李東旭

（華僑大學 材料科學與工程學院，福建 廈門361021）

《粉體材料與工程》是我校材料科學專業(yè)本科生主干專業(yè)課程之一，集理論概括性與跨學科交叉性于一身，同時也與基礎學科和應用科學緊密相連[1]，綜合運用現(xiàn)有教學技術和手段，結合前沿專題與實驗教學，對于提升學生對于知識的綜合運用能力、實踐創(chuàng)新能力具有重要的意義。 本課程對學生未來的就業(yè)與科研工作，同樣具有認知與過渡的重要作用。

1 粉體材料與工程在國民經濟與前沿科學中的重要意義

粉體材料的理論知識與實際應用，遍布與人們的生產生活，從古至今，從生產到科研，從工業(yè)到農業(yè)，無處不在。 無論中華文明中的陶瓷與火藥，制墨與印染，還是現(xiàn)代工業(yè)的選礦與煤炭運輸，石油業(yè)的催化與超硬材料的磨料磨具，粉體材料與技術都在默默的發(fā)揮著重大的作用。

隨著現(xiàn)代檢測與微觀技術的發(fā)展，特別是納米技術與納米材料產業(yè)的迅速崛起，人們對于粉體有了更為廣闊的分類（塊體，顆粒，超細/超微顆粒，納米顆粒，皮米/飛米顆粒）[2]。 對于微觀粉體科學的研究，在太陽能電池、無機抗菌材料、納米仿生材料、超導材料、復合功能材料等前沿科學的研究中越來越被人們所重視。

2 粉體材料與工程的課堂與實驗教學內容

針對于材料科學專業(yè)，《粉體材料與工程》的課堂教學主要針對以下幾個專題進行講授：顆粒的幾何特征，粒徑測試方法，粉體顆粒的力學性質，粉碎與制備，分級與分離，儲存與轉運，混合與造粒，危害與防治等[1-5]。 增加備受關注的納米材料與技術，應用廣泛的粉體工業(yè)設備的專題介紹。同時輔以《粉體材料與工程實驗》課程的實驗設計與操作（包括氣流粉碎實驗、粒度測試與表征、顆粒表面改性等實驗），使學生充分認識粉體材料與技術所涉及的物理、化學等各個學科知識，并了解粉碎、造粒、粒度測試與表征等微型儀器設備的原理與使用；綜合本專業(yè)實習基地(協(xié)進陶瓷)現(xiàn)場的實習認知與實際操作，充分調動學生對于知識的運用和理解，激發(fā)科研興趣，為就業(yè)與科研工作打下良好的基礎。

3 粉體材料與納米材料

納米材料與納米技術是新型科學與技術的代表之一，因為其對神秘微觀世界的深入分析以及對現(xiàn)代生產生活的巨大影響而越來越多的被廣大同學所喜愛，在絕大多數(shù)的材料科學與工程院校均獨立開設了課程。 納米粉體屬于微觀粉體的一種，是粒徑尺寸介于1-100 納米的粉體顆粒；納米粉體具有粉體的一般特性，納米技術適用于多數(shù)的粉體工程；且納米粉體和技術具有自己獨特的尺度特性，如燕山大學、吉林大學與美國芝加哥大學合作制備的納米孿晶結構金剛石，其硬度相當于天然金剛石的兩倍[6]。這些研究成果的引入與介紹，為課堂教學增添了較大的學習樂趣。 《粉體材料與工程》課程中，納米材料與技術是其中重要的一部分， 因此把握好粉體材料/技術與納米材料/技術對于提高學生的學習熱情與科研興趣具有重要的作用，也可以為《納米材料》等課程的學習打下基礎。

4 粉體材料及粉體技術與科學研究

考研、讀博，從事科研工作，是學生們畢業(yè)后的選擇之一，也是現(xiàn)在科技發(fā)展、社會需求對教育教學提出的一個潛在要求。 粉體材料與技術，涵蓋了粉體制備技術、測試技術、表面改性技術、納米材料與技術、顯微儀器操作與設計、分子藥物制備、納米能源器件等各種先進的技術與理念[7]。因此，針對于粉體材料的教學，在基本教學內容中，添加一定的前沿科學知識，有助于學生科研興趣的培養(yǎng)，對于今后研究生科研課題的基礎教育與銜接，有著重大的影響。 粉體產業(yè)相關的儀器設備，如今在實驗室中更加微型化、普遍化，如激光粒度儀、掃描電子顯微鏡等，這些設備的原理掌握與熟練操作，對于今后的科研工作、設備的改造與研發(fā)，有一定的推動作用。

粉體材料及技術，與實際生產生活息息相關，因此開設《粉體材料與工程》相應的實驗課程必不可少。 為了加強學生對粉體技術的熟悉和掌握，我院單獨開設了《粉體材料與工程實驗》課程，實驗內容以制備、表征和改性為主；依據本地的粉體行業(yè)熱點（本專業(yè)對應的實習基地協(xié)進陶瓷是建筑用外墻磚領軍企業(yè)之一） 和實驗室現(xiàn)有科研課題、相關設備，制定了高嶺土粉碎及顆粒表征實驗、粉體顆粒表面改性劑測試等實驗。 實驗中應用到小型氣流粉碎機、標準篩、激光粒度儀、掃描電子顯微鏡等粉體技術常用的制備（破碎）、篩分、表征設備，與《納米材料》、《材料科學基礎》和《現(xiàn)代材料分析測試技術》等課程緊密相連?！斗垠w材料與工程實驗》課程，聘請材料學專業(yè)研究生作為助理，針對于粉體技術與理論知識在科研中的應用和重要性，在學生間相互交流得到強化。

5 粉體材料及技術與生活

課堂教學中， 學生對于粉體材料對現(xiàn)代生活的影響有著很多疑問，為此我們選用了現(xiàn)有的教材、教輔材料[1-5]，針對粉體與粉塵、粉體的危害與防治等課題進行單獨的教學，結合河北秦皇島驪驊淀粉公司粉塵爆炸事件[8]、甲流爆發(fā)與粉塵爆炸機理探析[9]講述預防粉塵爆炸及爆炸條件，針對超硬材料[6]與磨料磨具的應用講述微觀斷裂機制和粉體的物化性能，結合霧霾及PM2.5 值講述粉塵的危害防治等。 息息相關的生活知識，加深了學生對于粉體技術和知識的認識，綜合運用所學知識，提升分析及綜合處理能力，是職業(yè)技能鍛煉的基礎之一。

總之，《粉體材料與工程》的教學，針對于材料科學與工程專業(yè)本科生，利用多媒體教學手段，鞏固理論知識為基礎，輔以前沿熱點課題分析，在實驗中鍛煉綜合運用能力，在生產實習中實踐相關知識，對于全面理解和掌握粉體技術和基本知識是必不可少的。 當今的大學生，有更多的熱情和興趣去創(chuàng)新和實踐，對于課堂教學而言，是不斷完善和提升《粉體材料與工程》教學質量、實現(xiàn)教學相長的良好契機。

［1］陸厚根，編.粉體技術導論[M].2 版.同濟大學出版社，1998，03.

［2］周仕學，張鳴林.粉體工程導論[M].科學出版社，2010，02.

［3］李鳳生，等，編.超細粉體技術[M].國防工業(yè)出版社，2000，07.

［4］蓋國勝.粉體工程[M].清華大學出版社，2009－12－1.

［5］張長森.粉體技術及設備[M].華東理工大學出版社，2007-01-01.

［6］Nanotwinned diamond with unprecedented hardness and stability，Quan Huang et al，Nature Volume: 510：250－253 Date published: (12 June 2014)[Z].

［7］丁明，李明華，程繼海，趙娣芳.《粉體工程技術》課程模塊化建設探索與實踐[J].教育教學論壇，2012（34）：90-91.

［8］河北秦皇島驪驊淀粉公司粉塵爆炸[OL].中國新聞網,2010－02－25，21:44.http://www.chinanews.com/gn/news/2010/02-25/2139485.shtml.

［9］李玉海.甲流爆發(fā)與粉塵爆炸機理探析[OL].2009－11－25.http://blog.sina.com.cn/s/blog_53ece26f0100h1vj.html.