緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇書記課程材料范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

材料科學與工程屬于工學學科門類之中的一級學科。

知識點延伸：材料科學與工程下設3個二級學科，分別是：材料物理與化學、材料學、材料加工工程。材料科學與工程專業是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中，材料科學是國民經濟發展的三大支柱之一。主要專業方向有金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等等。

（來源：文章屋網 ）

篇（2）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）11-0089-02

《工程材料及成型技術》是高等教育機械類專業的一門重要的綜合性技術基礎課程[1]，肩負著為國家制造業戰略的實施培養具有創新精神的專業人才與技術人才的任務。課程內容由工程材料和成型技術兩大部分組成。通過本課程的學習，在給出一般機械產品或其零部件的功能、工作環境和結構設計的前提下，學生能獨立完成選材、編制加工工藝等整個制造過程，并能對產品及零部件的結構設計給出指導性建議。

一、課程特點與教學現狀

1.教學內容涵蓋廣，教學重點不夠突出。根據大學通識教育的指導思想，本課程實際上由原先的《工程材料》、《金屬工藝學》和《材料成型技術基礎》三門課程的內容合并而成。本課程教學內容多而繁雜，包含材料學、熱處理工藝、工藝設計、結構設計等。近些年，專業基礎課程的課時被縮減，在客觀上造成了教學內容與教學課時不成比例，導致在教學中教師不得不一味地趕進度來完成教學內容。這就容易造成課堂氣氛沉悶，學生學習興趣低，教學效果堪憂。

2.課程綜合性強、涉及基礎知識多。本課程的教學內容建立在材料科學、材料力學、機械設計、機械制圖等課程的基礎知識上，具有基本概念多、記憶性強、邏輯性較差的特點。例如，課程中介紹了大量常用的金屬材料、非金屬材料和復合材料，需要識記眾多的牌號、性能特點、熱處理工藝、適用場合等等，對于機械類專業的工科學生，材料科學基本知識儲備較為薄弱，對出現的相近概念容易混淆，很難進行理解記憶，導致學生在考試前突擊記憶，即使考試順利通過，在考試后這些知識迅速被遺忘，達不到理想的教學目的。

3.課程理論性與實踐性強，與金工實習或工程訓練結合緊密。課程具有較強的理論性，尤其在工程材料部分，涉及大量晶體學、金屬學、凝固學的基本概念和原理。同時課程也具有實踐性強的特點，例如，在材料性能上就包括靜載拉伸實驗、沖擊實驗等；在成型技術上更包含了以鑄造、鍛造、焊接為代表的各種成型方法。而實踐性比較強的教學內容，如果只是通過傳統的課堂講解灌輸知識，往往老師教得枯燥而費力、學生學得吃力而乏味。許多院校認識到必須開展相關實驗教學，以增強教學效果。但由于實驗設置單調，引導性差等原因，導致學生機械化地、按部就班地進行實驗，沒有達到設置實驗教學的預期目的。

二、教學內容與方法的探索與思考

1.明確教學主線，緊扣教學重點。課程教學內容繁多，但應該充分挖掘各部分教學內容中內在的邏輯關系，明確教學主線，形成合理的知識網絡。在教學中，首先向學生強調表明教學主線，結構知識體系，隨后逐步細化。這樣，一方面有助于學生從較高的視角把握課程的總體內容，另一方面也能幫助學生從邏輯上理解各部分教學內容，深化記憶。例如，在工程材料部分，前三章內容分別是：材料的主要性能、金屬材料的組織結構、熱處理即表面處理，章節內容看似相對獨立。但在教學中要注意貫穿“微觀組織結構――宏觀性能表現”這條教學主線，這樣，第一章內容是材料宏觀性能表現，具體細化為強度、塑性、韌性、硬度為代表的力學性能和材料的工藝性能；第二章內容解析材料的微觀組織結構，根據教學主線，講授相關微觀組織結構特點時，回顧并建立與宏觀性能的關聯，如點、線、面的晶體缺陷與力學性能的關聯；第三章的內涵是通過熱處理改變微觀組織結構而調控力學性能。

為適應學時的縮減，在教學中不能多點開花，一定要注意突出重點。根據學生反饋，鐵碳合金相圖抽象難以理解。但鐵碳相圖同時也是教學重點，是關聯后續選材、熱處理、成型工藝的主線。如果學生不能學會鐵碳合金相圖，本課程后續大部分內容的學習，學生都很難真正理解，必然落入碎片化的簡單機械記憶，導致學習動力和學習興趣下降。在僅有32個學時的條件下，材料學基礎部分的教學內容僅針對金屬材料展開，再考慮到針對機械工程方面的實際應用，對于后續非金屬材料和復合材料、非金屬材料成型章節，應該留給學有余力的學生課后自學。

2.合理運用教學方法，激發學習動機。教學手段與方法的合理運用，能幫助學生深入淺出地理解知識點，也能激發學習動機。工程材料及成型技術的課程內容實際上與日常生活息息相關，教師可以充分利用學生身邊感興趣的事物，引入知識點的學習。例如，向學生播放彎曲勺子的魔術視頻，激發學生學習金屬材料的興趣，也對形狀記憶合金有深刻的認識。

組織生動有趣的教學語言，可以有效提升教學效果，加深學生印象。比如，講述到鋼的熱處理時，學生通常容易混淆退火、正火、淬火、回火之間的區別和關系。若根據四種熱處理工藝的關系，講授中稱“退火和正火是一對雙胞胎，淬火和回火是一對好兄弟”，使學生深化理解退火和正火工藝目的的相似性和工藝特點的區別，淬火和回火熱處理之間的關系。在各教學單元或知識點之間，利用其內在的邏輯關系，設置合理的過渡性語言或者問題，幫助學生內化理解。比如，在金屬材料的組織結構中，學習了合金的晶w結構和基本概念后，提出問題“合金的結晶過程是怎么樣的呢”，進而引出合金相圖的教學內容，這樣既表示了所學知識點之間的邏輯關系，又通過設問導入新的教學內容。

對于抽象難懂的概念及理論，要善于運用圖片、動畫、視頻等多媒體教學手段，將抽象的知識點感性化、具體化、形象化，使學生更易理解，也更能加強記憶。比如，通過真實的金相組織顯微圖片配合相應的示意圖，引導學生理解和區分珠光體、萊氏體、貝氏體等組織的分布特點。

在金屬材料的教學中，要羅列學習介紹碳素結構鋼、滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼以及不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等特殊性能鋼等常用金屬材料。如果采用以教師為主體進行講解的傳統教學方法，學生被動接受，嚴重挫傷學生學習的主動性，教學效果很不理想。組織討論環節，分小組，每個小組負責一類材料，引導學生主動搜集資料，然后小組之間討論學習。這樣改變了學生簡單接受講授知識的學習方式，調動了學生積極性，有利于培養創新型人才。

3.注重實驗，鞏固課堂教學效果。本課程實踐性強的特點意味著在教學中必須強調實驗教學和課堂教學的結合，以驗教學鞏固強化課堂教學，才能達到理想的教學效果。這一點基本是本課程教育教學的共識。針對這門課程，各院校也開設了“碳鋼的力學性能”、“金相組織觀察”、“冷變形強化”等綜合實驗[2]，目的在于鞏固課堂所學基本理論與概念，培養學生綜合分析能力和動手實踐能力。但目前實驗課教學，多采用教師制定實驗計劃，學生按照實驗計劃中的步驟一步一步執行的方式來進行。這種方式學生缺乏自主思考過程，在整個實驗進程中處于被動接受狀態，甚至在完全沒有理解實驗性質的情況機械地執行完了實驗過程。這背離了與實驗開設的初衷和目的，無法激活學生的積極性和創造力。

在實驗教學中，探索出新的實驗教學方案：設置分組競賽，由教師明確實驗要求和目標，學生獨立設計實驗方法，通過教師確定實驗可行性，最終在小組間評價實驗效果。例如，開設“鋼的熱處理”實驗，實驗要求和目標是采用熱處理提高鋼的硬度，給學生提供幾種不同的鋼材以及可使用的熱處理設備，由學生根據課堂知識自主選擇鋼材、獨立設計熱處理工藝，在教師審核可行性后執行實驗，以硬度提升幅度等指標評價各小組的實驗效果。這樣，以實驗的自主性激發學生創造力，以競爭機制刺激學生的學習動機。

三、結語

通過總結《工程材料及成型技術》的課程特點以及在目前教學中面臨的共性問題，從明確教學主線與重點、合理運用教學方法、提升實驗教學三個方面，對本課程的教學改革進行了初步的探討。所提出措施旨在通過激發學生學習動機和自主性，鞏固教學成果和提高教學效果。

參考文獻：

[1]林建榕.工程材料及成形技術[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]曹宇.《工程材料及成型技術基礎》課程的案例教學方法探討[J].科技教育，2015，（31）.

Discussion on the Teaching Reform of Engineering Materials and Molding Technology

LIU Hao，DONG Guang-ming

篇（3）

關鍵詞： 材料合成與制備技術；特點；教學安排

Key words： materials synthesis and preparation technology；characteristic；teaching arrangement

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）34-0237-02

0 引言

材料合成與制備技術是一門技術性和實驗方法性相結合的課程。開設這門課程的目的就是讓學生能掌握一些基本的材料合成與制備方法。這門課程是材料和化學相關學科本科生必修的一門公共技術基礎課，作者是一名主講材料合成與制備技術的大學教師，鑒于對這門課程的理解，同時結合教學經驗以及當前社會發展需要，就這門課程的本科教學談談自己的看法。文章內容包括以下三個方面，①材料合成與制備技術課程的重要性；②材料合成與制備技術包含的問題；③材料合成與制備技術的特點，以及教師的課程教學安排。

1 材料合成與制備技術課程的重要性

材料合成與制備技術是一門重要而且實用的課程，談這門課的重要性，應該先從材料的重要性談起。社會賴以存在和發展的物質基礎就是材料，現代人類的衣、食、住、行，生存環境的保護和改善，以至國防的現代化建設等，無不與材料的發展密切相關。材料學是為研究材料而設立的一門學科。材料學研究的內容包括材料的組成與結構、合成與生產過程、以及性質和使用效能等。材料合成與制備技術屬于材料學的范疇，在材料研發、性能優化和應用的過程中發揮著重要的作用，常言說的好，“巧婦難為無米之炊”，沒有材料的合成與制備，就無法得到材料，就無從談起材料的性能研究和應用。材料合成與制備技術是一門課程，它不僅是為培養材料合成與制備人員服務，也為材料相關專業研究人員提供輔助知識和技術。

2 材料合成與制備技術包含的問題

材料合成與制備技術包括以下幾個問題：

2.1 材料合成與制備技術與反應規律的問題。具有一定結構、性能的新型材料合成路線的設計和選擇，化合物或材料合成途徑和方法的改進及創新是材料合成與制備技術研究的主要對象。為了開展深入研究，必須具備堅實、廣闊的合成化學基礎，其中包括化合物的物理和化學性能、反應性、反應規律和特點，它們與結構化學間的關系，以及熱力學、動力學等基本化學原理和規律的運用等。

2.2 材料合成與制備的實驗技術和方法問題。隨著實際應用的需要，在材料合成與制備技術中，各種特殊實驗技術被越來越廣泛地應用來合成特殊結構、聚集態以及具有特殊性能的材料。另一方面由于特種合成技術和操作的應用，使大量新的合成路線和方法應運而生。

2.3 材料合成與制備的實驗技術中的分離問題。合成和分離是兩個緊密相連的問題，解決不好分離問題就無法獲得滿意的合成結果。在材料合成與制備中一方面要特別注重反應的定向性，盡力減少副產物和廢料，使反應的組成、結構符合合成的要求；另一方面充分利用和重視分離方法和技術的改進和建立，遇到特殊的分離問題時，必須特殊設計方法。

2.4 材料合成與制備實驗技術中的結構鑒定和表征問題。由于多數材料和化合物的合成對組成和結構有嚴格的要求。因而結構的鑒定和表征在材料合成與制備中是具有指導作用的。它既包括對合成產物的結構確定，又包括特殊材料結構中非主要組分的結構狀態和物化性能的測定，為了進一步指導合成反應的定向性和選擇性，還需對合成反應過程中間產物的結構進行檢測。

3 材料合成與制備技術特點以及課程教學安排

材料合成與制備技術課程是材料類專業的一門必修課程，在教學過程中，如何安排其開課時間以及授課內容，教學工作者必須慎重考慮。除了要考慮前述材料合成與制備技術包括的幾個問題之外，還需要考慮該門課程的特點。

3.1 材料合成與制備技術的特點 材料合成與制備技術是一門實踐性課程，它同時具備學術性和技術性兩個特點，因為若單純從實驗角度考慮，它具備技術性，但若考慮其原理方面，它又具備很深的學術性。

材料合成與制備具有技術性的特點，它是一門技術，雖然要求實驗人員具備相關的知識基礎，但是要求并不會太高，因為技術型人才更重要的是實踐能力，知識基礎只要能滿足工作的需要即可。技術型人才與學術性人才不同，它需要具備更寬泛的知識面，而且能夠靈活貫通的運用這些知識，使其為自己在實際的工作中遇到的問題服務。

材料合成與制備技術具有學術性的特點主要是從其技術所應用的基本原理角度考慮的。材料的合成與制備不單是一門技術，主要在于一些材料合成與制備原理所依附的深奧背景知識。對于實驗人員僅僅是簡單地按照已知步驟完成實驗，這是技術層面。材料合成與制備技術其學術性指的是科研人員從事合成與制備反應機理研究以及合成與制備反應實驗設計。從事材料合成與制備的研究人不僅需要學習廣泛的基礎知識，還需要進行深入研究和總結探索，在研究的同時實現了在實驗方法學以及與實驗相關學科領域的創新。

隨著社會與材料科學的進步和發展，對材料合成與制備技術的要求也越來越高，只有材料合成與制備技術也與時俱進才能滿足材料科學發展的需要。所以，對于從事材料合成與制備技術研究的科研工作者來說這是很好的發揮的舞臺。創新的手段是研究，研究的目的是創新，只要不斷的對材料合成與制備技術進行研究，就一定會出現不斷的創新。

3.2 材料合成與制備技術課程本科教學安排 材料合成與制備技術是一門基礎專業技術課程，屬于化學和材料學科的范疇，在安排教學的時候，需要考慮兩個方面的因素：一是材料合成與制備技術所包含的問題和具有的特點；二是本科學生可以掌握的程度，即老師講課應該把握的深度和側重面。安排教學主要考慮兩個方面，一是教學時間的安排；二是教學內容的安排。

材料合成與制備技術這門課程涵蓋的內容很廣，它包括了材料合成與制備的許多方法，另外，有些方法，如固態和液態下的晶態和非晶態材料的合成等，所涉及的原理和所需的背景知識較廣而且較深，所以對于本科階段的學生來說，在學習這門課程之前，要先掌握一些與該課程相關的基礎知識，如無機化學、有機化學、物理化學、結構化學以及材料科學基礎等課程。

如果是四年本科的專業，要想讓學生更加容易的掌握這門課程，從教學時間上考慮的話，安排在學生的大三或大四階段是最好的選擇。從教學內容上考慮的話，教授這門課程的時候比起深度要更注重它的廣度，另外，為了使學生的學習跟上科學的發展，最好讓材料合成與制備技術與當前的學術和科技前沿結合在一起。我這里所談的廣，指的是教師不僅要讓學生了解現代的材料合成與制備技術方法和應用，也要讓學生了解各種經典的材料合成與制備技術方法和應用，這對于學生不管是將來就業還是繼續從事有關研究工作都是有益的。我在這類所談的教學內容不宜太深。主要是考慮到本科教學，因為大學的教學時間很有限，但是要學習的課程卻非常多，所以課程要想廣，就難免厚此薄彼了。

此外，如果想真正要把這門課程涉及的每一個點都放大，那就需要做深入的學習和研究，因為這門課程涉及的基礎知識不僅內容深奧而且面廣。作為本科教學內容，由于在該門課程開設之前，學生已經學習了相關基礎課程，因此，讓學生了解材料合成與制備技術的基本原理即可，對學生要求的重點是，要求其掌握的材料合成與制備技術中涉及的各類具體的方法，以及各類合成與制備方法的優勢和存在的不足。

參考文獻：

篇（4）

作為教師在我們通常的教學方式以課堂教學為主，展示不同材料的使用性能同時帶入材料的圖片學習。由于課堂上理論學習過多，學生對于本門課程的積極性不是很高。

裝飾材料與施工技術課程有一下三點的教學改革：

第一、加強教師的自身能力

教師作為教授者，本身應該對裝飾材料的價格、性能、如何使用了如指掌，同時對材料相應的施工技術、新材料的也要熟練掌握，此外與材料施工技術相關的理論知識也應全面掌握。教師的全面豐富的掌握教學內容，才能更好的規劃教學課程內容、難易程度，同時根據學生的學習接受程度靈活調整授課內容與教學進度。另外，教師也要調整好時間參與課外實踐學習，特別是專業核心相關的項目設計與預算的工程，加強實踐經驗，進行自我總結把握好設計重點部分，分析學生今后在就業過程中需要哪些職業技能，在教學內容上就安排好。以這樣的方式能更好的促使教師提高自身實踐能力避免過于理論化脫離實際，同時也能把實踐中需要掌握的帶入教學。

第二、加強教學內容的設計安排

學生掌握課程的程度很大程度取決于教師的教學方式。對于學生來說這門課理論知識多、難以掌握，教學的設計安排是關鍵點。關于這部分可以分四塊說明。

（一）調整理論知識教學的方式

對于裝飾材料與施工技術課程來說，課程的開篇部分需要大部分的理論知識說明具體材料的性能特點，學生對長時間的理論學習容易疲勞，失去學習興趣。所以，在進行理論教學的部分時，應”帶入”的方式為主。首先，引出學習興趣，教師提供一個具體材料施工的案例或材料的樣品深入分析說明，其中一種或幾種材料的運用和施工，讓學習學習到材料知識同時重點關注老師分析材料與施工的步驟與思路，如分別列出重點、難點、創新點等，做好筆記與總結。接下來教師設計安排難度適中的相關的案例要學生自己按教師總結的思路步驟分小組找資料分析，自我學習自主思考，完成分析報告或PPT的找針對某種材料的分析說明，分組上講臺說明。每組學習報告或PPT講解完成后教師現場點評打分總結之處不足予以修正。用此“帶入”的學習方案讓學生有壓力的自主學習，同時在分組打分比賽的競爭中提高學習積極性。

（二）建立自我風格的教學創意點

裝飾材料與施工技術課程學習的目的是為了讓學生掌握材料性能最終要落實到每個室內設計的方案中。不同的設計風格的營造是要靠不同材料搭配使用體現的。所以，本門課程的重點最終落在：室內設計風格的是哪些材料的搭配組合形成的上面。學生需要學會材料搭配組合以及施工的能否實現。但在教學過程中經常看到學生做的設計作品各種家具材質胡亂搭配形成所謂的“混搭”風格，而實際上是學生本身不知道體現一種風格具體需要的材料，家具、做的造型施工能否做到等實際的問題。所以，在我的課程后半部分重點說明室內設計幾大設計風格（現在流行的風格不是傳統的設計風格）以及材料搭配組合、重點的造型的使用與施工，軟裝與硬裝的結合。

教師總結好每種風格所需要的材料，哪些材料組合較好、哪些材料不適合此種風格 同時材料的品種、價格與施工方式等都要體現。學生邊學邊記錄要點，課后馬上安排風格材料搭配軟裝作業、效果圖作業完成，在結合具體的室內設計案例的實踐操作，讓學生把知識全面掌握并鞏固。

（三）增加校外教學實踐

學校、系部以及教師建立校外實踐、校企合作的網絡體系，讓學生在學校進行理論學習和設計操作之后有施工現場或設計公司實地踏查學習、操作，特別是一些較為生澀的施工技藝，在施工現場由工人演示施工流程方式，教師指導觀察作為設計師、施工監理等不同職業需要掌握與了解的重要知識點。同時，建立校企長期合作定期在寒假暑假輸送學生去企業實習，學生畢業后也有就業的大方向。

（四）創新網絡學習方式

現代社會科技發達，許多信息資源在網絡上快速傳播。學生也喜歡在網絡上尋找資源。教師可以把學生這一興趣點延伸到專業的學習上。如推薦經常更新作品的優秀設計師、網絡很火的設計網站等，指導學生重點關注哪些專題，同時安排相關作業練習在制定的網絡資源上尋找完成。

網絡學習能避免一些帶學生外出存在安全隱患的問題。可以由系部或專業教研室公共挖掘搜集資料，由于很多視頻制作類網絡資料需要收費，系部或專業教研室能夠以教學需要的理由申請到一定的經費掌握資源庫，安排好內容交給學生。這樣現在較為流行很“火”的材料施工設計不一定跑遍全國各地也能在教室里學習到。而且這些方式能一定程度上促進學習用他們喜歡的方式從他們的角度去“好玩的學習”。

現在很多現代高校圖書館也建立了很多學習的平臺，讓學生有在課后的跨學科自由交流，同時沒有上課時的學習壓力。

第三、日常教學環境的調整

材料與施工的課程的作業一般都以繪制施工圖，在教室做方案是主流路線。對于學生來說，比較單一。但很多專業院校硬件設施齊全，配備工作室讓教師可以小班教學、分組指導。在沒有專業工作室的情況下，如果能把1到2間教室固定分給一個班級并同意老師和學生自由規劃里面的座椅和布局，這樣也可以營造出小班、分組教學的工作室氣氛對教學是很有益處的，學習設計的同學也能感受到從改變身邊環境開始的設計之路。

以上三點是本人針對裝飾材料與施工技術課程在改革上的一點建議，望批評指正。

篇（5）

二、精心設置教學大綱，教學大綱體現應用型人才培養特點

教學大綱是一門課程的核心，通過教學大綱能夠正確反映該課程對學生的學習目標，培養方向，根據應用型工程人才培養的要求，結合“金屬材料及熱處理”課程的特點，教學大綱主要是構建課程建設平臺，以學生能力要求為目標，建立一種由知識到技能，再由技能到素質的實驗教學模式。

1.教學大綱設置強調共性、強調應用性的原則.因為在開設該課程之前已經學過材料科學基礎課程，某些理論的知識點已經講完，如晶體結構、晶體缺陷、凝固、相圖、擴散等部分內容，在設置金屬材料及熱處理教學大綱過程中材料科學的知識越過，避免重復。理論知識環節壓縮學時，夠用為主，如固態相變原理那部分知識點。剩余的知識點突出應用性，主要包括熱處理原理、熱處理工藝、金屬材料的種類、性能及應用等部分。

2.教學大綱增加了有色金屬知識點，體現服務區域經濟發展的人才培養理念。煙臺南山學院地處煙臺龍口市，該地區鋁產業發展迅速，已經獲批國家級鋁精深加工基地，目前南山集團正在建設亞洲最大的航空材料產業園，作為當地唯一一所應用型本科高校，培養的人才為區域經濟發展服務成為辦學思路。在金屬材料與熱處理教材中，有色金屬部分內容太過簡單，只是一個粗略的介紹。為服務當地經濟的發展，培養鋁合金加工技術、掌握鋁合金熱處理工藝的應用型人才，在該課程中增加了有色金屬熱處理原理、有色金屬熱處理工藝環節。

3.教學大綱中的實驗項目體現綜合性.實驗環節對應用型人才的培養非常重要，因為這個環節需要學生動手完成，是對理論知識在實踐中應用的體現，為培養應用型人才，實驗環節盡量開設綜合性實驗項目，減少驗證性實驗項目，實驗過程由學生獨立操作完成，通過實驗讓學生鞏固所學知識。如鋼的熱處理工藝操作實驗，根據實驗室的鋼鐵材料，讓學生設計實驗過程，經過實驗室老師審核后，到熱處理實驗室完成，操作整個過程實驗教師只是在旁邊作安全指導。

三、采用多種教學方式，提高學生學習興趣

教學方式采用教師課堂講授、實驗室驗證操作、企業現場參觀實習、企業相關技術人員做專題講座、學術報告等多種方式相結合的辦法，提高學生學習興趣和效果。

1.師生互動的教學方式。在理論課的教學過程中，為突出應用型，每一個原理性的內容，不應該按照書本講完就可以了，應該根據補充新的內容，因為教材往往都有一定的滯后性，編完教材，等教材出版后，新工藝、新技術、新設備有可能出現，為避免與生產脫節，任課教師都要搜集實際案例，要搜集最新企業應用案例或者最新研究成果，將書本上沒有的這些最新知識多設計幾個討論環節，學生分組討論，有必要時可以借助網絡（現在幾乎所有學生手機都能上網）來一塊尋找答案，通過這種方式激發學生學習主動性。

2.參觀實習，企業現場授課的教學方式。有一些課程內容學生平時很少接觸，如金屬材料化學熱處理工藝、表面熱處理等知識點，應該利用校企合作的有利資源，到企業生產現場參觀實習，在企業現場授課，通過這個方式可提高學生的工程實踐能力，使學生掌握第一手實踐資料，學的更扎實，能夠做到學會不遺忘。

3.專題講座和學術報告輔助教學的教學方式。本課程授課期間必須安排一次專題講座和一次學術報告作為輔助教學方式，專題講座可以邀請企業高級工程師來給學生開展，或者由任課教師將自己的科研課題與本課程有關的內容給學生做講座。學術報告主要是請學校的相關教師給學生做金屬材料領域最新研究進展和最近技術的報告，通過這個方式激發學生的求知欲望，探究整理的動力，也能讓學生認識到該課程的重要性，促進課程的學習。煙臺南山學院主要是利用與南山集團全面開展校企融合的優勢，企業定期安排企業技術人員為學生開展專題講座；緊跟材料科學發展的前沿，利用與“985”名校“中南大學”合作辦學的契機，邀請中南大學名師到校為學生開展學術講座；同時還鼓勵學生參加老師課題組，在實踐中結合具體項目學習，在學習專業基礎知識的過程中，不斷提高學習興趣，最終達到通過興趣學知識的目的。

四、設計好實驗環節的教學，使實驗教學環節達到應用型人才培養的目標

實驗是非常重要的實踐環節，應用型人才培養中已經將實踐環節提高到了40%左右的比例，實踐環節提高了，實驗教學需要跟進步伐，調整思路，綜合性的實驗也要體現應用性。煙臺南山學院金屬材料及熱處理課程的實驗環節增加了設計內容，具體做法如下：第一步，學生3～4人組成一個實驗小組，自己設計一個合金體系（如鋁合金的7系、6系、2系等等）；第二步，學生根據自己設計的合金體系由小組成員獨立完成配料工作，根據實驗要求列出所需要的實驗設備，并能夠獨立完成該合金體系的制備工作；第三步，制備完后進行均勻化退化工藝，具體參數學生自己設計，再對所加工好的合金體系進行成分檢測；第四步，再對制備的合金進行淬火等后續的熱處理工序，最后還要完成硬度、強度性能的檢測。上述過程中，設計環節均是在課余時間完成的，操作環節在實驗室中完成。通過這個過程訓練，學生掌握了材料成分檢測、材料性能檢測、熱處理工藝確定、熱處理操作過程、認識了有色金屬材料，基本上由一個綜合性實驗鞏固了課本上大部分知識，而且還提高了學生獨立解決問題的能力，培養了學生的動手能力。

五、改革課程評價方式

課程評價對學生來講非常重要，其結果反映了學生學習該課程是否合格，傳統的課程評價方式主要是采用期末考試的方式進行，根據期末考試的分數決定學生掌握該課程情況，看出學生是否合格。固定的評價方式對應用型人才培養是不利的，為培養應用型人才，增加學生的積極主動性，教學大綱中提出了評價方式的改革。學生已經進入大學階段的學習，避免出現死記硬背的現象很關鍵，對金屬材料及熱處理課程來講，鍛煉學生歸納能力、理解能力、自學能力很重要，平時教學方法多元化的過程就是培養學生這些能力的過程，學生應該重視平時過程的學習，一定要防止出現為應付考試，考前死記硬背，考完全部忘掉，結果課程評價合格的現象，因此需要對課程評價方式進行改革。課程評價方式改革如下采用平時成績30分，末考成績70分的方式，總成績是平時成績+末考成績，總分60分才算該課程合格。平時成績包括三部分內容：第一，課堂表現，10分，根據學生出勤和在課堂上積極參與討論進行賦分，迫使同學分在課堂上主動動腦思考問題，查閱資料，積極參與討論，這樣確保學生深刻理解課程內容，掌握知識點，培養創新思維能力和動手、動腦能力；第二，積極參加專題講座和學術報告賦分10分，各個專題講座和學術報告可開拓學生思維能力，提高學生歸納總結能力，熟知學科發展水平，根據學生參與情況賦分；第三，完成綜合性實驗項目，10分，根據學生在綜合性實驗項目中的表現，給予賦分，促進學生積極投入實驗過程，對培養動手能力強的應用型人才非常有利。末考出題時多出與實際應用相關的考題，減少簡單的死記硬背題目出現，使合格的學生做到永不遺忘，真正掌握該課程。

篇（6）

【摘要】針對現在企業對應用型人才的需求出發, 考慮到“工程材料及成形技術”現在教學情況, 提出了改進教學方法、加強實踐環節, 從而激發學生的學習潛能, 提高教學質量, 為應用型本科進一步深化實踐教學提供參考。

關鍵詞 應用型；工程材料；實踐教學；教學改革

一、引言

隨著高等教育教學改革的不斷深入，對普通本科的應用技術型的人才需求呼聲越來越高漲，工廠、企業、公司也對應用型人才的需求也不斷增加。

當下進行的普通本科教學評估對高校的應用技術型人才培養上也存在諸多的要求，所以要辦出特色并能服務于區域行業經濟，地方經濟建設，辦學定位也要突出應用技術型人才培養，學生應面向管理服務一線人才方向進行培養。

許多普通本科學校在應用型人才培養模式上存在著一些問題：一是培養類型層次不清，與傳統本科、高職高專的區分度不高，死搬硬套傳統本科、簡單改造專科的現象普遍存在，培養結果與社會對應用型本科人才的期望不相適應。二是課程體系較為陳舊，理論課程未能擺脫學科導向的約束，實踐教學尚未形成確有實效的訓練體系，教材建設尚不滿足教學改革需要，教學內容與與業界技術發展水平不相適應。三是培養模式依然傳統。以教室、教材、教師為中心的“三中心”教學過程尚未改變，課堂講授仍是主流，課程載體亟待創新，產學合作深度不夠，學習評價形式單一，培養模式與應用型人才成長規律不相適應。四是教師隊伍亟待轉型。師資結構很不合理，專業經歷整體欠缺，教學角色尚未轉變，師資建設追求高學歷、高學位，能講的多，會用過少，與應用型人才培養“強實踐”的要求不相適應。這些問題在我校也有類似的問題存在，多年來一直沒有找到合適的辦法，也向其他同類型學校進行學習取經，但是，真正去實踐起來難度卻很大。

所以應用型本科教學的課程體系的設置和教學方法應該有別于研究型高等學校，要有自己的特色，符合培養應用型人才需要[1]。

本文從工程材料及成形技術課程入手來探討應用型人才培養模式在專業課程上的改革，減少理論，增加實踐環節，為應用型人才培養的模式提供一定的參考。

二、工程材料及成形技術現在教學情況分析

工程材料及成形技術是工科院校的一門專業技術基礎課程，是機械設計制造及其自動化“專業必修的核心課程之一。學生通過學習要掌握材料成分、組織、性能及加工工藝之間的關系及其用途，合理選擇材料、熱處理及成形工藝方法。

（一）理論教學

該門課程概念和術語較多，教材中大量使用了材料學和工程術語，如，馬氏體、淬火、時效、相圖等。與學生前面學習的其它課程的知識關系很小，學生感到抽象和乏味。而這些名詞概念是需要迅速理解和記住的，這就增加了學習的難度。教學中又多以講授為主，所以學生的積極性不高也是必然的。

（二）實踐教學

該門課程主要的實驗有四個：碳鋼的熱處理實驗、金相顯微組織實驗、金屬材料的硬度實驗、金相實驗制備。實驗都是驗證性實驗，目的是讓學生了解材料組織、性能。也屬于多年來傳統實驗項目，幾乎沒有更新創新內容，學生很多也是被動地接受這些知識內容。

三、教學改革措施與實踐

（一）改善課堂教學方法，提高課堂教學效果。

1. 類比教學

由于課時不斷被壓縮，課堂教學時間只有48 課時，實驗8 課時，如何在有限的學時里讓學生深刻理解和掌握材料成形知識，這一直是困擾材料專業教師多年來的問題。如何克服理論概念抽象的問題，擺在任課教師面前。所以正確的比喻經常會起到事半功倍的效果。例如，淬火時應力過大會導致變形和開裂，學生不易理解，如何解決這個問題呢？我們除了放錄像觀看這個T8 鋼零件淬火降溫過快導致的開裂過程外，還采用了比喻的方法，以冬天向冰冷的玻璃杯中倒開水為倒來說明這個問題，學生們一下就理解應力的現象。講到相、組織的概念時，教師以雞蛋為倒來說明：蛋黃是一相、蛋清是一相，雖然他們都是由C、H、O、N 等元素構成的，但里面的含量是不一樣的，有的可能N 的成分多，有的可能是S 成分多，但是他們是有一個界面分開的，他們的硬度、強度是不一樣的。再以鋼筋混凝土為倒來說明，鋼筋、沙子在混凝土中的長短及分布狀態對組織的影響來說明相、組織的概念及分布對強度的影響。這樣就把復雜、抽象的概念問題簡化了。

2. 案例教學

著眼于學生的創新能力以及解決實際問題能力，學生通過具體的情景來進行討論的一種方法。在講到材料性能及熱處理進時，以大型摩擦壓力機的拉桿為例，教師給出了拉桿零件圖片、及工作環境、條件真實場景圖片資料，讓學生們來討論該零件的材料成形及熱處理過程，尤其是預備熱處理和最終熱處理。通過學生的設計討論拿出幾種方案來，然后進行講評，通過這樣的例子使學生們自覺主動地參與進來，主動思考并與實踐情況結合在一起，學生印象深刻，記得扎實。

（二）現代教學手段的使用

工程材料的成形技術經常是要說明成形過程及原理，用文字及圖片來說明即費時也難講清楚，采用視頻及錄像就輕而易舉地解決了，所以對部分內容采用了這種方式。

采用視頻的內容有：金屬的結晶過程、退火、回火、正火、淬火、滲碳、滲氮、擠壓成形、軋制成形、超塑成形、液態模鍛、爆炸焊接、釬焊、電渣焊接、擴散焊接、輪胎成形等。

采用錄像的內容有：雙液淬火、表面淬火、滲金屬，熔模鑄造、金屬型鑄造，壓力鑄造、低壓鑄造，離心鑄造、陶瓷型鑄造、模鍛、板料（拉伸、彎曲脹形、翻邊、壓筋）、拉拔成形、旋壓成形、粉末冶金、埋弧焊、氬焊、二保焊、電阻焊、縫焊、摩擦焊、激光焊接成形，塑料（注射、擠出、壓制、吹塑）成形及陶瓷成形方法等。

視頻、動畫及錄像將生產中的真實場景直接反映到學生面前來，給學生們留下了深刻的實踐場景印象，對實際生產過程和工藝過程有了進一步的了解，這是到工廠實踐、實習所無法看全的各種材料的成形工藝過程，補充了學生生產實踐的不足，生動形象，看過后印象深刻，不容易忘記。

（三）實踐教學

應用型本科介于本科于高職之間，要求學生的動手能力強，有一定的理論知識，能快速適應于工礦企事業的需要，能將成熟的理論應用于實踐的能力強。教育部也對這類本科學校重新進行定位和要求，實踐性也就要求高于普通本科學校。

1. 在實驗課上

基于項目的教育和學習方式，讓學生在“作中學，在學中作”，這樣記憶深刻[2]。在金相實驗中，給學生們提出了鈦鎳記憶合金金相與性能的關系問題，讓學生們通過實驗及查找資料來回來這個問題。學生們圍繞這個問題展開討論，并自己設計實驗過程，動手制作試樣，在教師的指導下完成實驗，查閱相關資料后，回答這個問題。在強度與硬度的實驗中，學生們通過某種材料的拉伸、壓縮實驗來比較強度的大小，再通過硬度計測量比較硬度的大小，從幾種材料的實驗數據來進行比較，這樣就形成直觀的印象，主動參與，興趣極高，認真思考，學得扎實。同樣的教學思想也應用于其他實驗，如熱處理等過程。

2. 將所學知識應用于實踐

（1）與企業合作開發產品解決生產實際問題

當地一家大型鑄造公司生產各種大型鑄件，生產小到幾噸，大到幾百噸的鑄鐵、鑄鋼件。在生產一直有一個裂紋問題無法解決，公司人員也想了一些辦法，但最終效果甚微。當鑄件出爐后要切去澆冒口，大型鑄件澆冒口很大，不能采用鋸割，只能采用氣割的形式，由于切割時間長，切后經常在鑄件切割處出現裂紋，造成整個幾十噸的鑄件報廢的情況經常出現。經過老師與同學們共同研究，查閱相關資料，分析原因找出問題，找到裂紋是由于熱應用造成的，所以就共同設計了一臺“大型鑄件火焰切割機械手”，用于切割澆冒口就不再出現這樣的問題了。學生通過參與分析設計，了解了工廠的實際生產情況，也增長了實踐應用的能力。

（2）組織學生參與大賽能提高學生的綜合應用能力

組織學生參加“山東省機電產品創新大賽”，這兩年，學生參賽成績都很顯著，其中學生設計的“NiTi 記憶合金驅動機器人”和“桌面便攜式3D 打印機”，分別獲得了本科組的的2012 年和2013 年的一等獎，都是應用材料及成形知識設計出來的產品，學生獲獎的同時也學到了綜合運用材料成形知識及機械產品的設計制造能力，使學生從中受益匪淺，得到了材料及設計的綜合能力的提高，增強了工程實踐的信心為后面的學習和將來工作奠定了堅實的基礎。

（3）將實踐應用于教學

企業中的產品過程中積累的技術圖片與資料，補充了教書上的內容，具有工業的直觀性和應用性，把這些資料用于教學，可使學生增加工業常識[3]。學生過去的大賽及生產實踐設計的產品成果是課堂上生動的例子，對后來學生的啟發是不言而喻的，補充了教科書內容陳舊的不足，和實踐結合緊密，使學生的知識不落后與當代的技術，學生們了解知識的同時也豐富了實踐意識和創新思想。

四、結語

針對現在工業企業對應用型人才的要求，也依據“工程材料及成形技術”的課程特點及現狀，從理論教學到實踐教學，都進行了大膽的嘗試，改進了教學方法、加強實踐環節，從而激發學生的學習積極性和創造性，改善教學質量，并提高了教師的專業教學水平，為機械設計制造及其自動化專業應用型人才培養，打下一定的基礎，同時為進一步深化應用型人才實踐教學培養提供了理論支持。

參考文獻

[1] 郭國林，李莉，于學勇等. 應用型本科“工程材料及成形技術”教學改革與實踐[J]. 常熟理工學院學報（教育科學），2012，12（12）：100 － 102.

[2] 鹿玲. 械制造工藝學課基于項目的教學模式探索與實踐[J]. 教學研究，2011，34（3）：44 － 47

篇（7）

[中圖分類號]G643[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）05004403

0引言

表面工程是指對機械零件表面進行涂覆、改性或復合處理，以改變零件表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態，并獲得所需特殊表面性能的系統工程。表面工程技術的最大優勢是能夠制備出優于零件本體材料性能的表面滲層/鍍層/涂層等改性層，賦予零件更好的耐磨、耐蝕、抗疲勞、耐高溫等性能[1]，已成為現代科學研究高新技術發展和機械工程應用中新材料制備的關鍵技術之一。

目前，表面工程技術已經成為一門獨立的技術和研究領域，世界上各高校均開設相關表面工程類的學科或方向，如英國伯明翰大學冶金與材料學院設有表面工程方向、美國凱斯西儲大學工程學院等設有表面工程方向、加拿大阿爾伯塔大學化學與材料工程系設有表面科學與工程方向等等。國內已有大連理工大學開設材料表面工程專業，南昌航空大學開設的材料表面與界面工程專業，這些專業為學校自主開設的專業，為材料科學與工程專業下的二級學科。其它工科類院校雖然沒有設立專門的學科專業，但一般均開設有相應的研究方向，如材料表面工程、材料表面改性等。

隨著我國科教興國、人才儲備等戰略的提出，以及家庭對教育重要性的認識提高逐步，我國各大高校的規模不斷擴大，研究生招生的數量也不斷增加，如何保證研究生培養質量，對各大高校提出了更高的要求[2]。

1中美大學新生教育內容的比較分析對材料表面工程專業或表面工程方向的學生來說，目前市面上見到的相關書籍或教材主要有徐濱士等編著的《材料表面工程》、趙文軫等編著的《材料表面工程導論》以及王振廷等編著的《材料表面工程技術》等。以趙文軫等編著的《材料表面工程導論》為例，該教材首先從理論上論述了固體表面的晶體構造、理化特點以及表面強度等問題，然后就表面工程中10個大類表面技術的原理、工藝特點、應用領域進行了論證和說明，最后介紹了表面工程中常用的一些分析和測試方法。盡管教材突出了先進性，但其中理論性的內容相對較多，應用方面的內容較少，一些新興的復合技術等未能涉及[3]。目前大多數高校的教師對材料表面工程類課程的講解均是以這些教材為藍本，這對注重基礎、課時充足的本科生教學是比較合適的。研究生與本科生相比，是一個特殊的學生群體，學生自身的理解能力進一步增強，且研究生教學學時比本科課時少，往往少于32學時，一般為24學時甚至16學時，因此，如果采取和本科生同樣的教學方式，一方面講解的內容難以取舍和完成。另一方面難以調動學生的積極性，往往教學效果一般[4]。

2適合研究生的新型講授思路和方法探討

研究生課程培養目標：通過課堂教學，使學生了解表面工程的相關理論，掌握表面工程技術的工藝方法，為將來從事材料科學與工程方面的生產、管理及研究奠定基礎。培養要求：通過本課程的學習，使學生能夠了解目前主流表面工程技術的基本原理，掌握典型表面工程技術的制備方法和工藝過程，掌握材料成分、組織結構及性能的測試分析和評價方法，具有獲取表面工程技術新知識和運用新知識的能力，將來能夠解決材料領域生產及研發過程中遇到的實際問題[5，6]。

基于筆者多年對材料表面工程類課程的學習和筆者對《材料表面工程導論》《功能薄膜等離子體輔助加工技術》和《材料合成與制備方法》等研究生課程的教學實踐，根據表面工程學科“綜合、復合、交叉、系統”的特色，經認真歸納總結和分析，提出了《材料表面工程技術》研究生課程講授的結構體系：由傳統制備技術到現代制備技術，由固態制備技術到氣態（真空）制備技術，由污染環境型技術到環境友好型技術，由單一制備技術到復合制備技術，采用逐步過渡、逐層推進的方式進行講授。以1門24學時的《材料表面工程技術》研究生課程為例，應該采用的典型教學框架為：基礎知識部分4學時，典型專項技術部分16學時，新型復合技術部分4學時，如圖1所示。具體講授方法如下。

課程的第一部分應利用4個學時進行基礎知識方面的介紹，包括表面工程技術的意義及發展歷程，在這一部分，要首先介紹表面工程技術出現的背景和現實意義，回顧整個技術的發展歷程，以及標志性的歷史事件，以激發學生的學習興趣，為進一步學習各種專項技術奠定理論基礎。

課程的第二部分利用16學時重點對典型的專項技術進行介紹，主要是基于表面工程技術的發展進步和各類專項技術之間的關系，由傳統制備技術到現代制備技術，即先講授熱擴滲技術（包括滲氮、滲碳、滲金屬、熱浸鍍等），再講授高能束技術（包括離子束技術、電子束技術、激光束技術等），最后介紹沉積技術（包括噴涂、蒸發鍍、濺射鍍等），各類專項技術之間內在的邏輯聯系是改性層與基體之間的結合狀態由冶金結合到機械結合逐漸過渡，如圖2所示。

各類專項技術的講授方法是由固態制備技術到氣態（真空）制備技術，由污染環境型技術到環境友好型技術。以熱擴滲技術的講授為例，該部分內容可分兩個層次進行講解，第一部分講授熱擴滲非金屬元素（包括氮、碳、硼、硅等），由固體熱擴滲（固體滲碳），接著講授液體熱擴滲（鹽浴滲氮），再講授氣體熱擴滲（氣體滲氮、滲碳）、真空熱擴滲（真空滲氮、真空滲碳、等離子滲氮等），最后講授該類技術的最新發展（活化屏等離子體滲氮、滲碳）；第二部分講授熱擴滲金屬元素（包括鋅、鋁、鉻、鈦等），這部分亦是先講授液體熱擴滲技術，再講授氣體（真空）熱擴滲技術。

以上這些工藝技術主要通過“滲進去”和“長出來”兩種工藝過程實現，使材料表面組織發生相變（化學反應），進而使材料表面具備新的力學性能（硬度、抗疲勞等）或功能性（熱、電、磁等性能），達到材料表面改性的目的。因此，在具體講授某一種技術時，可以采用案例式教學結合生產實踐[5，6]，首先向學生介紹該技術的工藝過程，明確該工藝過程實現的是材料的“滲進去”還是“長出來”，接著讓學生認識到該工藝過程是否是材料表面組織發生相變，發生什么相變，然后讓學生理解發生相變的原因，最后向學生介紹這種技術特點及其應用。

以熱擴滲技術為例，在講授氣體滲碳時，可以汽車齒輪滲碳為案例，借助多媒體軟件（PowerPoint和視頻）進行講解。首先向學生介紹該技術的工藝過程：即滲碳工藝制定―齒輪預處理―裝爐―升溫―通入含碳介質―保溫―降溫―出爐。在講授過程中要重點強調工藝制度的制定，包括齒輪熱處理工藝的制定和滲碳工藝的制定。而預處理的過程包括齒輪的淬火和回火以及裝爐前的除油、除垢。通過講解，使學生認識到：（1）該工藝過程實現的是碳元素的滲入；（2）由于碳元素的擴散滲入，在齒輪的表面與鐵元素發生化學反應，形成鐵的碳化物，由于表面碳化物的生成，在齒輪表面由表及里形成了典型的ε-Fe3Cε-Fe3C+α-Feα-Fe梯度組織；（3）表面組織的改變，使齒輪表面的硬度、耐磨性和疲勞強度顯著提高，實現汽車齒輪的改性。其中在（2）的介紹中，向學生重點強調在碳元素在擴散過程中，碳濃度的變化規律，然后結合Fe-C相圖，分析擴散過程中可能生成的新化合物相。這樣，在整個技術講授過程中既有理論又有實踐，兩者協同統一，達到良好的教學效果。

鑒于表面工程新的發展趨勢以及復合表面工程技術的優越性，在各類專項技術講授完畢后，在課程的第三部分利用4學時講授一些新型復合表面工程技術，如熱擴滲和氣相沉積薄膜復合、離子注入和磁控濺射鍍膜復合、微弧氧化和強流脈沖電子束復合、等離子噴涂和激光氮化結合等。

以上是以24學時為例進行說明的，如果講授學時少于或多于24學時，教師只需要對上述各個部分、各個層次內容的學時作相應的調整即可。

3結束語

針對研究生教學對象和教學課時的特殊性，根據筆者多年學習和講授經驗，設計出更適合表面工程類研究生接受和學習的新型講授體系、思路和和方法，經筆者及相關教師的教學實踐證明，教學效果良好，受到學生的普遍歡迎，值得推廣應用。

參考文獻

[1] 師昌緒，徐濱士，張平，等.21世紀表面工程的發展趨勢[J].2001（1）：17.

[2] 王輝，徐曉莉，王環.淺談研究生實踐教學與理論教學[J].中國科教創新導刊，2012（29）：4547.

[3] 趙文軫.材料表面工程導論[M].西安：西安交通大學出版社，2003.

[4] 張微，張津，曾英.“材料表面工程”課程教學改革[J].四川兵工學報，2008，29（2）：125126.

[5] 王云龍，王淼，秦月梅. 將“表面文章”做到實處―高校“表面工程”課程教學初探[J].考試周刊，2012（84）：155156.

[6] 譚曉京，李本昌，胡穎慧，等.高等工科院校全日制專業學位研究生實踐教學的探究[J].課程教育研究（新教師教學），2013（16）：16.

Discussion on a new teaching method for graduate course of material

surface engineering technology

Liu Ruiliang1，Yan Mufu2，Qiao Yingjie1

（1. Key Laboratory of Superlight Material and Surface Technology of Ministry of Education，College of Material Science

and Chemical Engineering，Harbin Engineering University， Harbin，Heilongjiang 150001，China；

2. National Key Laboratory for Precision Hot Processing of Metals，School of Materials

篇（8）

中圖分類號：F062.4 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2017）02-241-02

一、引言

我國主要無機非金屬材料產品水泥、玻璃、建筑衛生陶瓷等產量多年居世界第一位，新型無機非金屬材料不斷涌現。無機非金屬材料工程專業培養具備無機非金屬材料及其復合材料科學與工程方面的知識，能在無機非金屬材料結構與分析、材料的制備、材料成形與加工等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計，生產及經營管理等方面的高級工程技術人才。技術經濟學是一門綜合性實用性和操作性都很強的應用經濟學科，其主要是運用經濟學的基本原理研究技術領域的經濟問題和經濟規律，尋找技術與經濟的最佳結合。目前不少高校非常重視技術經濟學課程的教學，不僅在經濟管理類專業，而且在理工類各專業也開設了該課程。為滿足創新型工程人才培養的需要，使學生掌握無機材料技術經濟分析和評價的基本原理和基本方法、更好地適應行業工作，佳木斯大學材料科學與工程學院無機非金屬材料專業在2013版培養方案中設置了《無機材料技術經濟》作為專業選修課。本文分析了我國高校工科專業開設技術經濟課程的現狀，介紹了佳木斯大學材料科學與工程學院無機非金屬材料專業“無機材料技術經濟”課程建設情況。

二、我國高校工科專業開設技術經濟學課程的現狀

目前，我國不少高校已充分認識到技術經濟學課程的重要性，紛紛在工科專業中開設技術經濟學課程。如清華大學、天津大學把該課程作為全校理工類學生的必修課，浙江工業大學把該課程作為全校各工程類專業的公共必選課。西安建筑科技大學材料工程專業開設此課程，華北水利水電學院在工科專業開設《工程經濟學》課程。石油大學技術經濟學課程是該校各工程技術專業研究生和本科生的選修課。廣西大學電力系統及其自動化專業開設了“電力技術經濟”課程，浙江科技學院工科專業開設技術經濟學課程。武漢理工大學和上海大學無機非金屬材料工程專業卓越工程師培養方案要求學生具有一定的概算編制和初步技術經濟分析的基本知識，開設此課程。

三、無機材料技術經濟課程簡介

《無機材料技術經濟》是佳木斯大學材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業的一門專業課，本課程系統地介紹技術經濟分析的理論和方法，并著重講述無機材料生產中技術經濟問題，是應用技術經濟學的基本原理和方法，結合無機材料工業的特點，研究無機材料工業發展中的規劃、設計、建設、生產及科研等各方面和各階段的經濟效益問題，任務是將無機材料技術與經濟有機地結合和統一，以取得最佳的經濟效益。通過本課程的學習，使學生能用技術經濟基本理論、基本方法和基本技能解決實際問題，在項目前期決策中，對項目的資金籌措、財務評價、國民經濟評價、不確定性分析及風險決策等有一個系統的評價，掌握對項目的可行性研究方法，以達到能對具體項目進行公正、客觀、合理、準確評價的目的，培養學生作為復合型工程師必備的素質和能力。

四、無機材料技術經濟課程內容

《無機材料技術經濟》課程為32學時，選用教材是國家“十一五”規劃教材《化工技術經濟》，主要內容為：經濟分析的基本要素；技術經濟的基本原理；經濟評價方法；不確定分析及風險決策；技術經濟預測方法；項目可行性研究；技術改造和設備更新的技術經濟分析；生產管理的經濟分析與優化；技術創新與研究開發技術經濟分析。要在32學時中將以上內容法全面講解清楚，是不可能的。因此，對以上教學內容進行增刪。第一部分――緒論。主要講述無機非金屬材料工業，技術經濟的定義、內容、特點、發展概況及其應用，了解本課程的重要性及其在教學體系中的作用，介紹課程安排、參考書目、學習方法，使學生對該課程有總體的了解和印象，增加了教材上沒有的我國無機非金屬材料工業現狀。第二部分――技術經濟分析的基本要素。包括經濟效益、技術經濟指標體系、投資、成本、費用、稅金和利潤等基本概念，投資、成本、利潤等各種指標的內容及計算。第三部分――技術經濟的基本原理。包括可比性原則，資金時間價值的概念與計算方法，現金流量和凈現金流量的概念，資金等效值的概念及計算。第四部分――經濟評價方法。包括投資回收期、凈現值、內部收益率、追加投資回收期、投資效果系數、年值、差額凈現值、差額內部收益等基本指標的定義、定義式和經濟含義，單方案技術經濟評價方法和多方案技術經濟評價方法。第五部分――不確定性分析及風險決策。包括：盈虧平衡分析、敏感性分析、概率分析、風險決策。第六部分――項目可行性研究。可行性研究的概念，市場研究和生a規模、原材料路線和工藝技術的選擇、廠址的選擇、投資估算和資金籌措、項目財務評價、項目國民經濟評價、工程項目的經濟評價。教材中其他的內容由學生結合課本和案例自學。

五、無機材料技術經濟課程教學方法

講授無機材料技術經濟，目的是培養既懂無機材料生產技術，又懂經濟，既有科學思維，又有經濟頭腦的創新型工程技術人才。為了幫助學生更好地掌握有關的原理和方法，在教學方法上，針對不同的教學內容采用案例教學法、交互式的問題教學法相結合，取得了較好的效果。

（一）案例教學法

無機材料技術經濟課程的教學必須重視和加強與無機材料工程實際相結合，案例教學是實現理論教學與工程實際相結合，培養學生對所學知識應用能力的一種好方法。案例教學法是通過對實際案例的分析討論，使學生能夠生動、直觀地理解理論知識點，從而提高其分析解決實際問題的能力。

無機材料技術經濟課程中許多知識點都適合案例教學，例如：投資估算、資金等效值計算、盈虧平衡分析、風險分析、可行性研究等，都可以采用案例教學。案例教學法實施時，教師可以案例的形式引入知識點，通過講解和討論解決實際問題。例如學習等差分付序列現值時，引入案例：某陶瓷廠在技術改造中第一年的收益額100萬元，其后逐年進行技術改造，優化工藝參數等，使收益逐年遞增。設第一年以后至第8年末收益逐年遞增額為3萬元。試求在年利率為10%的條件下，該廠8年的收益現值。通過講解公式推導和計算使學生掌握資金等值的概念及計算公式。講解后，馬上給學生相似案例，讓學生當堂進行解決，提高了學生綜合運用計算公式分析與解決實際技術經濟問題的能力。

（二）交互式的問題教學法

交互式問題教學法就是針對某一知識點，師生互相提出問題，通常是在講述知識點前由教師先向學生提出問題，讓學生帶著問題聽n，知識點講完后進行提問和討論，或以課堂作業的形式讓學生進行計算解答。某一知識點講完后，學生有了一定的理解，由于理解的深度和廣度問題，很容易會產生一些疑問或不理解的地方，在課堂上給學生留出一些向老師提問的時間，由老師解答或集體討論。通過這種教學方法，變被動學習為主動學習，提高了學生學習興趣。

例如，講述到資金的時間價值時，先提出問題。某水泥廠年初從建設銀行貸款1000萬元，并約定借期為N年，貸款年利率為I。討論式問題：從水泥廠角度看，借用他人的資源，是要付出代價的，并且時間越長，付出的代價越多。這種代價與什么有關系？怎樣的關系？ 計算式問題，現在的500萬元，與5年后的500萬元，在價值上不等。那么，現在的500萬元，與5年后的多少萬元，在價值上相等？（在年利率為13.6%的情況下，與將來5年后的1000萬元，在價值上相等）。通過這些問題的解決使學生理解了資金隨著時間的推移，會產生價值的變化――增值。而且，時間越長，資金的增值越多。另外，學生們感興趣的是現實生活中，怎樣才能使自己有限的資金增值，這樣的問題會向老師提出來，這個問題正好符合“資金的時間價值的表現”這個知識點，可以給學生們介紹可以通過直接投資，從生產過程中獲得收益或效益。鼓勵學生自主創業；或通過間接投資，出讓資金的使用權來獲得利息和收益，如存入銀行、放貸、購買債券、購買股票等。

（三）考核方法

無機材料技術經濟課程實踐性強，要在短學時內起到培養學生解決實際技術經濟問題的能力、分析與決策能力的作用只能采取平時作業、課堂參與度、實踐能力考核、理論水平考核相結合的方式。

平時作業包括課堂作業和課后作業，多是解決小型的案例，以計算為主。課堂參與度主要考核學生回答問題、提出問題、討論問題的參與程度。實踐能力考核采取撰寫可行性研究報告的形式，讓同學們查閱資料或去企業調研，寫出可行性研究報告。理論水平考核采取開卷形式，考核內容突出學生對知識綜合分析、運用的水平。

六、結束語

在經濟全球化的時代，材料類專業人才不僅要懂技術，而且還要懂技術經濟，掌握一定的技術經濟知識。只有這樣，才能在科學研究、科技成果的轉化與推廣、技術創新、新產品開發、自主創業等各項工作中，能從技術經濟的角度來分析和解決實際問題。因此，無機材料技術經濟應作為無機非金屬材料類專業的一門必修課程加以建設，同時加強課程改革和教學改革，培養學生經濟效益意識，擴展學生的知識廣度，對創新型工程應用人才培養具有十分重要的意義。

[基金項目：佳木斯大學教研課題（項目編號JYLA2012-25）；黑龍江省高等教育學會規劃課題（課題編號14G133）。]

參考文獻：

[1] 吳添祖，虞曉芬，龔建立.技術經濟學[M].高等教育出版社，2004

[2] 呂海萍，董穎，李長安，董敏.工科學生的三個使命與技術經濟學課程改革[J].浙江科技學院學報，2009（2）

[3] 白曉青.“電力技術經濟”課程教學研究與探討[J].中國電力教育，2011（21）

[4] 宋航，付超.化工技術經濟[M].化學工業出版社，2002

[5] 曹平，李軍，全學軍.化工技術經濟課程改革探析.廣東化工，2012

[6] 李冬梅，劉紅巖.工科專業技術經濟學課程設置探討――以華北科技學院為例.黑龍江教育（高教研究與評估），2011

篇（9）

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0230-01

《無機材料制備技術》課程是材料科學與工程專業的一門十分重要的基礎課程，其中課程的內容主要包括有玻璃、水泥、陶瓷等一些傳統的無機非金屬材料與一些新型的非金屬材料，該課程所涉及的知識面廣，知識點多，理論性強。由于學生沒有太多的實踐經驗，對于無機材料的制備技術可能生疏難懂，不容易抓住學習的重點，這也將導致這門課的教學上出現問題。

1.《無機材料制備技術》改進的必要性

1.1科學技術快速發展的要求

隨著科學技術的不斷發展，各類新型無機材料的制備技術不斷涌現出來，并且傳統材料的典型制備工藝要么被新的制備技術與新的設備所取代而淘汰，要么自身進行了改進，以滿足現代技術發展的要求。在《無機材料制備技術》課程中，老師的教學通常是重視局部，輕視整體；重視特殊，輕視一般，這種教學模式不利于學生對新知識的理解，也不利于培養學生的思維能力，將會影響學生以后進入社會工作。

1.2市場對人才需求的改變

近些年來，我國經濟發展迅速，產品更新換代的節奏也是越來越快，在新形勢下，該課程的教學難以跟上時代步伐，培養出來的大學生知識陳舊，結構單一，無法適應當今社會的要求。

2.《無機材料制備技術》課程主要存在的問題

由于《無機材料制備技術》這門課的知識面廣，涉及傳統的無機非金屬材料與一些新型的非金屬材料的制備技術，并且還有各類新型無機材料的制備技術不斷涌現出來，舊的制備技術被替換，這也就將導致這門課的教學上出現問題，其中主要的問題如下：

第一，材料科學與工程專業的學生畢業后主要是從事材料的制備工藝方面的工作，而現在《無機材料制備技術》的教學無法跟上時代的步伐，課程教授的知識滿足不了市場對人才的要求。

第二，《無機材料制備技術》課程的知識還是比較落后的，并且課程的知識點有相互重疊的地方。此外由于新產品，新材料的不斷推陳出新，這么課程也無法完全涵蓋新的制備技術。

第三，教師的教學方式不夠新穎，并且教學脫離實際，不能與實踐結合起來，使得學生對于該課程沒有學習的積極性，培養出來的學生的知識結構單一，理論與實際脫節。

3.課程主要問題的解決方案

3.1認清教學對象

材料科學與工程專業的學生畢業后主要是從事材料的制備工藝方面的工作，隨著社會的快速發展，市場對無機材料專業人才的要求越來越高，因此，該課程需要調整課程的體系和內容，培養出具有創新能力的復合型人才，以滿足對市場的需要。

3.2優化教學內容

（1）將課程知識點相近的進行合并，適當調整課程的教學大綱，選取新編的并且知識框架更為合理的教材，將相近的知識點合并講授。

（2）課程中應當加入更多的國內和國際熱點問題。

（3）要注重該課程最基本的概念和最基本的制備技術的講解。

3.3引入新的教學方法

（1）引入多媒體教學技術。利用多媒體技術把各種制備技術和生產設備做成視頻、音頻等可以實際看到的或聽到的，然后再結合老師的講解能夠加深學生對知識的理解。

（2）安排課堂討論。課堂討論是一種生動活潑的教學方法。在課堂上，應該適當的讓學生進行課堂討論，這樣不僅能改進傳統機械式的教學，并且能夠激發學生學習的興趣，有助于培養學生主動思考運用所學知識解決問題的能力，激發學生的創造潛力，提高學生的綜合素質。

（3）引用科研新成果來提高學生的興趣。讓學生了解所學的知識的運用，通過新的成果和技術來吸引學生學習的興趣，讓學生變被動學習為主動學習。

3.4安排實踐性教學

該課程的教學應該與實際的制備緊密聯系，讓學生空學理論知識難免有些空洞，但是安排實踐性教學可以讓學生將所學的知識合理的運用，通過所學知識進行無機材料的制備，并且在內容上，盡量安排經典的制備試驗。

4.結語

篇（10）

材料成型及控制工程專業名稱，源于1998年教育部頒布的普通高等學校本科專業目錄，專業代碼（080302），歸屬機械類。作為機械工程的二級學科，其專業范圍涵蓋了原金屬材料及熱處理、鑄造、鍛壓、焊接工藝及設備等專業，專業口徑得以拓寬。由于專業適應面較廣，得到了現今社會的廣泛認可。許多理工科院校均開設了這個專業。在人才培養模式上，既有按專業大類培養的，也有分專業方向培養的，專業方向大致落實在焊接成型及控制、鑄造成型及控制、壓力加工及控制、模具設計與制造等4個方面。我校材料成型及控制工程專業的專業方向是模具設計與制造專業，在應用技術大學的轉型過程中，如何構建與之相適應的專業課程體系，切實保障人才培養目標，是需要思考的問題。

1應用技術大學人才培養目標定位

2013年6月28日，為切實落實《國家中長期教育改革與發展規劃綱要（2010-2020）》，構建現代職業教育體系，在國家教育部的指導下，由35所將應用技術大學類型為辦學定位的地方本科院校在天津發起成立了應用技術大學（學院）聯盟。自此，建設中國應用技術大學的轉型工作正式啟動。那么，我們首先應該明確應用技術大學的定位和社會責任。

聯合國教科文組織的國際教育標準分類（ISCED）將教育分為7個層次，其中，中等教育后可分類為就業預備班（ISCED4）、普通高等教育（ISCED5）及博士研究生教育（ISCED6）。普通高等教育（含大專、本科和碩士研究生教育）又被分為理論型（5A）和實用型（5B），實用型高等教育主要培養面向職業崗位需求的實用型、技能型人才，理論型院校則根據按學科分設專業和按行業分設專業的不同，分為研究型和應用型兩種不同類別的高等院校，研究型院校主要培養研究型人才，應用型院校主要培養科技型人才。如圖1所示。

從圖1的ISCED5分類中可以較清晰地看出，我們國家自上世紀90年代以來，5B的教育職能基本上是由高職高專院校承擔，5A的教育職能則由各類本科院校承擔，包括地方本科院校，甚至含一批新建的地方本科院校。然而，由于地方本科院校存在著辦學主體、規模、內涵建設水平等諸多差別，使得一些地方本科院校的辦學定位和發展方向出現模糊。

根據國家中長期教育發展戰略，結合聯合國教科文組織的國際教育標準分類，應用技術大學的責任應該歸屬于ISCED5B和ISCED5A-2的教育職能。既肩負著高職高專學歷教育延伸的歷史使命，要培B高素質高技術的復合型人才。同時，從人的可持續發展角度考慮，應用技術大學較寬泛的應用性知識教學，又為學生發展成面向行業的工程師型人才打下了基礎。

2專業課程體系構建思路

構建專業課程體系，應該首先明確專業人才培養目標。在研究型院校中，本專業的人才培養目標大致確定為：培養具備材料科學與工程的理論基礎、材料成型加工及其控制工程、模具設計制造等專業知識，能在機械、模具、材料成型加工等領域從事科學研究、應用開發、工藝與設備的設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才和管理人才。

作為應用技術大學，相對于上述人才培養目標，我們在科學研究方面可以適當降低要求，而在實際應用能力和專業崗位工作能力方面，應有較高的要求。由此不妨擬定如下人才培養目標：培養具備材料科學與工程一定的理論基礎，具備材料成型加工及其控制工程、模具設計制造等專業知識，能在機械、模具、材料成型加工等領域從事應用技術開發、工藝與設備設計及維護、生產及經營管理等方面工作的高素質應用技術型人才。如果這樣的人才培養目標是準確的，我們的專業課程體系就應該圍繞這樣的人才培養目標構建。大致思路如下。

2.1理論知識夠用為度

學科體系下專業課程體系的課程順序通常按“知識應用模式”來安排，所謂“知識應用模式”通常按照基礎理論到應用理論再到應用的順序對課程進行排序，底部是基礎理論課，中間是專業基礎課，頂部是專業方向課，形成一個封閉的順三角形。為了培養研究型和科技型人才，課程體系非常強調基礎理論知識和專業理論知識的系統性，以便夯實基礎。

應用技術大學的人才培養目標以實用型為主，從實用型角度而言，專業課程體系建構可借鑒高等職業教育課程體系，按職業工作邏輯來設置。強調學科知識學習內容的選擇性和學科知識學習面的逐步拓展性。只不過在學科知識的選擇上要比普通高等職業教育寬泛和適度深入。無論是公共基礎課還是專業基礎課，理論知識以“夠用”為度。

2.2主干課程優化設置

應用技術大學專業課程體系中的主干課程應以實現專業培養目標的角度來設置。與學科體系下專業課程體系中的主干課程有所區別。從理念上講，學科體系下的課程體系會將一些主要的學科基礎課、甚至公共基礎課作為主干課程，而應用技術大學專業課程體系中的主干課程應該強調主要的專業基礎課和專業課。

2.3實踐教學增加比重

實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。有利于學生素養的提高和正確價值觀的形成。

應用型人才培養的實踐教學環節應與研究型或科技型人才培養的實踐教學環節不同。在研究型或科技型人才培養過程中，有些專業課程的實踐教學過程強調的是認知實踐，但應用型人才培養過程中，專業課程的實踐教學環節強調的是基本掌握。掌握和認知是不同的概念。因此，材料成型及控制工程（模具設計與制造方向）專業要實現人才的培養目標，有必要增加有關實踐教學比重。

2.4通識教育貫穿始終

通識教育塑造文明人和社會人，決定人類社會的文明程度。不管大學培養什么個性特征的人才，都必須首先具備人的特質，具備文明人和社會人的共性特征。應用技術大學是培養高素質應用型人才的搖籃，自然也必須是文明人和社會人，這也是“高素質”的前提。正如有一種觀點認為：通識教育實際上是素質教育最有效的實現方式。

通識教育可以通過開設通識教育課程實施。通識教育課程有通用工具類、通用方法類及藝術、文化、社科類等通識教育課程。就材料成型及控制工程本科專業而言，可安排“大學英語”、“計算機應用基礎”、“工程數學”、“科技文獻檢索”等通識教育工具類和方法類課程作為必修課；而將藝術、文化、社科類通識教育課程作為選修課，需要強調的是：通識教育課程的選修課不可不選，只是任選。

3構建綜合科技教學環境

篇（11）

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）21-0108-02

一、引言

《材料現代分析技術》課程是材料科學與工程類專業的一門專業特色課，是該專業的主干課程，在整個培養計劃的專業課程架構中起著至關重要的作用。眾所周知，材料是人類進化史的里程碑、現代文明的重要支柱、發展高新技術的基礎和先導。現代材料的發展在很大程度上依賴于對材料性能與其成分及顯微組織關系的理解。材料現代分析技術和儀器的發展，加深了對材料結構和性質的認識，促進了對材料本質的了解，使得對材料的組分構成、制備方法和工藝、組織結構與性能，以及它們之間的相互關系的研究愈來愈深入，為材料科學理論體系的形成打下堅實的基礎。國內的清華大學、哈爾濱工業大學的材料（金屬材料、無機非金屬材料及有機高分子材料）及熱加工（熱處理、鑄造、鍛壓、焊接）專業均開設了《材料現代分析技術》這門課，國外的如麻省理工學院的材料科學與工程專業也開設了《衍射與結構》、《材料的成像（微觀分析）》等類似的課程。由此可見，該課程在材料科學與工程類專業中的重要性。由于不同學校的專業傾向性不同，課程整體設置不同，講授內容和側重點也不同，因此根據自身的情況開設一門符合本專業特點的《材料現代分析技術》課程是非常有必要的。

二、我校開設該課程的基本情況

我校自2008年成立材料科學與工程專業以來，所在的材料科學系就根據國家本科生培養計劃，結合學校優勢專業和重點發展方向設置了《材料現代分析技術》這門專業特色課。我們選用獲全國普通高等學校優秀教材一等獎，哈爾濱工業大學周玉院士主編的“十五”國家規劃教材《材料分析測試技術》為主講教材。課程主要講授的內容包括X射線衍射、電子衍射原理、電子光學基礎、衍襯運動學基礎等基本理論和X射線衍射儀、電子顯微鏡等現代儀器的基本原理和結構，重點講授材料結構、晶體缺陷以及微區成分、微區形貌的基本方法，使學生掌握現代材料的分析測試方法和手段，提高研究和解決材料理論和工程實際問題的能力。

三、《材料現代分析技術》課程教學研究與實踐

該課程涉及大量材料科學和物理等領域的基礎知識，也涉及理論知識的工程實踐應用，還包含較多抽象的概念和晦澀難懂的公式推導，學生普遍反映該課程較難學。如何提高學生的學習原動力和興趣，讓學生能夠由被動變為主動學習；如何提升學生的創新思維能力，讓學生能夠把理論知識和工程實踐應用有機聯系起來，是擺在授課老師面前的兩道難題。因此，通過不斷改進教學方法、教學手段來提升教學效果是非常有必要的。筆者自該專業成立以來就一直擔任該課程的主講老師，積累了一定的教學實踐經驗。

（一）加強背景資料的收集和介紹，提升學生的學習情趣

該課程涉及的主要內容多是抽象的知識，如果直接進入主題，沒有預先做一些鋪墊，學生往往會感到困惑，直接影響其繼續聽課的興趣和對知識的深入理解。針對這個問題，可以通過預先介紹相關的背景資料來解決。例如在講授X射線性質的章節時，我首先介紹X射線發現者倫琴的生平，然后講述倫琴通過偶然現象發現X射線的過程，并給學生觀看倫琴夫人在X射線作用下與底片上留下的完整手骨影子，并提及我國的李鴻章在X射線被發現后僅7個月就體驗了此種新技術，成為拍X光片檢查槍傷的第一個中國人。通過這些背景的介紹，極大地調動了學生的積極性，學生迫切需要知道X射線的本質是什么，X射線和其他電磁波的本質區別是什么，X射線的具體用途有哪些。這樣再講授以上內容就變得順理成章。在講授X射線在晶體中的衍射章節時，我先介紹X射線衍射用于晶體結構分析的背景，也就是19世紀末20世紀初國際上困擾人們的兩個難題。第一個難題就是1895年倫琴發現X射線后，認為是一種電磁波，但無法證明。要證明X射線是一種電磁波，只需證明它可以通過光柵產生衍射，衍射產生的子波干涉后可以在記錄板上留下衍射花樣。然后提出X射線無法得到衍射花樣的兩個原因：1.X射線根本不是一種電磁波；2.X射線是一種電磁波，但由于波長極短，通過人工的方法無法制造出可以滿足衍射條件的具有足夠小狹縫的光柵。第二個難題就是同一時期晶體學家根據晶體的一些特性推測其由周期排列的原子、分子或離子組成，但無法證明。這兩個看似風馬牛不相及的難題被德國物理學家勞埃巧妙聯系在一起，他以單晶體作為天然光柵、原子之間的間距作為狹縫。狹縫尺寸如此小的光柵是人工無法制造出來的。他讓X射線照射到單晶體，然后觀察是否會產生衍射現象。結果他得到了世界上第一幅晶體的衍射花樣，震驚世界。勞埃不僅證實了X射線是一種電磁波，還同時證明了晶體的周期性。然后我又介紹了迄今為止和X射線及晶體衍射研究相關的諾貝爾獲得者以及他們的獲獎成果，從1901年X射線的發現者倫琴，1914年X射線衍射現象的發現者勞埃，1915年布拉格方程的推導者布拉格父子，到1962年脫氧核糖核酸DNA雙螺旋結構的發現者威爾金斯、沃森和克里克，再到1994年在中子衍射領域作出突出貢獻的布羅克豪斯和沙爾。通過以上背景的介紹，明顯提升了學生的興趣，學生很渴望了解X射線在晶體中產生衍射需要滿足什么條件，不同晶體是否會得到不同的衍射花樣，衍射花樣是否能夠反映晶體結構等等。接下來再講授這些內容，學生就很容易帶著問題來聽課，課堂紀律明顯提高，學生積極性也得到了提高。

由此可知，主講內容相關背景資料的介紹是否充分、是否到位會直接影響教學效果。

（二）強化和內容相關案例的收集和介紹，增強學生對知識的歸屬感

該教材正文中介紹了大量的基礎知識，包括概念、現象的理論解釋和原理、公式的推導等等，但針對某一概念或某一原理的案例很少，很容易讓學生對所學知識沒有歸屬感，即不明白學這些內容的用途是什么，使用的前提是什么，應用的條件是什么，結果形式是什么，如何具體問題具體分析。這些疑問，可以通過講解一些和內容密切相關的案例或者自己的研究成果來解決。在X射線物相分析章節，主要內容就是介紹單相分析的程序和注意的事項，相對簡單，很容易讓學生誤以為物相分析就是一件很簡單的比對工作。事實并非如此，實際中物相的鑒別是非常復雜的一件事。我以我的科研成果為例，介紹激光熔覆層的物相分析過程。1.試樣制備：熔覆層表面通常為火山口或山峰狀，要通過電火花切割法對其表面平整化；2.衍射花樣的標定：由于熔覆材料組分通常較為復雜，含有多種元素，在熔覆過程中會產生較為復雜的多種物相，且激光熔覆快速加熱、快速冷卻的特點也易產生亞穩定過飽和固溶體或中間相，晶格也會發生畸變。這使得其物相分析較為棘手。通常要分為以下幾個步驟：1.根據熔覆材料組分，結合相圖及熱力學計算來預測可能生成的物相種類，以及生成傾向性的排序；2.通過Jade軟件來進一步鑒別，初步標定主要物相組成；3.通過電子探針進行不同形態物相的成分分析，最終確定熔覆層的主要物相組成。在掃描電鏡和能譜分析章節，主要內容就是介紹其在微觀組織的應用，原理相對簡單，但在實際中較復雜。我也以我的科研成果為例介紹不同材料顯微組織分析過程。1.針對不同的材料，如何來選擇合適的腐蝕劑？腐蝕到什么程度較為適宜？2.如樣品導電性不好，需要通過噴金來提高像的襯度；3.在觀察時，如何選擇是用二次電子掃描還是背散射電子掃描？如何根據形貌襯度和原子序數襯度對增強相形態、大小、分布以及原子序數的相對高低進行合理分析？在進行微區成分分析時，如何合理選擇點分析、線掃描和面掃描這三種操作模式？如何對得到的成分信息進行合理分析？

通過大量案例和自身科研成果的介紹，學生加深了對基礎知識的理解，并提高了他們將知識和實踐相結合的能力，教學效果非常明顯。

四、體會和總結

《材料現代分析技術》理論性很強，通過上述介紹的兩種方法可以有效提升教學效果，激發學生進一步學習的興趣，變被動為主動，也增強了學生申報和參加大學生創新項目的積極性，有效提高了學生的創新思維能力和將理論用于解決工程問題的能力。在大學最后一個學期的畢業設計環節，這門課所學的知識得到了充分發揮，畢業設計的效率得到了提高，論文質量也有了較大的改善。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 鐘世云.麻省理工學院材料科學與工程專業本科培養計劃的分析[J].中國大學教學，2013（3）.