粉体工程基础是无机非金属材料专业一门重要的专业基础课,是一门新兴的综合性技术科学。具有跨学科、跨技术的交叉性和基础理论的概括性,涉及知识面广、基本概念多且抽象等特点。但它同时既与若干基础科学相毗邻,又与工程应用广泛联系。如何在有限的学时内使学生获得最多最实用的粉体工程基础知识和技能,培养其主动进取精神和创新思维能力,培养其从错综复杂的工程实际中提出问题和解决问题的能力?笔者通过多年粉体工程基础教学实践认识到在教学过程中必须重视以下问题:
(1)不断提高教师自身素质
为适应素质教育的需要,教师应不断拓宽视野,跟踪粉体科学发展前沿,及时更新知识体系,不断提高专业素质。而且,教师不仅要掌握先进的教学方法,还要研究实施素质教育的教学方法。在实际教学过程中,要灵活运用各种教学方法,不断总结教学经验,同时要注意学生的反馈信息,及时调整教学思路。只有这样,才能不断提高教学水平,取得良好的教学效果。
二,重视绪论课的作用
有些老师认为导论课只是简单的粉体工程基础介绍,作用不大,教学过程照本宣科,枯燥乏味。事实上,绪论课对整个教学活动的成功起着至关重要的作用。它不仅是学生了解粉体工程基础课程的窗口,也是教师教学水平的首次展示。一堂好的绪论课,可以激发学生对这门课的兴趣,从而形成一个良好的开端。讲授绪论课的一个好方法是介绍粉体工程基础的成就、发展方向和广阔前景,如纳米粉体及其独特的性能,让学生了解粉体科学强大的生命力和发展前景。
第三,重视思想和研究方法的教学。
粉体工程又称粒子科学,是一门新兴的综合性技术学科。许多概念的表征和基础理论研究都有待提高,因此教授概念的表征方法和研究思路就显得尤为重要。比如在讲授粒度的表示方法时,要遵循由浅入深,由感性到理性的认知规律。首先,讨论了球形颗粒的粒度表示。学生很容易想到用线性标尺& mdash& mdash直径表示颗粒大小。然后提出如何表示不规则形状颗粒的粒径,引起学生的思考和讨论。这时老师介绍了研究问题的方法,从已知的表示方法入手,引出了等效的概念,用等效于某种性质的球形粒子的粒径来表示所研究的不规则粒子的粒径。
只要学生掌握了这一研究思路,那么这一部分的各种颗粒大小的表示方法就迎刃而解了。再比如解释粒子群的填充结构。我们必须只抓住& ldquo均匀球形颗粒的规则填充& mdash& mdash均质球形颗粒的实际填充& mdash& mdash非均匀球形颗粒的填充& mdash& mdash密集堆积理论& rdquo这条主线,从最简单的单个球形颗粒的规则填充,到各种大小颗粒的填充。在解释中得出每一个结论的同时,又会出现新的问题,这就为一个新问题的研究打开了大门。
四对比启发教学的应用
孔子说:& ldquo别生气,别生气,别生气,别给一个角,别给它三个角,那就不会再发生了。& rdquo这句话的意思是,在他试图理解之前,不要开导他。在他心里明白但不能完美表达之前,不要启发他。如果他不能举一反三,就不要反复给他举例。这就是启发式教学的起源。启发的关键是调动学生学习和思考的主动性和积极性。当学生感到困惑时,老师会给他们及时的指导。因此,在课堂上,如何引起学生的思考,让学生产生怀疑,质疑,解惑,是互动式启发教学的关键。
对比启发式教学法可用于粉末工程基础教学。包括比较相似或相反的定义和概念或新旧知识的对比,使之清晰、对比、有启发、易记。由于粉末是不同于固体、液体和气体的另一种状态,所以将粉末的性质与流体(气体和液体的统称)的性质进行比较可能更好。比如在学习粉末的力学性质时,学生首先要回忆流体力学中静态流体的压强随深度的变化规律。学生很容易想到:P = P0+& rho;gh .然后老师问,对于粉末来说,压力随深度的变化符合同一规律吗?从而引发学生的思考,激发他们的学习兴趣。然后和同学讨论了流体和粉末的受力特性差异,推导出规律。通过分析得出,粉末具有压力饱和现象,与流体完全不同。
注意练习的编写和讲解。
粉体工程基础是一门重要的应用技术学科,也是一门很强的基础学科。生产实习要求教师不仅要培养学生灵活运用已有知识解决复杂实际问题的能力,还要培养学生面对新领域(特别是交叉领域)和新现象独立分析和解决问题的能力。这种能力只有通过不断的练习才能获得。习题和作业是训练学生灵活运用所学知识,加深概念理解的重要环节。通过分析典型事例,启发学生举一反三。习题也提供了课堂讨论的机会,对学生思维的锻炼是单靠讲课无法替代的。作业的批改和点评也很重要。是教师在教学过程中发现问题,反映学生对知识掌握情况的重要途径。因此,在每节课开始前,花几分钟时间对作业进行点评是非常必要的。通过对普遍性问题的讲解,指出错误的原因和正确的思路,可以加深学生对知识的理解和掌握。
六种传统教学方法和多媒体技术相辅相成。
长期以来,粉体工程基础课采用板书的方式进行教学,在教师的书写和同步讲解中,可以促进学生积极思考和参与意识。而教学内容中抽象的概念、现象和规律,很难准确生动地描述出来。多媒体教学最大的优点是形象、具体、直观、易懂,能强化记忆,缺点是不能突出演绎过程和思维。尽管信息量很大,但学生的知识是肤浅的。在教学过程中综合运用传统教学方法和多媒体技术是一种很好的方法。在教授强调推导过程的内容时采用传统教学方法,而在教授需要视觉图像的内容时采用多媒体教学方法。只有取长补短,优化组合,才能取得更好的教学效果。
提高粉体工程基础教学效果的教学方法是一个不断探索的过程。教师只有抱着认真负责的态度,在教学实践中不断学习,不断总结经验,才能取得更好的效果。