侯俊峰
(北方民族大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
《粉末冶金原理》是一門(mén)研究金屬及其化合物粉末制備,以及粉末原料經(jīng)成型、脫脂、燒結(jié)等工藝制備金屬或非金屬材料制品的課程[1]。由于該課程涉及冶金、化學(xué)、材料、熱工、自動(dòng)控制等學(xué)科領(lǐng)域,屬于綜合性的交叉學(xué)科,同時(shí)也是一門(mén)工業(yè)應(yīng)用性強(qiáng)、與先進(jìn)材料制備技術(shù)緊密相連的具有前瞻性的課程[2]。此外,隨著粉末冶金產(chǎn)品在高端電子、兵器裝備、航空航天、先進(jìn)制造等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,衍生出許多新工藝、新技術(shù),這對(duì)授課方式和內(nèi)容提出新的要求。
《粉末冶金原理》課程涉及到大量的專(zhuān)業(yè)技術(shù)術(shù)語(yǔ)及應(yīng)用實(shí)例,學(xué)生在理解和接受方面上有一定難度。因此,如何將專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)的內(nèi)涵較為通俗、科學(xué)的表述,并與工程應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合;如何將課程知識(shí)與研究生研究領(lǐng)域相結(jié)合以提升其學(xué)習(xí)興趣;如何采用科學(xué)有效的評(píng)價(jià)模式來(lái)督促學(xué)生由被動(dòng)的接受轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的學(xué)習(xí);如何在授課過(guò)程中將粉末冶金領(lǐng)域最前沿的研究熱點(diǎn)有效的讓學(xué)生理解并掌握,這些都是課程教學(xué)中亟待解決的問(wèn)題。
碩士研究生教育是高等教育特殊的組成部分,主要目的是培養(yǎng)某一學(xué)科或研究領(lǐng)域的教學(xué)、科研人員或高層次應(yīng)用技術(shù)人員,這就決定了碩士研究生教育有別于普通高等教育,一方面必須有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),另一必須對(duì)本領(lǐng)域的前沿技術(shù)和發(fā)展方向有明確的認(rèn)知,所以在授課時(shí)必須結(jié)合教科書(shū)引入本學(xué)科的前沿技術(shù)和最新研究進(jìn)展[3]。此外,對(duì)授課效果的檢驗(yàn)也應(yīng)引入科學(xué)的方式進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià),以便根據(jù)授課效果進(jìn)行改進(jìn)。本研究在傳統(tǒng)授課方式的基礎(chǔ)上,對(duì)碩士研究生《粉末冶金原理》課程講授和評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了全新的探索。
《粉末冶金原理》課程中,重要的工藝過(guò)程如粉體制備及預(yù)處理、成型、脫脂及燒結(jié)等,均是已經(jīng)在工業(yè)上成熟運(yùn)用的工藝技術(shù),這為學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)創(chuàng)造了便利條件。另外,粉末冶金各主要工序用實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有小型化、自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn),可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作[4]。因此在授課過(guò)程中,突出講解各重要工序的技術(shù)原理,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示和實(shí)踐操作,增加學(xué)生對(duì)粉末冶金工藝的認(rèn)知和理解。這種理論+實(shí)踐的授課模式不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且學(xué)生可以根據(jù)自身興趣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并熟練掌握所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作要點(diǎn),在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的科研動(dòng)手能力,為今后的科研或技術(shù)工作打下良好基礎(chǔ)。
在《粉末冶金原理》授課過(guò)程中,對(duì)關(guān)鍵技術(shù)原理如粉末預(yù)處理、壓制成型、粉末燒結(jié)等進(jìn)行講解并開(kāi)展實(shí)例演示,以工業(yè)化應(yīng)用廣泛的銅粉為原料制備柱狀制品作為實(shí)例,演示粉末退火、雙向壓制成型、氣氛燒結(jié)等關(guān)鍵工序,在講授原理的同時(shí)闡述各工序的必要性和重要性。并對(duì)比采用不同處理工藝制品的性能,如對(duì)比采用不退火的銅粉壓制成型與退火銅粉壓制成型的坯體強(qiáng)度、退火銅粉雙向壓制成型與單向壓制成型坯體密度分布、不同溫度下氣氛燒結(jié)后坯體的微觀組織結(jié)構(gòu),讓學(xué)生能夠看到直觀、形象的結(jié)果,不但加深了對(duì)技術(shù)原理的理解,也對(duì)粉末冶金制品的技術(shù)路線的有了深刻的認(rèn)知。
粉末冶金領(lǐng)域隨著新技術(shù)的發(fā)展,在粉體制備、成型、燒結(jié)等方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,出現(xiàn)了新型納米粉體制備、膠態(tài)成型、微波燒結(jié)等前沿技術(shù),并應(yīng)用在磁性材料、生物材料、多孔材料、梯度材料等功能材料制備上。為了將最前沿的學(xué)術(shù)和科研成果講授給學(xué)生,通過(guò)收集粉末冶金領(lǐng)域的權(quán)威期刊、學(xué)術(shù)會(huì)議、相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的成果發(fā)布等信息,分門(mén)別類(lèi)的建立知識(shí)庫(kù),并在講授傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)時(shí)進(jìn)行穿插,以開(kāi)闊學(xué)生視野,了解學(xué)科前沿進(jìn)展。
傳統(tǒng)的《粉末冶金原理》教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式,往往是通過(guò)期末測(cè)試或課堂考核進(jìn)行,學(xué)生只能通過(guò)死記硬背知識(shí)點(diǎn)的方式來(lái)答題,尤其是對(duì)沒(méi)有理解透徹的概念原理不能完整復(fù)述,造成專(zhuān)業(yè)課成為依靠記憶的“歷史課”。更為重要的是,這樣單一的評(píng)價(jià)方式無(wú)法準(zhǔn)確反映授課效果,同時(shí)學(xué)生也對(duì)這種評(píng)價(jià)方式產(chǎn)生一定程度的抵觸。為了改善這種現(xiàn)象,適當(dāng)增加了過(guò)程性評(píng)價(jià)的比重,如采用課堂小組討論、實(shí)踐動(dòng)手操作、查找技術(shù)資料等多種方式進(jìn)行考核,此外將設(shè)計(jì)某一粉末冶金制品的工藝技術(shù)路線或制備某一粉末冶金部件作為課后作業(yè),由學(xué)生分組自主選題,根據(jù)最終效果進(jìn)行評(píng)分。此舉可以提高學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力,同時(shí)打破學(xué)生單純的應(yīng)試學(xué)習(xí),有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生查閱文獻(xiàn),獲取知識(shí)的能力,同時(shí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析問(wèn)題,解決問(wèn)題有一定幫助。學(xué)生的最終成績(jī)由過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)組成,這樣不但突出了中間學(xué)習(xí)的重要性,也使評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀合理。
通過(guò)上述教學(xué)改革方式,取得如下效果:
(1)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性有了顯著提升,改變了以往“啃書(shū)本”的學(xué)習(xí)方式,在實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)腦中培養(yǎng)了對(duì)粉末冶金學(xué)科的興趣,同時(shí)也學(xué)到了一定的操作技能,對(duì)粉末冶金工業(yè)有了一定程度的了解。
(2)提高了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),拓寬了學(xué)術(shù)視野,彌補(bǔ)了以往教科書(shū)對(duì)前沿技術(shù)滯后的缺點(diǎn),對(duì)提升學(xué)生的學(xué)術(shù)能力起到了較好的作用。學(xué)術(shù)報(bào)告和粉末冶金產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)不僅是對(duì)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的概括、總結(jié)和應(yīng)用,而且集中體現(xiàn)了該課程的主要教學(xué)目標(biāo)和要求。
(3)學(xué)生的卷面成績(jī)普遍提高,對(duì)基本概念和原理的理解有了明顯改善。
參考文獻(xiàn)
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