薛兵　郭小平　雒鋒　李芳菲

摘要：針對(duì)無機(jī)非金屬專業(yè)培養(yǎng)方案中專業(yè)課開設(shè)較晚、低年級(jí)學(xué)生對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)不夠的問題，本文嘗試闡述在大一新生中開展關(guān)于材料認(rèn)識(shí)的實(shí)踐活動(dòng)，記述實(shí)踐過程，評(píng)價(jià)實(shí)踐活動(dòng)的意義和效果，發(fā)現(xiàn)帶有競(jìng)賽性質(zhì)的實(shí)踐活動(dòng)能有效增進(jìn)新生對(duì)無機(jī)非金屬專業(yè)的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬專業(yè)；實(shí)踐活動(dòng)；材料認(rèn)識(shí)

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）39-0132-02

無機(jī)非金屬專業(yè)培養(yǎng)的是德、智、體、美等全面發(fā)展，具備材料科學(xué)與工程相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)以及無機(jī)非金屬材料科學(xué)、材料工程方面較寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的高素質(zhì)專門人才。在具體的培養(yǎng)方案中，學(xué)生在大學(xué)一、二年級(jí)主要學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課，在大學(xué)三年級(jí)開始學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課。這就使得學(xué)生接觸專業(yè)課的時(shí)間相對(duì)較晚，在大學(xué)生活的前兩年，很多學(xué)生并不了解無機(jī)非金屬專業(yè)的研究?jī)?nèi)容，甚至從來沒有進(jìn)過實(shí)驗(yàn)室，對(duì)無機(jī)非金屬專業(yè)的研究對(duì)象知之甚少，對(duì)這個(gè)專業(yè)存在陌生感，缺乏專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。盡管從大學(xué)三年級(jí)到四年級(jí)逐漸接觸相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，但從陌生到認(rèn)識(shí)，再從認(rèn)識(shí)到熟悉，或者再到有興趣，仍然需要一定的過程和時(shí)間，可以說僅僅在大學(xué)的最后兩年來培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，這在形成與提升其專業(yè)理論和實(shí)踐能力方面是明顯不夠的。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的有效過程，如何能夠充分利用大學(xué)四年安排時(shí)間靈活、形式多樣、趣味性強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，對(duì)提高學(xué)生對(duì)無機(jī)非金屬材料專業(yè)的興趣和工作熱情具有無法替代的作用。為此，筆者與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員嘗試在大一新生中開展具有濃厚專業(yè)特色的實(shí)踐活動(dòng)，消除新生對(duì)專業(yè)的陌生感，培養(yǎng)對(duì)無機(jī)非金屬專業(yè)的興趣，為培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才提供積極的建設(shè)性信息。

一、選題——“材料發(fā)現(xiàn)之旅”

對(duì)于剛剛邁進(jìn)校園的大一新生，一切都是新鮮和陌生的，多數(shù)人對(duì)自己的專業(yè)——無機(jī)非金屬研究對(duì)象的了解僅限于水泥、玻璃和陶瓷等名稱。由于知識(shí)背景的差異，學(xué)生對(duì)水泥、玻璃和陶瓷的理解也各不相同，其中不乏許多誤解。為了消除新生對(duì)無機(jī)非金屬材料的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，有必要開展相關(guān)的無機(jī)非金屬材料認(rèn)識(shí)的實(shí)踐活動(dòng)。為此，我校在針對(duì)大一新生開展了無機(jī)非金屬材料的認(rèn)識(shí)實(shí)踐活動(dòng)，主題為“材料發(fā)現(xiàn)之旅”。在嘗試進(jìn)行第一次“材料發(fā)現(xiàn)之旅”活動(dòng)時(shí)，我們選擇制作容易的傳統(tǒng)陶瓷材料作為學(xué)生制作和認(rèn)識(shí)的對(duì)象。通過親手制作一塊陶瓷材料，使他們認(rèn)識(shí)陶瓷是怎樣由各種原料通過一系列的處理而得到的。為了激發(fā)學(xué)生的參與熱情，我們采用自由組隊(duì)的方式，以小組為單位，通過比賽制備強(qiáng)度較高、色彩較為艷麗的陶瓷材料，并對(duì)獲勝的小組頒發(fā)證書。由于采用比賽的方式進(jìn)行陶瓷制備實(shí)驗(yàn)，事先沒有給出統(tǒng)一的陶瓷配方，這就需要各個(gè)小組通過查找資料得到自己的配方。對(duì)于毫無專業(yè)知識(shí)的新生來說，根據(jù)備選原料，設(shè)計(jì)一個(gè)陶瓷配方并且要求陶瓷強(qiáng)度高、色彩艷麗，并不是一件容易的事情。他們需要學(xué)會(huì)去圖書館查找相關(guān)書籍，利用相關(guān)數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)，而且根據(jù)資料得到的配方很可能不會(huì)達(dá)到預(yù)期效果，盡管困難重重，但這一富有挑戰(zhàn)的過程，卻是對(duì)他們自學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作能力的一次很好鍛煉。

二、答辯——實(shí)施方案的評(píng)價(jià)

經(jīng)歷一段時(shí)期的自由選擇配方、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)階段后，指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)是必不可少的。畢竟在缺少專業(yè)知識(shí)的前提下，學(xué)生自由選擇的實(shí)驗(yàn)配方、工藝過程可能存在一定的錯(cuò)誤，所查配方是否針對(duì)傳統(tǒng)陶瓷，所用成型方式是濕法還是干法，陶瓷致色原料怎樣選擇，是否可以對(duì)坯體施釉等？由于專業(yè)條件的限制，學(xué)生無法進(jìn)行判斷和選取，作為指導(dǎo)教師應(yīng)及時(shí)介入消除學(xué)生的困惑，避免由于存在的錯(cuò)誤而很有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，打擊他們的自信心。為此，我們鼓勵(lì)學(xué)生制作PPT講稿，詳細(xì)地介紹實(shí)驗(yàn)方案以及預(yù)期結(jié)果，提出尋找配方、制備工藝過程中遇到的問題，由指導(dǎo)教師從專業(yè)角度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案，解答疑惑，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件給出相關(guān)的修改意見，完善實(shí)驗(yàn)方案，確保實(shí)驗(yàn)方案的可操作性。指導(dǎo)教師通過答辯的方式使學(xué)生對(duì)陶瓷原料配方的選取原則、成型工藝、燒成制度、測(cè)試方法和手段有個(gè)初步的了解。

三、實(shí)驗(yàn)操作——陶瓷樣品的成型

在各小組的實(shí)驗(yàn)方案已完善之后，指導(dǎo)教師可以安排各小組利用自己的空閑時(shí)間開始陶瓷的制備實(shí)驗(yàn)。陶瓷的制備實(shí)驗(yàn)主要包括原料稱取、混合研磨、壓制成型、高溫煅燒等步驟。除了原料稱取，其他幾個(gè)步驟涉及專業(yè)設(shè)備的使用和特定的實(shí)驗(yàn)操作方法。為了方便學(xué)生使用專業(yè)設(shè)備和掌握特定的操作方法，實(shí)驗(yàn)教師可以組織開展相關(guān)設(shè)備的培訓(xùn)使用，隨時(shí)提供相關(guān)問題的解答和指導(dǎo)，同時(shí)，無機(jī)非金屬實(shí)驗(yàn)室全天開放，保證該實(shí)踐活動(dòng)的順利進(jìn)行。各小組有了具體的實(shí)驗(yàn)方案，如何將預(yù)期設(shè)想轉(zhuǎn)化為具體實(shí)物材料，是真正考驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手能力的環(huán)節(jié)。由于沒有教師的具體指導(dǎo)，所有實(shí)驗(yàn)都要在小組成員的探討和嘗試中進(jìn)行，這無疑會(huì)增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性，增加學(xué)生的自主權(quán)和更多的思考機(jī)會(huì)，對(duì)小組成員分析問題、解決問題以及交流表達(dá)、動(dòng)手、團(tuán)隊(duì)合作等能力來說，都是一次良好的鍛煉機(jī)會(huì)。

四、樣品測(cè)試——實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)

對(duì)各小組制備陶瓷樣品的色澤評(píng)價(jià)，采用全體學(xué)生投票的方式選出色澤最為艷麗的樣品。陶瓷樣品的強(qiáng)度以材料的壓縮強(qiáng)度來評(píng)價(jià)，采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試樣品的平均壓縮強(qiáng)度確定強(qiáng)度較大的樣品。在測(cè)試過程中，實(shí)驗(yàn)教師要重點(diǎn)講解萬能材料試驗(yàn)機(jī)的工作原理和使用操作，使學(xué)生了解最常用的陶瓷強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備。此外，指導(dǎo)教師需要解釋影響陶瓷強(qiáng)度和色澤的幾類因素，使學(xué)生了解陶瓷強(qiáng)度和原料配方、制備工藝間的聯(lián)系。

五、實(shí)踐活動(dòng)的總結(jié)

針對(duì)大學(xué)一年級(jí)學(xué)生開展材料制備實(shí)踐活動(dòng)，是我校無機(jī)非金屬專業(yè)首次面向低年級(jí)學(xué)生開展的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，其目的是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)，激發(fā)對(duì)無機(jī)非金屬材料專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情，樹立作為一名高素質(zhì)材料人的志向。名為“材料發(fā)現(xiàn)之旅”的實(shí)踐活動(dòng)計(jì)劃從大一新生開始，陸續(xù)對(duì)大一、大二學(xué)生開展?！安牧习l(fā)現(xiàn)之旅”第一季的關(guān)于傳統(tǒng)陶瓷的認(rèn)識(shí)已經(jīng)順利結(jié)束，在這次實(shí)踐活動(dòng)中，我們采用興趣小組比賽的方式進(jìn)行陶瓷材料制備，旨在通過學(xué)生自己動(dòng)手制作陶瓷材料，從原料配方、坯體制備、陶瓷燒成、性能測(cè)試等幾個(gè)方面系統(tǒng)了解傳統(tǒng)陶瓷的配方及工藝特點(diǎn)。這種帶有比賽性質(zhì)的興趣實(shí)驗(yàn)可以極大地激發(fā)學(xué)生的參與熱情。我們?cè)O(shè)計(jì)的初衷是在自愿的基礎(chǔ)上自由組隊(duì)參加，但出乎我們意料，無機(jī)非金屬專業(yè)大一年級(jí)接近90%的學(xué)生參與了這次活動(dòng)，這充分體現(xiàn)出新一代大學(xué)生喜愛挑戰(zhàn)、勇于進(jìn)取的精神，但同時(shí)也反映出此次實(shí)踐活動(dòng)的巨大魅力。讓人欣慰的是，盡管大一新生還沒有接觸到任何專業(yè)知識(shí)，但通過他們?cè)趫D書館查找資料，網(wǎng)上搜索相關(guān)信息等自我學(xué)習(xí)方式，已經(jīng)給出比較接近的傳統(tǒng)陶瓷配方，以及相關(guān)的陶瓷坯體成型工藝，而且有兩個(gè)小組的陶瓷配方和實(shí)驗(yàn)操作過程設(shè)計(jì)已經(jīng)和綜合實(shí)驗(yàn)中的陶瓷制備實(shí)驗(yàn)非常相似，這說明：在一定的條件引導(dǎo)下，學(xué)生完全有能力來實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自我教育，其自身的學(xué)習(xí)潛質(zhì)很大。同時(shí)，在比賽爭(zhēng)勝心理的作用下，小組成員集思廣益，相互之間能夠密切配合。一些小組還創(chuàng)造性地解決了實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問題，極大地促進(jìn)了學(xué)生的動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這對(duì)提升以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的專業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。同時(shí)，在小組成員相互探討、緊密合作、積極準(zhǔn)備參賽陶瓷樣品的過程中，他們也不斷地增進(jìn)相互間的了解，促進(jìn)同學(xué)間的友誼。

通過這次實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生完全以自主學(xué)習(xí)的方式，親自動(dòng)手制備出陶瓷材料，對(duì)無機(jī)非金屬材料中重要的陶瓷有了全新的認(rèn)識(shí)。在各小組查找陶瓷配方，設(shè)計(jì)燒成工藝的過程中，也遇到許多無法理解的專業(yè)問題，比如怎樣通過原料配方估計(jì)陶瓷燒成溫度，怎樣對(duì)陶瓷施釉，一次燒成還是二次燒成？這就使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，僅僅依靠幾篇學(xué)術(shù)論文無法深入理解無機(jī)非金屬材料的專業(yè)知識(shí)，無論是陶瓷、玻璃、水泥還是新型無機(jī)非金屬材料，都有系統(tǒng)的知識(shí)體系，要想深入地了解，只能依靠系統(tǒng)學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到專業(yè)知識(shí)對(duì)材料設(shè)計(jì)的重要性。學(xué)生在這次實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的問題和困惑，實(shí)際上會(huì)增加其對(duì)以后將要開出專業(yè)課程的期待值，激發(fā)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)專業(yè)的知識(shí)熱情和關(guān)注無機(jī)非金屬材料的興趣。

通過這次針對(duì)大一新生的實(shí)踐活動(dòng)，筆者深刻地體會(huì)到在專業(yè)人才素質(zhì)培養(yǎng)的過程中，學(xué)生好奇心和興趣的培養(yǎng)是多么重要的一項(xiàng)任務(wù)。人們常說，興趣是最好的老師，有了興趣就有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力和渴望。那么，在對(duì)本科生進(jìn)行專業(yè)教育的時(shí)候，我們是否意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生興趣的重要性呢？是否還在一廂情愿地將滿滿的枯燥干癟的內(nèi)容填鴨給學(xué)生呢？我們是否在磨滅學(xué)生的興趣？是否應(yīng)該在學(xué)生懵懂迷茫時(shí)，給他們點(diǎn)亮一盞燈火？這些應(yīng)該是每個(gè)專業(yè)課教師應(yīng)該反思的問題?？偠灾淮巍安牧习l(fā)現(xiàn)之旅”或許不會(huì)改變所有學(xué)生對(duì)無機(jī)非金屬材料專業(yè)的認(rèn)識(shí)，但第二次、第三次……總會(huì)讓學(xué)生看到無機(jī)非金屬材料的專業(yè)魅力。