粉體工程基礎(chǔ)是無機非金屬材料專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門新興的綜合性技術(shù)科學(xué)。具有跨學(xué)科、跨技術(shù)的交叉性和基礎(chǔ)理論的概括性,涉及知識面廣、基本概念多且抽象等特點。但它同時既與若干基礎(chǔ)科學(xué)相毗鄰,又與工程應(yīng)用廣泛聯(lián)系。如何在有限的學(xué)時內(nèi)使學(xué)生獲得最多最實用的粉體工程基礎(chǔ)知識和技能,培養(yǎng)其主動進取精神和創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)其從錯綜復(fù)雜的工程實際中提出問題和解決問題的能力?筆者通過多年粉體工程基礎(chǔ)教學(xué)實踐認(rèn)識到在教學(xué)過程中必須重視以下問題:
一 不斷提高教師自身素質(zhì)
為適應(yīng)素質(zhì)教育的需要,教師應(yīng)不斷開闊視野,跟蹤粉體科學(xué)發(fā)展的前沿,及時更新知識體系,不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)。而且,教師不僅要掌握先進的教學(xué)手段,還要努力研究實施素質(zhì)教育的教學(xué)方法。在實際教學(xué)過程中,要靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,同時要重視學(xué)生的反饋信息,及時調(diào)整教學(xué)思路,只有這樣才能不斷提高自己的教學(xué)水平,取得良好的教學(xué)效果。
二 重視緒論課的作用
部分教師認(rèn)為緒論課僅是對粉體工程基礎(chǔ)的簡單介紹,作用不大,所以授課過程照本宣科、枯燥無味。其實緒論課對整個教學(xué)活動的成功與否起到了至關(guān)重要的作用,它不僅是學(xué)生了解粉體工程基礎(chǔ)課程的窗口,也是教師教學(xué)水平的第一次展示。緒論課上得好,可激發(fā)學(xué)生對本課程的興趣,從而形成一個良好的開端。講授緒論課的較好方法是介紹粉體工程基礎(chǔ)的成就、發(fā)展方向和廣闊前景,比如介紹納米粉體及其獨特性能,讓同學(xué)們明白粉體學(xué)科的強大生命力及發(fā)展前景。
三 重視思路教學(xué)和研究方法教學(xué)
粉體工程學(xué)也稱顆粒學(xué),是一門新興的綜合性技術(shù)學(xué)科。很多概念的表征、基本理論的研究有待完善,因此講授概念的表征方法、研究思路就尤為重要。如講授顆粒粒度的表示方法時,應(yīng)遵循由淺入深、從感性到理性的認(rèn)識規(guī)律。首先探討球形顆粒的粒度表示。同學(xué)們很容易想到用線性尺度——直徑表示粒徑。然后提出如何表示不規(guī)則形狀顆粒的粒度,引發(fā)學(xué)生思考和討論。教師在這時介紹研究問題的方法,從已知表示方法入手,引出當(dāng)量這一概念,用與某一性質(zhì)相當(dāng)?shù)那蛐晤w粒的粒徑表示所研究的不規(guī)則顆粒的粒徑。
只要學(xué)生掌握了這一研究思路,那么這一部分顆粒粒度的各種表示方法就迎刃而解了。又如講解顆粒群的填充結(jié)構(gòu)時,一定要僅僅抓住“均一球形顆粒的規(guī)則填充——均一球形顆粒的實際填充——非均一球形顆粒的填充——最密填充理論”這一主線,從最簡單的單一球形顆粒的規(guī)則填充到多種粒度顆粒的填充。在講解中每一結(jié)論得出的同時,都會有新問題出現(xiàn),都會開啟一個新的問題的研究之門。
四 對比式啟發(fā)教學(xué)的運用
孔子曰:“不憤不啟,不悱不發(fā),舉一隅不以三隅及,則不復(fù)也!边@句話是說不到他努力想弄明白而不得的程度不要去開導(dǎo)他;不到他心里明白卻不能完善表達出來的程度不要去啟發(fā)他。如果他不能舉一反三,就不要再反復(fù)地給他舉例了。這是啟發(fā)式教學(xué)的起源。啟發(fā)的關(guān)鍵是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)、思考的主動性與積極性,在學(xué)生思而不得時,教師才給予及時的點撥。因此,在課堂上,如何引發(fā)學(xué)生的思考,使學(xué)生生疑、質(zhì)疑和解疑,是互動式啟發(fā)教學(xué)的關(guān)鍵。
在粉體工程基礎(chǔ)教學(xué)中,可采用對比式啟發(fā)教學(xué)法。包括將相近或相反的定義、概念進行對比或?qū)⑿屡f知識進行對比,從而使之條理清晰、對比鮮明、啟發(fā)思維、便于記憶。由于粉體是不同于固體、液體和氣體的另一種狀態(tài),不妨以粉體的性質(zhì)與流體(氣體和液體的總稱)的性質(zhì)對比講解。如在學(xué)習(xí)粉體力學(xué)性質(zhì)時,先讓學(xué)生回憶流體力學(xué)中靜止流體的壓強隨深度的變化規(guī)律,學(xué)生們很容易想到:P=P0+ρgh。緊接著教師提出問題,對于粉體而言,壓強隨深度的變化是否符合同樣的規(guī)律?從而引發(fā)學(xué)生的思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后與同學(xué)們共同探討流體和粉體受力特性的不同,推導(dǎo)出規(guī)律。通過分析,得出粉體具有壓力飽和現(xiàn)象這一與流體完全不同的結(jié)論。
五 重視習(xí)題的編寫與講解
粉體工程基礎(chǔ)既是一門重要的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,又有很強的基礎(chǔ)學(xué)科性質(zhì)。生產(chǎn)實踐要求教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生靈活運用現(xiàn)有知識解決錯綜復(fù)雜的實際問題的能力,還應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生面對新領(lǐng)域(特別是跨學(xué)科領(lǐng)域)和新現(xiàn)象,獨立分析與解決問題的能力,這種能力只能通過不斷的練習(xí)才能獲得。習(xí)題課和作業(yè)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識,加深概念理解的重要環(huán)節(jié)。通過典型例題的剖析,啟發(fā)學(xué)生舉一反三。習(xí)題課還提供了課堂討論的機會,對學(xué)生思維的鍛煉是單純講課所無法代替的。作業(yè)的批改和點評也很重要,它是教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題和反映學(xué)生對知識掌握程度的重要途徑,所以在每次課開始前抽出幾分鐘時間對作業(yè)進行點評十分必要。通過對普遍性問題進行講解,指出錯誤原因和正確思路,可以使學(xué)生加深對知識的理解和掌握。
六 傳統(tǒng)教學(xué)方式和多媒體技術(shù)互補
長期以來,粉體工程基礎(chǔ)課程在教學(xué)手段上采用板書教學(xué),這種方式能夠在教師的書寫以及同步的講解中促進學(xué)生的積極思維與參與意識,但教學(xué)內(nèi)容中比較抽象的概念、現(xiàn)象和規(guī)律很難用語言準(zhǔn)確、形象地描述。多媒體教學(xué)最大的優(yōu)點是形象、生動、具體、直觀、易于理解并可加強記憶,但其弊端是不能突出推導(dǎo)過程和思維,盡管信息量很大,但學(xué)生對知識的掌握比較膚淺。將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用于教學(xué)過程是一種很好的方法,在講授偏重于推導(dǎo)過程的內(nèi)容時采用傳統(tǒng)授課方式,而講授需要直觀形象的內(nèi)容時采用多媒體教學(xué)方法,做到取長補短、優(yōu)化組合,才能獲得較好的教學(xué)效果。
提高粉體工程基礎(chǔ)教學(xué)效果的教學(xué)方法是一個不斷摸索的過程,教師只有本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,不斷學(xué)習(xí),不斷在教學(xué)實踐中總結(jié)經(jīng)驗,才會取得較好的效果。(作者:魏軍從 涂軍波 河北聯(lián)合大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)
一 不斷提高教師自身素質(zhì)
為適應(yīng)素質(zhì)教育的需要,教師應(yīng)不斷開闊視野,跟蹤粉體科學(xué)發(fā)展的前沿,及時更新知識體系,不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)。而且,教師不僅要掌握先進的教學(xué)手段,還要努力研究實施素質(zhì)教育的教學(xué)方法。在實際教學(xué)過程中,要靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,同時要重視學(xué)生的反饋信息,及時調(diào)整教學(xué)思路,只有這樣才能不斷提高自己的教學(xué)水平,取得良好的教學(xué)效果。
二 重視緒論課的作用
部分教師認(rèn)為緒論課僅是對粉體工程基礎(chǔ)的簡單介紹,作用不大,所以授課過程照本宣科、枯燥無味。其實緒論課對整個教學(xué)活動的成功與否起到了至關(guān)重要的作用,它不僅是學(xué)生了解粉體工程基礎(chǔ)課程的窗口,也是教師教學(xué)水平的第一次展示。緒論課上得好,可激發(fā)學(xué)生對本課程的興趣,從而形成一個良好的開端。講授緒論課的較好方法是介紹粉體工程基礎(chǔ)的成就、發(fā)展方向和廣闊前景,比如介紹納米粉體及其獨特性能,讓同學(xué)們明白粉體學(xué)科的強大生命力及發(fā)展前景。
三 重視思路教學(xué)和研究方法教學(xué)
粉體工程學(xué)也稱顆粒學(xué),是一門新興的綜合性技術(shù)學(xué)科。很多概念的表征、基本理論的研究有待完善,因此講授概念的表征方法、研究思路就尤為重要。如講授顆粒粒度的表示方法時,應(yīng)遵循由淺入深、從感性到理性的認(rèn)識規(guī)律。首先探討球形顆粒的粒度表示。同學(xué)們很容易想到用線性尺度——直徑表示粒徑。然后提出如何表示不規(guī)則形狀顆粒的粒度,引發(fā)學(xué)生思考和討論。教師在這時介紹研究問題的方法,從已知表示方法入手,引出當(dāng)量這一概念,用與某一性質(zhì)相當(dāng)?shù)那蛐晤w粒的粒徑表示所研究的不規(guī)則顆粒的粒徑。
只要學(xué)生掌握了這一研究思路,那么這一部分顆粒粒度的各種表示方法就迎刃而解了。又如講解顆粒群的填充結(jié)構(gòu)時,一定要僅僅抓住“均一球形顆粒的規(guī)則填充——均一球形顆粒的實際填充——非均一球形顆粒的填充——最密填充理論”這一主線,從最簡單的單一球形顆粒的規(guī)則填充到多種粒度顆粒的填充。在講解中每一結(jié)論得出的同時,都會有新問題出現(xiàn),都會開啟一個新的問題的研究之門。
四 對比式啟發(fā)教學(xué)的運用
孔子曰:“不憤不啟,不悱不發(fā),舉一隅不以三隅及,則不復(fù)也!边@句話是說不到他努力想弄明白而不得的程度不要去開導(dǎo)他;不到他心里明白卻不能完善表達出來的程度不要去啟發(fā)他。如果他不能舉一反三,就不要再反復(fù)地給他舉例了。這是啟發(fā)式教學(xué)的起源。啟發(fā)的關(guān)鍵是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)、思考的主動性與積極性,在學(xué)生思而不得時,教師才給予及時的點撥。因此,在課堂上,如何引發(fā)學(xué)生的思考,使學(xué)生生疑、質(zhì)疑和解疑,是互動式啟發(fā)教學(xué)的關(guān)鍵。
在粉體工程基礎(chǔ)教學(xué)中,可采用對比式啟發(fā)教學(xué)法。包括將相近或相反的定義、概念進行對比或?qū)⑿屡f知識進行對比,從而使之條理清晰、對比鮮明、啟發(fā)思維、便于記憶。由于粉體是不同于固體、液體和氣體的另一種狀態(tài),不妨以粉體的性質(zhì)與流體(氣體和液體的總稱)的性質(zhì)對比講解。如在學(xué)習(xí)粉體力學(xué)性質(zhì)時,先讓學(xué)生回憶流體力學(xué)中靜止流體的壓強隨深度的變化規(guī)律,學(xué)生們很容易想到:P=P0+ρgh。緊接著教師提出問題,對于粉體而言,壓強隨深度的變化是否符合同樣的規(guī)律?從而引發(fā)學(xué)生的思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后與同學(xué)們共同探討流體和粉體受力特性的不同,推導(dǎo)出規(guī)律。通過分析,得出粉體具有壓力飽和現(xiàn)象這一與流體完全不同的結(jié)論。
五 重視習(xí)題的編寫與講解
粉體工程基礎(chǔ)既是一門重要的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,又有很強的基礎(chǔ)學(xué)科性質(zhì)。生產(chǎn)實踐要求教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生靈活運用現(xiàn)有知識解決錯綜復(fù)雜的實際問題的能力,還應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生面對新領(lǐng)域(特別是跨學(xué)科領(lǐng)域)和新現(xiàn)象,獨立分析與解決問題的能力,這種能力只能通過不斷的練習(xí)才能獲得。習(xí)題課和作業(yè)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識,加深概念理解的重要環(huán)節(jié)。通過典型例題的剖析,啟發(fā)學(xué)生舉一反三。習(xí)題課還提供了課堂討論的機會,對學(xué)生思維的鍛煉是單純講課所無法代替的。作業(yè)的批改和點評也很重要,它是教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題和反映學(xué)生對知識掌握程度的重要途徑,所以在每次課開始前抽出幾分鐘時間對作業(yè)進行點評十分必要。通過對普遍性問題進行講解,指出錯誤原因和正確思路,可以使學(xué)生加深對知識的理解和掌握。
六 傳統(tǒng)教學(xué)方式和多媒體技術(shù)互補
長期以來,粉體工程基礎(chǔ)課程在教學(xué)手段上采用板書教學(xué),這種方式能夠在教師的書寫以及同步的講解中促進學(xué)生的積極思維與參與意識,但教學(xué)內(nèi)容中比較抽象的概念、現(xiàn)象和規(guī)律很難用語言準(zhǔn)確、形象地描述。多媒體教學(xué)最大的優(yōu)點是形象、生動、具體、直觀、易于理解并可加強記憶,但其弊端是不能突出推導(dǎo)過程和思維,盡管信息量很大,但學(xué)生對知識的掌握比較膚淺。將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用于教學(xué)過程是一種很好的方法,在講授偏重于推導(dǎo)過程的內(nèi)容時采用傳統(tǒng)授課方式,而講授需要直觀形象的內(nèi)容時采用多媒體教學(xué)方法,做到取長補短、優(yōu)化組合,才能獲得較好的教學(xué)效果。
提高粉體工程基礎(chǔ)教學(xué)效果的教學(xué)方法是一個不斷摸索的過程,教師只有本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,不斷學(xué)習(xí),不斷在教學(xué)實踐中總結(jié)經(jīng)驗,才會取得較好的效果。(作者:魏軍從 涂軍波 河北聯(lián)合大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)