《无机非金属材料工艺学》课程体系改革与探索

摘要：对《无机非金属材料工艺学》课程体系进行改革，将石墨模块加入到《无机非金属材料工艺学》课程中，并且在实验教学环节增加石墨提纯、膨胀石墨、石墨复合材料方面的实验，认识实习、生产实习增加石墨企业，为区域经济的发展培养应用创新型人才。结果表明，课程改革有利于提高学生的综合能力、拓宽学生就业方向，促进高校与企业的“产学研”交流。

作者简介：高丽敏（1981－），女，黑龙江哈尔滨人，讲师，硕士，研究方向：无机非金属化学工艺。

基金项目：黑龙江科技大学教学研究项目：《无机非金属材料工艺学》课程体系的改革与探索（JY14-141）；省教育厅规划课题：大石墨背景下无机非金属材料专业人才培养模式改革与实践（GBC1213105）；黑龙江省高等教育教学改革项目：大工程背景下我省石墨深加工紧缺人才培养模式改革与实践（GJZ201301060）；黑龙江省教育厅规划项目：大类招生背景下无机非金属专业应用型人才培养模式的研究与实践（GBC1214063）

《无机非金属材料工艺学》是黑龙江科技大学无机非金属材料工程专业的专业必修课。这门课程主要讲授传统无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷材料及耐火材料）的制备工艺原理及制品性能。通过该课程的学习，使学生掌握水泥、玻璃、陶瓷材料及耐火材料的制备原理、工艺流程及成产过程中的共性与个性，从而对无机非金属材料的性能、生产流程及应用有较全面的了解，达到能够按照使用性能的要求来设计和制造无机材料的目标。

目前各高校《无机非金属材料工艺学》这门课程的主要讲授内容均为水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的制备工艺原理及制品性能，然后石墨作为无机非金属材料，其应用越来越广泛，且黑龙江石墨资源丰富，因此应该将石墨模块的教学加入到无机非金属材料工艺学这门课程里。

一、结合地方特色进行《无机非金属材料工艺学》课程体系改革的必要性

（一）外部环境

石墨作为一种不可再生的重要战略资源，目前已引起国家有关部门的高度重视，正在采取相应措施积极引导和促进我国石墨深加工产业的快速发展。石墨产业是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》确定的重点领域，属于国家中长期科学和技术发展规划的优先主题，符合国家产业、环保和能源政策。黑龙江省石墨产业资源丰富，在全国的石墨产业中占有重要的地位。石墨产业作为石墨新材料产业，即将面临着更高的发展机遇和更大的发展空间。

（二）校内环境

我校已成为“石墨产业发展战略联盟”的骨干单位，并承担了“高纯鳞片石墨提纯技术与应用”和“低硫高抗氧化性可膨胀石墨及高导热柔性石墨板制备技术开发与示范”两项课题的工艺路线和关键技术环节。在这样的大背景下，在无机非金属材料工艺学这门课程中增加石墨模块的教学是非常必要的，同时在实验教学环节增加石墨提纯及石墨膨胀方面的实验，建立起与石墨研究对接的具有地方特色的无机非金属材料工程专业培养模式，培养区域经济建设急需的创新人才，为龙江的石墨行业的发展和国民经济的建设服务。

（三）专业状况

黑龙江科技大学地处黑龙江省哈尔滨市，于2007年开设无机非金属材料科学与工程专业，专业方向主要为水泥、玻璃、陶瓷，通过几年的办学为中铁、中建及硅酸盐企业培养了大批优秀的毕业生。

结合外部环境、校内环境及专业状况，为适应区域经济发展对人才的需求和无机材料创新人才培养的需要，2013年材料科学与工程学院决定对《无机非金属材料工艺学》课程进行改革，改革的主要内容是将石墨模块加入到无机非金属材料工艺学课程中，为了巩固理论教学效果，在实践环节也相应地增加了石墨方向，在技能训练中增加石墨提纯、膨胀石墨、石墨复合材料方面的实验，并选择本地对口石墨生产企业——哈尔滨电碳厂作为实习基地，大四在石墨实习基地进行为期一周的生产实习。

二、课程教学改革与探索

（一）更新教学内容及教学方法

1.更新教学内容。教学内容是教学之本，教学改革的核心就是对教学内容的改革。专任教师应该根据实际需要对教学内容进行适当的调整，删除或增加某些教学内容使教学内容适应企业对学生专业能力的需求。《无机非金属材料工艺学》课程的教学改革内容就是在原有水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料的基础上增加石墨模块，在石墨模块主要讲授石墨产品的生产工艺原理及工艺过程。因为前序课程无机非金属材料学为32学时，无机非金属材料工艺学课程学时为40学时，学时分配如下：水泥12学时，玻璃10学时，陶瓷12学时，耐火材料为6学时。增加石墨模块后具体学时分配如下：水泥10学时，玻璃8学时，陶瓷10学时，石墨8学时，耐火材料为4学时。

2.改进教学方法。在教学中充分利用多媒体，多媒体教学具有声情并茂、视听结合的特点，教师运用多媒体将无机材料的生产过程通过动画的形象描述和展示，发挥多媒体形象直观、图片清晰、信息量大的优势，有利于学生对教学中的重点和难点的理解，显著提高了课堂教学效果，同时也调动了学生的积极性，课堂教学不再是老师单纯的授课，而是互动式的教学。

制作课程PPT课件的图片及视频均为教师去企业调研及带学生进行生产实习时拍摄的，体现了工厂的实际生产过程，色彩分明、工艺流程简单明了，使传统教学中抽象的、难以理解的内容通过视频、图片直观清晰地呈现在学生面前，如哈尔滨电碳厂的石墨制品的生产流程，可以让学生更好地掌握生产工艺流程。

（二）加强实践教学以巩固理论教学效果

1.毕业设计。毕业设计的选题应该紧密结合生产企业的生产实际和科研课题，《无机非金属材料工艺学》课程改革后，2013年毕业设计的选题增加了石墨方向，由于专业课的学习学生对石墨产生了浓烈的研究兴趣，积极申报题目后进行文献查询，根据毕业设计题目设计实验方案，撰写实验报告，独立完成实验，在实验过程中遇到问题能够独立的分析和解决问题，最终顺利毕业。

2.技能训练。技能训练的目的是对学生实践能力和创新能力的培养。《无机非金属材料工艺学》课程改革后，技能训练中增加石墨方向的实验，主要是石墨提纯、膨胀石墨及石墨复合材料，在石墨方向的技能训练中从原料的选择，实验方案的确定，制备出样品的性能及检测整个过程都是学生自己动手完成，这种设计性的实验培养了学生的创新实践能力。

3.认识实习、生产实习。实习可以将学生所学的理论知识和专业技能与生产实际更好的结合，实习过程中也培养了学生独立分析问题、解决问题的能力，根据专业方向合理的安排实习是提高学生综合能力的关键。无机非金属材料工程专业设置两次实习，认识实习为1周，主要是对工厂及行业有个初步了解；生产实习4周，主要了解无机材料企业的生产工艺过程、生产原理、设备参数及企业生产现状。

我们先后与亚泰集团哈尔滨水泥厂、北方水泥牡丹江建新水泥制品有限公司、宁安英达陶瓷有限公司、依安陶瓷厂等签订了实习基地协议，《无机非金属材料工艺学》课程改革后，我们又积极与哈尔滨电碳厂联系，进行实习基地建设，在电碳厂实习期间，根据电碳厂的生产流程进行分组，原料到半成品一组，半成品到成品一组，之后再进行对调，这样学生对工艺及设备的了解更深入。

三、课程改革及探索的初步成果

（一）提高学生的综合能力

《无机非金属材料工艺学》课程改革后，将石墨制品的制备原理及工艺加入到教学内容中，增加了学生的知识面，同时在技能训练及认识实习、生产实习的过程中进一步对课程所学的内容进行加深、巩固，提高了学生的实践能力和创新能力。

（二）拓宽就业方向

原来无机非金属材料专业学生就业方向主要为水泥厂、中铁、中建、玻璃厂，陶瓷厂等，通过课程改革后，学生对石墨制品的生产工艺原理、设备及产品性能有了一定的了解，并且在实践环节加以锻炼，也看到了石墨的发展前景，一些对石墨方向感兴趣的同学选择在石墨制品公司工作，本专业2013年毕业生共56人，其中9人毕业留在了实习基地——哈尔滨电碳厂工作。

（三）促进高校与企业的“产学研”交流

通过实习基地建设，我们与企业的联系更加紧密。加强了与企业科研、技术服务等方面的合作，也加快了科研成果转化为现实生产力的进程。企业还可以借助高校的科研技术力量解决生产中的实际问题，同时借助高校的宣传提高知名度。