體-電位的測(cè)定3個(gè)課程實(shí)驗(yàn)，將教與學(xué)作為一對(duì)有機(jī)體貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)