摘 要：針對無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程特點(diǎn)與教學(xué)現(xiàn)狀，探討了與新工科人才培養(yǎng)理念相匹配的課程建設(shè)策略。通過對教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和評價(jià)機(jī)制的革新，將線上線下融合式教學(xué)模式、多教師授課制度以及形成性評價(jià)手段等融入課程建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：課程建設(shè)；無機(jī)材料新技術(shù)新工藝；新工科；課程思政

中圖分類號：G642.0 " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " 文章編號：1671-9247（2024）03-0076-03

An Exploration of the Course Construction Strategy of New Technology andNew Process of Inorganic Materials for New Engineering

GE Xuexiang1，ZHANG Yi1，ZHANG Ying2

（1."School"of"Materials"Science"and"engineering；2."School"of"Chemistry"and"Chemical"Engineering，"AHUT，"Ma’anshan"243002，Anhui，"China）

Abstract：According"to"the"characteristics"and"teaching"status"of"new"technology"and"new"process"of"inorganic"materialscourse，"the"curriculum"construction"strategy"matching"with"the"concept"of"training"talents"from"new"engineering"is"discussed.Through"the"innovation"of"teaching"design，"teaching"content，"teaching"mode"and"evaluation"mechanism，"the"online"and"offline"inte-grated"teaching"mode，"multi-teacher"teaching"system"and"formative"evaluation"approach"are"integrated"into"the"curriculum"construc-tion，"so"as"to"achieve"the"goal"of"cultivating"high-quality"talents"with"innovative"thinking"and"practical"ability.

Key words：curriculum construction；new technology and process of inorganic materials；new engineering；curricu-lum ideological and politics

無機(jī)材料的發(fā)展伴隨著整個(gè)人類文明的進(jìn)程，無機(jī)材料制備技術(shù)也隨之不斷突破。面對科技的飛速進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的不斷革新，無機(jī)材料制備技術(shù)的知識體系日益龐大，相關(guān)課程也面臨著知識理論不系統(tǒng)、更新速度慢的困境[1]。為積極應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，教育部提出“新工科建設(shè)”的工程教育改革方向，旨在對傳統(tǒng)工程教育課程進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以培養(yǎng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力、跨學(xué)科整合能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才[2]。為推動(dòng)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的升級改造，實(shí)現(xiàn)“新工科”人才培養(yǎng)目標(biāo)，有" 必要開展無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程建設(shè)。

一、無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程教學(xué)現(xiàn)狀

無機(jī)材料新技術(shù)新工藝是無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，匯集了眾多無機(jī)材料制備技術(shù)的最新發(fā)展成果。課程以結(jié)構(gòu)陶瓷材料、多維無機(jī)材料、新型建筑材料等典型無機(jī)非金屬材料為對象，分類介紹不同材料的制備新技術(shù)及其應(yīng)用場景。學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，掌握新型無機(jī)非金屬材料合成與制備方法，獲得運(yùn)用科學(xué)思維開發(fā)新型無機(jī)材料的基本素養(yǎng)。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代背景下，材料制備技術(shù)快速更迭，傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以實(shí)現(xiàn)課程" 的教學(xué)目標(biāo)，課程教學(xué)仍存在一些問題。

（一）教學(xué)內(nèi)容繁多且更新滯后

無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程教學(xué)內(nèi)容主要由課程負(fù)責(zé)人圍繞本校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)"自行確定。目前，安徽工業(yè)大學(xué)無機(jī)材料新技術(shù)新工藝的課程內(nèi)容包含新型高技術(shù)陶瓷材料制備原理、先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷材料制備與應(yīng)用、零維納米材料制備新技術(shù)、一維纖維與晶須材料制備與應(yīng)用、新型薄膜材料制備技術(shù)、新型膠凝材料制備技術(shù)、新型保溫材料制備技術(shù)，共計(jì)9章內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容涵蓋范圍廣，知識點(diǎn)分散。然而，課程僅安排了32學(xué)時(shí)，課時(shí)緊任務(wù)重，難以取得良好的教學(xué)效果。此外，當(dāng)前材料制備新技術(shù)層出不窮，但教學(xué)內(nèi)容更新較慢，與學(xué)科前沿脫節(jié)，有些材料制備技術(shù)甚至已在實(shí)際生產(chǎn)中被淘汰，學(xué)生難以" 獲得最新的理論知識。

（二）教學(xué)方法單一

由于缺少相關(guān)教材，學(xué)生僅通過授課教師展示的PPT學(xué)習(xí)相關(guān)知識理論，缺少課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的相關(guān)教學(xué)資料。這種教學(xué)方式不僅難以有效傳遞理論知識，也降低了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。此外，在以教師為中心的授課過程中，師生缺乏溝通交流的有效途徑，難以評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。盡管課程已開通網(wǎng)絡(luò)授課平臺（如雨課堂、學(xué)習(xí)通等），但網(wǎng)絡(luò)平臺資源建設(shè)嚴(yán)重不足。

無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程內(nèi)容所涉及的領(lǐng)域廣泛，對授課教師專業(yè)知識的廣度和深度均提出了較高的要求。然而，課程采用傳統(tǒng)的責(zé)任教師制，授課教師所熟知的研究方向較窄，難以涵蓋大部分的授課內(nèi)容。教" 師授課形式呆板，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較低。

（三）課程考核方式簡單

無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程考核采用的是論文成績與平時(shí)成績相結(jié)合的方式，課程論文成績占總成績的60%，平時(shí)成績占總成績的40%。雖然平時(shí)成績綜合了課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)完成情況，但平時(shí)成績不能真實(shí)有效地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。另一方面，課程論文的考核要求低，考核形式呆板，學(xué)生僅通過簡單地總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)即可完成課程論文，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意" 識和運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。

二、無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程建設(shè)策略

（一）創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

新工科背景下，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)突出以學(xué)生為中心，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。然而，無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程對學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平要求較高，學(xué)生經(jīng)常因其知識點(diǎn)太過抽象，且無專業(yè)教材作為學(xué)習(xí)媒介，而導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高。為此，應(yīng)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為導(dǎo)向，創(chuàng)新課程的教學(xué)策略。

首先，傳統(tǒng)課堂教學(xué)多以授課教師為中心，學(xué)生被動(dòng)接收相關(guān)知識，缺乏自主學(xué)習(xí)能力的鍛煉[3]。為改變這一情況，在教學(xué)過程設(shè)計(jì)時(shí)，注重學(xué)生的主體性，采用“課前引導(dǎo)式自主學(xué)習(xí)，課中研討型互動(dòng)教學(xué)，課后個(gè)性化素質(zhì)拓展”的教學(xué)模式。在線下授課前，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺預(yù)先發(fā)布與本次課程內(nèi)容相關(guān)的話題和教學(xué)視頻，引導(dǎo)學(xué)生提前學(xué)習(xí)相關(guān)背景知識。在課堂教學(xué)過程中，邀請幾位學(xué)生針對上述話題發(fā)表自己的看法，以話題研討的方式，引出本次課程的核心知識點(diǎn)。這不僅能加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，更能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、持續(xù)創(chuàng)新的能力。例如，在講授多孔陶瓷制備新技術(shù)時(shí)，課前預(yù)先通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布介紹多孔陶瓷性能、用途和傳統(tǒng)制備方法的相關(guān)視頻，并發(fā)布討論話題：“多孔結(jié)構(gòu)陶瓷有哪些種類，可分別用于哪些領(lǐng)域？目前的使用性能存在哪些不足？你認(rèn)為這與傳統(tǒng)制備方法有什么關(guān)系？”課堂上安排3～5名學(xué)生發(fā)言，隨后教師總結(jié)現(xiàn)有多孔陶瓷比強(qiáng)度低、顯氣孔率高的問題，引出高強(qiáng)度閉孔發(fā)泡陶瓷制備新技術(shù)——高溫發(fā)泡工藝，闡述其制備原理和性能優(yōu)勢。最后，布置發(fā)散性思維的課后思考題，要求學(xué)生結(jié)合課堂知識，繼續(xù)深挖材料制備新技術(shù)的發(fā)展方向。例如，在學(xué)習(xí)完高溫發(fā)泡工藝后，讓學(xué)生思考如何解決高溫?zé)蓭淼母吣芎膯栴}。

其次，在線下教學(xué)過程中增設(shè)認(rèn)識實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)有科研平臺，將課堂由教室?guī)нM(jìn)實(shí)驗(yàn)室。這不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能將抽象的理論知識實(shí)現(xiàn)可視化，促進(jìn)學(xué)生對新技術(shù)和新工藝的理解。例如，在講述水熱合成法制備納米陶瓷粉體時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生觀摩相關(guān)教師的科研過程，以實(shí)踐觀摩的方式體會新技術(shù)的魅力。

再次，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。由教師指定某一材料合成新技術(shù)，并對學(xué)生進(jìn)行分組，讓每組學(xué)生自行查找相關(guān)資料，制作PPT和相關(guān)視頻。隨后由各組代表進(jìn)行課堂講授，其余各組學(xué)生提問并評價(jià)打分，以此鍛煉學(xué)" 生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（二）更新教學(xué)內(nèi)容，突出科技前沿

近年來科技快速發(fā)展，新型無機(jī)功能材料層出不窮，其背后是材料制備技術(shù)的不斷突破。只有不斷更新課程內(nèi)容，才能從本質(zhì)上推動(dòng)無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程的建設(shè)。授課教師應(yīng)關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域的最新科研動(dòng)態(tài)，分析材料制備技術(shù)的新發(fā)展，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，并收集相關(guān)教學(xué)資料。

結(jié)合本校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、師資情況，規(guī)劃課程教學(xué)大綱，更新教學(xué)內(nèi)容。安徽工業(yè)大學(xué)無機(jī)非金屬材料專業(yè)的培養(yǎng)方向主要分為功能陶瓷和建筑材料，且在先修課程中已安排了高技術(shù)陶瓷材料、建筑材料、膠凝材料工藝學(xué)等相關(guān)課程。在本課程內(nèi)容修訂時(shí)，始終圍繞上述兩個(gè)方向的最新科研成果和行業(yè)發(fā)展。例如，在介紹建筑材料新技術(shù)新工藝時(shí)，圍繞“雙碳”目標(biāo)，增加堿激發(fā)膠凝材料制備技術(shù)和碳化養(yǎng)護(hù)制磚技術(shù)等內(nèi)容，與先修課程膠凝材料工藝學(xué)、建筑材料等有效銜接，讓學(xué)生了解行業(yè)發(fā)展需求，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。

“新工科”建設(shè)的重要目標(biāo)之一是培養(yǎng)具備解決實(shí)際工程問題的系統(tǒng)性分析能力的人才[4]。在無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程內(nèi)容推陳出新的過程中，不能一味追求“高、新、尖”技術(shù)，而是要緊跟時(shí)代和行業(yè)的發(fā)展需求，這也要求授課教師緊跟行業(yè)發(fā)展，與企業(yè)密切聯(lián)系，明確行業(yè)對新技術(shù)新工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展需求，及" 時(shí)修訂教學(xué)大綱、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

（三）改進(jìn)教學(xué)模式，推進(jìn)線上線下教學(xué)融合

靈活運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，推進(jìn)線上線下教學(xué)融合，是豐富無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程教學(xué)內(nèi)容，完善課程教學(xué)手段，創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)的必要途徑[5]。首先，根據(jù)課程大綱合理利用線上教學(xué)平臺，建立各章節(jié)教學(xué)資源，有針對性地解決專業(yè)教材缺乏的現(xiàn)實(shí)問題。教師將課程課件以及搜集的相關(guān)資料分享至線上平臺，便于學(xué)生預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)，同時(shí)也有助于教師追蹤課程建設(shè)軌跡，完善課程內(nèi)容建設(shè)。其次，針對課時(shí)緊張的問題，可充分利用線上教學(xué)平臺資源豐富、學(xué)習(xí)靈活的特點(diǎn)，將課堂延伸至課后。最后，利用線上教學(xué)平臺的課前討論、課程簽到、作業(yè)發(fā)布、線上答疑、成績分析等多樣化的功能，使教師從關(guān)注教學(xué)結(jié)果轉(zhuǎn)變到關(guān)注教學(xué)過程，幫助授課教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而" 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)效果。

（四）融合課程思政，加強(qiáng)思想引領(lǐng)

在工科類專業(yè)課程建設(shè)中，深挖課程中的思政元素，推進(jìn)課程思政建設(shè)，是實(shí)現(xiàn)全程育人和全方位育人目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)[6]。在課程教學(xué)中，挖掘新技術(shù)誕生源頭的關(guān)鍵人物和事跡，培養(yǎng)學(xué)生不畏艱難，勇于創(chuàng)新的精神。例如，在學(xué)習(xí)二維材料——石墨烯的制備技術(shù)時(shí)，可突出介紹高鴻鈞院士以光刻技術(shù)制備單晶石墨烯的新方法，這種新方法突破了傳統(tǒng)方法的局限，為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本、高效率地制備單晶石墨烯提供了新思路。

我國一代又一代科技工作者不懈努力，不斷突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，在無機(jī)材料新技術(shù)新工藝教學(xué)過程中，引入我國科學(xué)家突破國外技術(shù)封鎖、開創(chuàng)技術(shù)先河的實(shí)際案例，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和民族自信。例如：在介紹一維材料碳纖維的制備技術(shù)時(shí)，重點(diǎn)介紹我國科學(xué)家在聚丙烯腈基高強(qiáng)度碳纖維生產(chǎn)技術(shù)上突破技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，助力我國航空航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

材料制備新技術(shù)的突破和發(fā)展通常與時(shí)代需求密切相關(guān)，在全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)實(shí)情況下，我國提出“雙碳”發(fā)展目標(biāo)，鼓勵(lì)各行各業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。在介紹新型膠凝材料制備技術(shù)時(shí)，不僅要讓學(xué)生了解新技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，還要讓學(xué)生領(lǐng)悟材料低碳化制備技術(shù)對環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)實(shí)意義，"培養(yǎng)出以國家和社會發(fā)展為己任的新一代工程人才。

（五）實(shí)施多教師授課制度

實(shí)施多教師授課制度，組建由責(zé)任教師和兼任教師構(gòu)成的動(dòng)態(tài)化授課團(tuán)隊(duì)。課程的教學(xué)內(nèi)容由責(zé)任教師根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和當(dāng)前的行業(yè)熱點(diǎn)先行確定，再由責(zé)任教師根據(jù)授課內(nèi)容，邀請相關(guān)研究領(lǐng)域的教師兼任授課教師，從而組建高水平的專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)，為課程教學(xué)改革提供保障。此外，對于與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的材料制備新技術(shù)新工藝，可聘請來自企業(yè)的技術(shù)專家作為兼職教師，為培養(yǎng)具備工程實(shí)踐能力的綜合性人"才奠定基礎(chǔ)。

（六）改革評價(jià)機(jī)制，實(shí)施形成性評價(jià)

多元化的評價(jià)機(jī)制能準(zhǔn)確反映課程教學(xué)效果，對提高課程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性具有重要意義[7]。豐富無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程的考核手段，可以實(shí)施形成性評價(jià)方法。在形成性評價(jià)過程中，不僅要考查學(xué)生課堂出勤、課堂討論、課后作業(yè)等情況，還要重點(diǎn)考查課前預(yù)習(xí)、課后線上學(xué)習(xí)等自主學(xué)習(xí)情況，以及翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)踐課程等實(shí)際表現(xiàn)。把課程評價(jià)機(jī)制貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，全方位跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。另一方面，在以課程論文為考核方式的基礎(chǔ)上，需要調(diào)整課程論文的撰寫要求，突出對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。例如，當(dāng)以“高性能混凝土的制備方法及其關(guān)鍵工藝”為主題布置課程論文時(shí)，要求學(xué)生在綜述現(xiàn)有研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，思考高性能混凝土低碳化發(fā)展的可行路徑。通過增加開放性的" 話題，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考的意識和創(chuàng)新精神。

三、無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程建設(shè)成效

教學(xué)改革實(shí)踐表明，上述課程建設(shè)策略對提升課程的教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力具有顯著的效" 果。

（一）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提升

通過搭建“超星學(xué)習(xí)通”線上教學(xué)平臺，增設(shè)線下認(rèn)識實(shí)習(xí)，使枯燥的灌輸式學(xué)習(xí)變成了隨時(shí)隨地的自主學(xué)習(xí)和實(shí)地可見的實(shí)踐學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提升。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生總能提出對某一材料合成新工藝的認(rèn)識和看法。另一方面，思政案例的融入也明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的"社會責(zé)任感。

（二）學(xué)生的實(shí)踐能力增強(qiáng)

通過增設(shè)“實(shí)驗(yàn)進(jìn)課堂”線下認(rèn)識實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生對典型無機(jī)材料制備技術(shù)的理解更加深刻。在學(xué)習(xí)本課程后，部分學(xué)生積極聯(lián)系導(dǎo)師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與材料研究工作，學(xué)生的實(shí)踐能力有了提升。學(xué)生普遍認(rèn)為認(rèn)識實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)為畢業(yè)論文工作和未來的研究深造提"供了良好的基礎(chǔ)。

（三）教學(xué)效果良好

在“超星學(xué)習(xí)通”線上教學(xué)平臺上傳的教學(xué)視頻、發(fā)布的課前討論話題、布置的課后作業(yè)及解析均對學(xué)生開放，相關(guān)資源的點(diǎn)擊率已超過80%，學(xué)生課后作業(yè)的質(zhì)量也有明顯提升。得益于形成性評價(jià)機(jī)制和線上教學(xué)平臺，在每章節(jié)學(xué)習(xí)后，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)生的課堂出勤、課堂討論和課后作業(yè)完成情況，結(jié)合線上資源自主學(xué)習(xí)頻率，授課教師能及時(shí)掌握每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。經(jīng)過動(dòng)態(tài)監(jiān)控和跟蹤調(diào)整，學(xué)生的課堂出勤率和課后"作業(yè)完成率均超過99%，課程及格率為100%。

四、結(jié)語

無機(jī)材料新技術(shù)新工藝課程作為匯集無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)新技術(shù)、新理論的專業(yè)課程之一，在新工科背景下，通過創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)、更新教學(xué)內(nèi)容，并采用線上線下融合式教學(xué)模式、多教師授課制度以及形成性評價(jià)手段，開展課程建設(shè)，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的高素質(zhì)工程人才，促進(jìn)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

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