超硬材料制品工艺学的教学改革与实践

摘　要　在新材料领域中，超硬材料因其特殊的性能而具有非常重要的地位，起着其他材料不可替代的作用，并得到日益广泛的应用。本文对超硬材料制品工艺学课程教学改革进行了探索，在更新教学观念、改革教学内容、专题教学、互动教学和实践教学等方面提出了改革措施，目的是提高学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性、主动性和创造性，提高教学质量，培养高素质的专业人才。

关键词　超硬材料制品　教学观念　课程教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：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，起着其他材料不可替代的作用，并得到日益广泛的应用。目前，无论在国内，还是在国外，超硬材料制品的研究与制造都是一个异常活跃的领域。超硬材料制品工艺学是一门新兴的边缘学科，是近年高校为材料科学专业开设的一门重要专业课程。由于它涉及金属、陶瓷和高分子三大固体材料，内容繁杂，学时有限，目前国内还没有比较成熟的教材，因此教学难度大。提高学生的学习兴趣，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，是提高教学质量，培养高素质人才的关键。

1 改变教学观念，更新教学内容

目前的高等学校教育在教学观念上还存在很多的局限性，如只重视对书本知识的传授而忽略了教学方法；只关注考试分数而忽略了学生对知识的掌握度；只关心理论知识的讲授而轻视了实践操作等。因此要提高教学质量，首先得改变教学观念。教学过程不仅是传授知识的过程，更重要的是对学生人格和能力培养的过程。

很多专业化教材或多或少存在“老化”现象，未能很好的反映当代科技在该专业领域的最新研究成果，这大大影响了学生学习专业课的兴趣，从而使专业课的教学质量大打折扣。近年来，我国的超硬材料工业出现了从量变到质变的飞跃，体现在合成技术水平得到了大幅度的提升、制品制备技术不断完善、应用领域越来越广泛等。但是，现在使用的教材一般包括“超硬材料学”和“超硬材料制品”两个大的部分，教材系统性不强，不利于学生掌握最先进产品的制造技术和方法。因此，有必要采用自编教材的形式进行教学，教材一年一补充和更改，紧紧围绕超硬复合材料（制品）的基本原理和原则，分别介绍超硬复合材料的概念、原则、方法、反应技术、应用、研究前沿以及超硬制品的产生和发展等内容。全书共分十章，主要包括树脂、陶瓷和金属结合剂超硬材料制品及它们的复合界面等，见表1。

为了扩展和充实教学内容，让学生对超硬材料学有系统的认识和了解，还需要给学生列出一些课外阅读材料和书籍，如《超硬材料工具设计与制造》、《超硬材料制造》、《现代超硬材料与制品》等，让学生根据自己的兴趣，选择有关问题去阅读书籍，以拓展学生的知识面。

2 开展互动教学，调动学习兴趣

超硬材料制品工艺学是一门专业课，专业课很容易走“照本宣科”的教学形式，许多教学活动停留在纯理论化阶段，忽视了专业课教学的实用性。专业课教学一旦离开了利用工程科学应用和实践性的特点学习自然就会枯燥无味，学生也就为了扩展和充实教学内容，让学生对超硬材料学有系统的认识和了解，还需要给学生列出一些课外阅读材料和书籍，如《超硬材料工具设计与制造》、《超硬材料制造》、《现代超硬材料与制品》等，让学生根据自己的兴趣，选择有关问题去阅读书籍，以拓展学生的知识面。

只有靠死记硬背来完成学习内容，这也导致了他们只追求学分，而忘记了学习这一门课程的初衷。因此，这就要求教师多开展互动教学，让学生成为学习的主人，激发学生对超硬材料的激情与兴趣。

超硬材料制品工艺学本身就是一门实践与经验相结合的课程，对没有实践经验的学生来说显得晦涩难懂。因此，要尝试改变整节课全面讲解的教学方式，而应适当的开展课堂讨论。例如，针对同学们普遍不理解的知识点，应该展开讨论，鼓励学生根据自己的理解畅所欲言，激发学生的学习激情，使学生从单纯听课、做笔记的传统角色，转化为真正的课程参与者，最后老师做总结性发言，让同学们对这一难点加深理解，并巩固其他学科知识，如《复合材料概论》、《失效分析》等，将知识串联起来，达到系统学习的效果。通过互动教学，同学们就会对这门课程产生兴趣，从而学得得心应手。

3 加强专业素质，提高教学效率

作为一名老师，首先应具有对自己工作的敬业精神，然后是勇于改革的探索精神，另外还应具有呕心沥血的奉献精神。本着这种使命感，就要及时地提高专业素养，适时的充实专业知识。在科学发展日益发达的今天，授课老师不应停留在原有的课本上，而应该及时了解科技界的动态，更新专业知识，实现自身知识的升级换代。教学的内容应与科技发展、现代应用实例相结合，这将为学生走入工作岗位充当很好的“向导”。

通过调查发现学生不仅想从老师那里学习专业知识，同时还希望获得一些人生的看法。现代人生活节奏快，容易产生浮躁的心理，这也让学生们感到非常的迷茫，这就要求老师用自己的经历加上阅历，耐心的给学生以真诚而正确的指引，充当学生人生航行中的好“舵手”。

因此，教师在努力提升专业素质的同时，还应与学生建立民主平等的和谐关系，创设良好的教学环境，以提高教学效率。

4 加强实践教学，提高学生动手能力，培养综合分析能力

超硬材料制品工艺学课程具有较强的理论性又有一定的实验性，要使学生理解课程内容，设置相应的实验等实践教学环节是必不可少的。因此，为了开阔学生视野，提高学生综合应用知识和独立科研的能力，在验证性实验的基础上，还应增设综合性实验。

验证性实验只需根据“超硬材料制品工艺学实验指导书”做就可以了。而综合性实验就要求学生以“超硬材料制品制备与加工—制品材料性能测试与分析—制品材料微观组织结构观察与分析”为主线，以“材料科学与工程基础实验平台—综合设计实验平台—研究创新实验平台”三层次为一体化的实验教学体系，以材料科学与工程“成分/组织”“合成/制备工艺”“性能”和”使用性能”四要素及其相互关系为实验教学的基本设计理念，打破原有的分散、独立的实验教学体系，创建与超硬材料专业基础综合实验和专业特色实验相呼应的专业课程体系。在实践环节前提出诸如目的、要求和注意事项等前提，然后学生自行设计实验方案和实验步骤，在老师的指导下进行实验操作。实验报告着重考查学生的分析讨论部分，看学生是否能联系已经学习过的理论和已掌握的知识技能，将其融为一体。使学生既提高运用所学知识进行设计、分析的能力，又能体会到实际实验与理论设计的距离，锻炼学生的操作能力、观察能力、独立思考能力、综合分析能力和创新能力。

5 引入科研实例，提高学生认知能力和创新能力

如何培养学生的自主创新能力？教师在授课时应当适当引入科研实例，提高学生的认知能力。因此，授课老师可以根据某一生产过程中的具体问题或事件在课堂中提示后，组织学生课后查阅相关资料并加以整理，在课堂中展开讨论。这样既能使学生了解掌握国内外对本专业的研究现状，又能使学生参与其中，提高对本专业的认知能力。例如在教授“树脂结合剂超硬材料磨具”一章时，可以提前布置学生查阅“材料的增强方法”，其中必然有“颗粒增强”的方法。教学中将“超硬材料增强树脂”作为题目加以讨论，包括金属材料和陶瓷材料的增强方法：纤维增强、晶须增强、纳米增强等。这样不但提高了学生对本专业的认知能力，而且大大拓展了学生的知识面。以培养学生创新意识和创新能力为主要目的，老师还可以将自己的科研课题引入实践教学环节，让学生参与到真实的科学实践中去。一方面，做到了理论联系实际，促进了教研水平和科研水平的提高；另一方面，使学生从常规教学的层面转化到开放式教学中来，注重了学生创新意识和创新能力的培养，使学生尽早的融入社会实践当中。

6 结束语

超硬材料制品工艺学课程教学的改革，没有套路可循，只有联系实际，采用科学的教学方法，才能真正全面而有效地提高教学质量，培养高素质的专门人才。这就要求我们从教学改革入手，“坚持能力为重，优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，教育学生学会知识技能，学会动手动脑，学会生存生活，学会做事做人，促进学生主动适应社会，开创美好未来。”

参考文献

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