無機非金屬材料工程科研教學案例分析
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摘要：高等院校教學過程中，將教學與科研有機結合具有重要意義。文章主要介紹將科研項目成果融入教學、科研學術論文融入教學、科研工作融入指導本科生畢業(yè)論文以提高教學質量的若干案例。
一、引言
科研是高等院?；盍Φ脑慈?，以科研促進教學是提高高等院校教學質量的重要途徑?？茖W研究不僅可以增強教學的深度，拓展教學的廣度，而且可以更新教師知識結構，完善教師知識體系，提高教學效果。高校教師既要從事教學，又要進行科研，將二者有機結合，可以促進教學。筆者非常重視科研對教學的促進作用，在教學過程中緊密地將科研與教學有機結合起來，在《硅酸鹽學報》《耐火材料》《人工晶體學報》等重要期刊發(fā)表學術論文10余篇，其中EI收錄論文4篇，主持市級項目1項，主持橫向項目6項，參與國家級、省級、市級、校級科研項目20余項，授權發(fā)明專利16項，參與校級教改課題1項。同時，在無機非金屬材料工程專業(yè)的本科生和研究生教學過程中，注意將科研項目獲得的成果傳授給學生，以促進教學質量的提高。
二、科研促進教學的案例
（一）將科研項目成果融入教學
將科研項目成果融入教學，有利于活躍課堂氣氛，提高學生的聽課注意力，接受新知識。例如，開展本科生的《耐火材料原料》和研究生的《耐火材料應用》課程教學中，為了更好地理論聯(lián)系實際，將承擔的國家級、省級、市級和校級科研項目內容引入教學。當講授鎂質耐火原料及其應用時，本人將參與研究的國家科技支撐計劃項目“菱鎂礦高效利用綠色生產(chǎn)技術”獲得的成果介紹給學生。項目成果“大型全密閉重燒氧化鎂豎爐”示范生產(chǎn)線于2015年3月在遼寧省大石橋市某企業(yè)建成并通過國家驗收。由于節(jié)能、環(huán)保、生產(chǎn)的鎂質耐火、原料優(yōu)質品率高、產(chǎn)品附加值高等特點，該項目現(xiàn)已在遼南地區(qū)多家耐火原料生產(chǎn)企業(yè)推廣使用，受到企業(yè)的一致好評，為遼寧省鎂質耐火原料生產(chǎn)設備的升級換代提供了有力支撐，帶來了巨大經(jīng)濟效益和社會效益。當向學生講述高鋁質耐火原料及其應用時，本人將主持研究的市級科研項目“利用廢棄耐火材料制造高爐無水炮泥”向學生推廣，該項目已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利授權，引導學生如何將廢棄的氧化鋁質以及其他用后的耐火材料進行綜合利用，提高資源利用率，為學生將來就業(yè)開展工作提供研究方向。當向學生講述剛玉質耐火原料及其應用時，本人將參與一家外資企業(yè)委托研發(fā)的項目“紅柱石對剛玉質澆注料性能影響”介紹給學生，通過向學生講述項目中的實驗方案設計、開展實驗過程、實驗結果與分析等，讓學生了解開展耐火材料科學研究的基本步驟，特別是在實驗結果分析過程中，著重講述采用紅柱石作為添加劑對剛玉質澆注料高溫熱膨脹、高溫抗折強度、顯微結構等的影響。在對研究生的教學過程中，采用雙語教學，讓學生既掌握專業(yè)知識，又能掌握專業(yè)詞匯及其應用。通過向學生介紹真正的科研項目，使學生加深對課程內容的理解，同時為將來的就業(yè)或升學提供幫助。
（二）將科研學術論文融入教學
將科研學術論文融入教學，有利于培養(yǎng)學生的寫作能力、演講能力、分析與總結歸納能力。在講述《耐火材料原料》《新材料概論》課程中，注意向學生講述科研學術論文的基本格式、論文中各部分書寫時的注意事項，并留作業(yè)，及時進行批改，發(fā)現(xiàn)期末結課時上交的報告（論文）質量較好。當講述氧化鋯質耐火原料時，向學生介紹發(fā)表在《耐火材料》和《人工晶體學報》的論文《納米氧化鋯對氧化鎂質陶瓷熱震穩(wěn)定性的影響》，將論文的題目擬定、摘要歸納、關鍵詞選取、正文結構、結論總結、參考文獻格式等撰寫時的注意事項一一講解，在正文中的結果分析階段，注重理論聯(lián)系實際，讓學生理解氧化鋯原料通過相變產(chǎn)生微裂紋增韌機理提高氧化鎂陶瓷熱震穩(wěn)定性的機理。講述到剛玉質耐火原料時，向學生介紹在《人工晶體學報》上發(fā)表的論文《熔鹽法制備片狀α-Al2O3的研究》，讓學生了解通過不同方法可以獲得微觀結構不同的氧化鋁原料，如熔鹽法可以獲得片狀微觀結構的氧化鋁，燒結法可以獲得粒狀微觀結構的氧化鋁等。另外，為了鍛煉學生查資料、分析、歸納、總結和演講的能力，通過分組布置作業(yè)，每組一個課題，學生通過查閱與課題相關的資料，分析討論，分工協(xié)作，共同制作PPT；然后，在課堂上匯報PPT內容以及每個人在組內的分工。學生講完后，教師指出他們的優(yōu)點和缺點，培養(yǎng)鍛煉學生分析、歸納、總結以及演講表達的能力。實踐證明，把科研工作中積累的經(jīng)驗帶到課堂，將科研過程中獲得的新知識和成果及時融入教學過程，可以豐富教學內容，提高教學質量。通過科研融入教學，能夠引起學生的學習興趣，激發(fā)學生的積極性、創(chuàng)造性，使學生的想象力、判斷力、思維能力和實踐能力得到提高，為今后走向社會，創(chuàng)造性地開展工作和取得良好業(yè)績打下扎實的基礎。
（三）科研工作在指導學生畢業(yè)論文中的作用
將科研工作融入本科生畢業(yè)論文的指導過程，有利于培養(yǎng)學生的動手能力、科學研究的能力和寫作能力。由于我院本專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)無機非金屬材料專業(yè)耐火材料的應用型技術人才，遼南地區(qū)有很多耐火材料企業(yè)，每年都需要招聘大量的本科生和研究生，特別是需要動手能力強、耐火材料專業(yè)知識扎實、畢業(yè)后能快速上崗的畢業(yè)生。通過走訪耐火材料生產(chǎn)企業(yè)和調查研究，筆者制定了一些與本專業(yè)生產(chǎn)、科研密切相關的課題，以便更好地開展本科生畢業(yè)論文指導工作。大四下學期開學初，通過指導教師和學生的互相選擇，確定學生名單，在為期一個月的畢業(yè)實習開始時將任務布置給學生。例如，布置給本科生的畢業(yè)論文題目為“不同氧化鋯對鎂鋯砂性能的影響”，在為期一個月的畢業(yè)實習階段，要求學生掌握實習所在耐火材料企業(yè)的鎂砂生產(chǎn)線的工藝流程，同時查閱相關資料，撰寫開題報告，畢業(yè)實習結束后，與學生交流，制訂實驗方案，開始進行實驗。在實驗過程中，指導學生掌握常用的耐火材料檢驗檢測方法，以及相關實驗儀器設備的原理和使用方法，利用科研過程中積累的經(jīng)驗和教訓，及時幫助學生分析、解決實驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題，根據(jù)實驗結果幫助學生分析實驗結果，撰寫畢業(yè)論文，提出修改意見。最后，學生順利通過答辯，感覺在做畢業(yè)論文階段也學到了實驗、撰寫論文和分析的方法，培養(yǎng)了做事認真、精益求精的品格，為今后的學習和工作奠定基礎。作為指導教師，也為培養(yǎng)出合格的畢業(yè)生而感到欣慰?？茖W研究是新知識的源泉，是高校教學質量的推進器。教師只有不斷進行科學研究，才能拓展學科知識，提高教學水平，在課堂上將科學研究過程介紹給學生，激發(fā)學生的聽課熱情、學習潛力，從而提高教學質量，培養(yǎng)出高水平的大學畢業(yè)生。
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作者:吳鋒 單位:遼寧科技大學材料與冶金學院
