一、引言
为了满足现代经济社会发展对高层次人才的需求,培养有扎实的专业知识背景、具有较好创新能力和掌握一定的现代产业技能的学术和实践能力并重型人才是当前本科教育的主要教学目标。随着经济的高速发展,社会对具有较好的学术创新能力且具有较强的实践能力的人才的需求大大增加,培养学术和实践能力并重型人才已成为教育教学的必然趋势。粉体工程作为一门跨行业、跨学科的综合性学科,与材料科学与工程的发展密切相关。粉体工程与设备作为材料与科学专业中无机非金属材料工程领域中实践性较强的且与微纳粉体材料的学术研究紧密相关的一门课程,在培养学术和实践能力并重型人才方面的改革势在必行。
二、粉体工程与设备教学研究现状
粉体工程学课程是高等院校材料专业中无机非金属材料工程专业中的一门专业基础课。该课程主要内容包括粉体的基本特性、粉体的粉碎、粉体的分级、粉体的输送、粉体的混合及造粒等。课程体系从粉体工程的基础理论—几何性质、堆积与填充、粉体的流变学出发,系统介绍粉体工程单元操作—粉碎与分级、混合与造粒、输送与给料计量工程及所涉及的机械设备;从经典粉体工程学理论到现代粉体工程领域的前沿课题,逐渐深化教学内容并适当拓展教学内容,较好地将经典理论和现代粉体工程学理论的知识交叉与融合。通过课程学习,使学生从粉体基本性质出发,掌握粉体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键,各单元操作的各种机械设备的构造、工作原理及性能。针对粉体工程的教学模式,国内很多学者提出通过分析课程教学现状和探索研究性教学内涵及理论依据,注重学生学习能力、工程实践能力与创新能力的培养,课程教学质量得到显著提高。国外很多注重粉体工程教学研究的学者特别强调课堂上与学生的交流互动,使用先进的多媒体教学手段,能够使学生很好的将抽象的理论性强的粉体力学和流变学知识学以致用,以学生发展为本,以营造自主、开放的教学情境为特征的教学理念融入到大学课堂教学。
三、粉体工程与设备教学模式改革思路
(一)粉体工程教学体系的重新设计
目前粉体工程与设备教学模式重在强调粉体基本特性的基本定义,粉体制备操作单元的基本理论以及相关设备的构造,工作原理等,需要死记硬背的内容占多数,忽略了其实际应用性能以及与新材料开发的联系。此外,粉体制备工艺中涉及的许多设备与无机非金属材料生产设备中部分内容有重复,因此,亟需对粉体工程学和无机非金属材料生产设备的相关内容进行整合和重新设计。把生产设备理论教学学时精简,并增加实践教学学时,这不仅可以使学生更好地将理论教学的学习内容学以致用,而且还可以提高学生学习的积极性和主动性。增加粉体的制备、表征和应用等方面的最新研究理论和技术成果,使学生把握国内外粉体工程的最新发展现状。再者,随着现代科技的高速发展,粉体工程学也在不断进步,而现有的知识体系却没有很好地跟踪前沿甚至有很大的落后。所以为了使学生能将所学粉体工程知识切实应用,有必要更新现有的粉体工程知识体系。
(二)科研引领下以培养学术和实践能力并重型人才的教学模式探索
鉴于粉体工程与设备教学中涉及粉体基本特性和力学性质,教学内容抽象,定义和理论推导较多,学生缺乏学习兴趣,只有采用合理的教学方法激发学生学习兴趣,让学生感到粉体的性质可学、易学且能够学以致用,才能把学生引入到后续粉体工程的学习内容。此时, 可以将粉体相关的最新材料研究进展,且应用到当前大家广泛所知的国家最新研究成果引入到课堂中,突出粉体性质学习的重要性,将课程中的理论知识与实践以及科学研究成果有机结合,不但能够很好地激发学生的学习兴趣,而且更有利于培养学生解决实际问题和激发学生创新创造的潜能,从而提高教学效果。此外,在粉体工程课程的教学过程中,灵活采用各种教学方法,让学生积极主动地参与到教学过程中来,实现互动式教学,让学生做学习的主人,有利于提高课程的教学效果。
再者,为更好的培养学术和实践能力并重型人才,在课堂教学中要特别注意以下环节:要将最新材料相关科研成果及时更新融入到课堂,增强所讲解内容的现势性;要将前沿科学技术研究成果不断融入到课堂教学中去,深化教学内容;要总结科研训练成果,用科研训练教学案例衔接科学研究与课程教学;要深入挖掘科学问题,以科学问题为导向创造学习体验场景;不断积累科研数据,按需形成教学实验/实践/科研训练数据;与相关单位合作开展科学研究,营造全真实验环境,无缝衔接;以科研任务促进第二课堂人才培养,全面提高综合素质;引导学生积极参与前沿科学研究,培养拔尖创新能力。
(三)学术和实践能力为导向的评价体系
目前,粉体工程学课程是以单一的传统考试为主,课堂表现和作业情况为辅的考核方法。这种方式使大部分学生的学习不是以学习知识为目的,而是以考试为目的,严重限制了学生学习的积极性和主动性,不利于人才的学术能力和实践能力的培养。结合粉体工程学课程的自身特点,可以采用多元化的考核方式,例如除了传统的考试成绩以外,可以让同学们积极参与到简单的科研活动中,走进科研实验室,跟踪相关材料,制备工艺以及相关设备的最新研究进展,通过以简短论文概述最近研究进展的方式提交相关作业,不仅可以很好的锻炼学生的实际动手的实践能力,更重要的是能给学生一定的科研启蒙,更好的培养学术和实践能力并重型人才。
四、结束语
总之,在粉体工程教学模式的探索中,要将最新材料相关科研成果及时更新融入到课堂,用科研训练教学案例衔接科学研究与课程教学,以科研任务促进学生培养,培养学生创新能力,以期为更好的培养学术和实践能力并重型人才打下基础。
参考文献
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