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《玻璃生产技术与设备》课程说课设计*

2020-03-08石冬梅赵营刚钱跃进

广州化工 2020年4期
关键词:玻璃过程能力

石冬梅,赵营刚,钱跃进,熊 飞,刘 缙

(洛阳理工学院材料科学与工程学院,河南 洛阳 471023)

说课是教师在授课之前将教案转化为“教学活动”的一种实践演习,是教师面对同行,以科学的教育理论指导,将自己对课程标准及教材的理解和把握、课程的设计和安排、学习方式的选择和实践等一系列教学元素的确立及其理论依据进行阐述的一种教学研究活动[1-3]。它强调通过口耳相传清晰地表述授课教师对所说课程价值观的理解,让听众能理解并清晰地认识到说课者的设计意图及目标的教研活动[3]。说课作为一种教学教研手段,在提高教师的备课质量、教学效果和教师的组织能力、表达能力等方面发挥着极其重要的作用,是教师应该具备的重要基本技能之一[4-6]。

完整的说课环节要包括六个方面的内容:说教学目标、说教学内容、说学生情况、说教学方法、说教学设计、说练习的内容与方法。本文以洛阳理工学院无机非金属材料工程专业的《玻璃生产技术与设备》课程为例,从课程性质和地位、教学内容和目标、课程建设与改革、教材及教学参考资料、学情分析及学法指导、教学方法与手段、教学过程设计等几个方面进行说课设计。

1 说课程性质和地位

《玻璃生产技术与设备》课程是无机非金属材料工程专业的一门主干课程,专业特色课程。课程强调科学性、系统性、工程性和实践性,是培养高级工程技术应用型人才的必修课程。本课程从能力培养入手,在学生全面了解和掌握浮法玻璃的生产技术与各种生产设备知识的基础上,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新意识和专业素养,为培养具有创新精神和专业素养的高级工程技术人才和应用型人才打下基础。

浮法玻璃生产需要经过原料的预处理,配料,熔化,成型,退火,冷端处理六个主要过程,将玻璃原料中的主要原料(如砂岩,白云石等)和辅助原料(澄清剂,着色剂等)按照料方进行配合料的制备,随后投入到横火焰蓄热式池窑中进行高温熔制,最终熔化成透明、均匀、纯净、同时符合成型要求的玻璃液的过程。通常,此熔制过程可分为5个阶段进行:(1)硅酸盐形成阶段。本阶段最终产物为由硅酸盐和SiO2构成的不透明的烧结物;(2)玻璃形成阶段。最终产物为含有大量可见气泡、条纹和在温度与化学组成上不够均匀的透明玻璃液。(3)玻璃液澄清阶段。主要是消除玻璃液中气泡的过程;(4)玻璃液均化阶段。条纹逐渐消失,化学组成和温度逐渐趋向均一的过程;(5)玻璃液冷却阶段。将玻璃液冷却到成型所需粘度的过程。熔化好的玻璃液经流道流槽进入锡槽成型,在表面张力、重力和粘度共同作用下进行摊平、抛光和展薄等过程,随后成型好的玻璃液经过渡辊台牵引而进入退火窑退火,随后再进入冷端处理,经检测、切裁、掰断、装箱等过程完成整个工艺过程。本课程的先修课程为玻璃工艺学,材料科学基础。在学习本课程的过程中,应注重与认识实习、生产实习、课程设计及课程实验等实践教学环节紧密配合,再适时的利用一些现代信息化的教学手段,使学生更加容易接受这些专业知识。

2 说教学目标

本课程的教学目标主要分为知识目标、能力目标和素质目标。

在知识目标上,让学生熟悉浮法玻璃生产的工艺过程;掌握各种原料组成及质量控制、熔窑结构及工作原理、各种冷端设备和自动检测、反馈、控制系统。

在能力目标上,让学生掌握从事玻璃方向工作、科研等活动的基础理论、知识和技能;善于发现浮法玻璃生产中遇到的问题,分析并解决问题,同时具备进行玻璃熔窑设计和玻璃企业工厂设计的能力。

在素质目标上,培养学生主动学习、自觉学习、不断创新的精神;培养学习知识的兴趣和团队合作精神。

3 说教学方法与手段

在教学方法上,确立以“学生为主体,教师为主导,任务为基础”的教学策略。主要采用启发式教学法,情景导入教学法,案例式,对比教学法,任务驱动教学法,讨论式教学法;采用教师课堂讲授,企业现场教学和线上教学相结合的模式。具体可归纳为五点:

(1)突出课程的实践性

在教学过程中突出实践性,以生动详实的企业案例及借助于多媒体教学等手段加深学生对课程理论的理解,对提高理论教学效果有较好的作用。

(2)启发式教学

在《玻璃生产技术与设备》教学过程中,通过启发式提问,激发学生的学习兴趣和求知欲望,引导学生积极思考问题并有效参与教学。

(3)互动式教学

采用互动式教学,一方面激发学生学习专业课的兴趣,另一方面可以加深教学知识点的理解。

(4)演示法和问题导入法等教学方法的使用

在讲授原料及熔化部位产生的缺陷时,可采用实物和图片展示的方式更加直观的使学生了解到缺陷的外观;并采用问题导入的方式让启发学生来思考、掌握缺陷的种类及形成原因,防止措施等。

(5)讨论法

要求学生在课前做好预习工作,对于教材中的重点和难点,在课堂授课过程中,教师将围绕这些重点讲解这些知识点,并组织学生进行讨论,对讨论中的难点和疑点进行重点、透彻讲解。

另外,本课程在教学过程中,利用多媒体、视频、动画、企业现场授课等手段,使得课堂气氛活跃,把枯燥无味的专业课讲得浅显易懂,深入浅出,使得学生更加容易理解并掌握知识。

4 说教学设计

教学设计是说课的重要环节,以“玻璃熔窑结构和工作原理”这次课为例来进行教学设计。

在“以学生为中心”的课程设计过程中,首先以学生主动学习为主,通过课前预习来完成任务驱动,自主学习来探索新知,其次以教师讲解为主,通过情景设置来引导思考,小组合作来突破难点,最后师生讨论,通过课堂小结,教师评价,教学反馈和课后作业等来进行师生讨论,加深学生对本节课知识点的掌握。在内容设计上,讲解本章重点和难点玻璃熔制——熔窑结构时,采用任务设置法,通过布置任务,比如:通过布置玻璃熔窑最终损毁的部位有哪些?为何易损毁?承受高温部分如大碹的耐火材料应如何选择?这些任务引导学生分析问题,突出重点分解难点。在讲解熔化部,火焰空间和窑池等重点难点部位时,采用对比教学法,通过对比类推,举一反三,增强学习兴趣,提升分析和解决问题的能力。通过分组讨论余热利用技术,通过小组合作法,以“教什么、怎么教、为什么这么教”来以余热利用为主题来组织探究活动,提高独立思考能力来培养学生的培养创新协作精神。

5 说课程建设与改革

本课程的课程建设与改革是以强化高级工程技术人才和应用型人才培养为核心,围绕玻璃方向课程教师队伍、教学内容、考核方式改革和课程资源四个方面进行建设。

(1)教师队伍及其学术梯队建设。目前课程组共7人,教授2人,副教授3人,讲师2人,50~60岁4人,35~50岁2人,35岁以下1人。从职称结构上看,课程组的教师经验更丰富,知识面更广。从年龄结构上看,青年教师严重不足,急需引进35岁以下的青年教师,形成更加合理的老中青梯队,更容易保证教师队伍的活力和长期延续性。

为了形成科研和教学水平高,业务能力强的师资队伍,在教学团队的建设上注重对中青年教师的培养。为加速中青年教师的培养成长,形成结构合理的师资队伍。课程组通过开展教师的国际继续教育培训、课程观摩、青年教师课堂认定、老教师帮扶等手段积极提高青年教师业务水平。为提高教师的工程实践能力,积极组织教师深入国内先进建材玻璃及相关企业进行为期半年挂职锻炼。一方面提升了教师的工程实践能力,同时教师的专业知识也得到更新。另一方面,通过积极与企业开展项目合作,以开展产学研合作、科技特派员、博士服务队等形式,让教师全程参与到项目研发科技服务等过程中,积极提升教师服务社会的能力。另外,聘请企业高工为兼职教师,通过校企双方互动、渗透等举措促进教师队伍的发展[7]。

(2)在教学内容建设上,适时改进、调整、完善课程内容,强调课程的科学性、系统性、工程性和实践性。按照教学大纲的要求,根据浮法玻璃行业和企业发展的需要,对教学内容做了适度调整,增加了全氧燃烧、纯氧助燃、富氧燃烧、在线镀膜及其它玻璃行业最新技术成果。结合浮法玻璃生产技术有所侧重,既要考虑教授知识的系统性和实用性,还要突出教学的重点。同时把部分学科前沿信息适当加入教学内容中,让学生能够了解本专业最新动态、掌握新技能。

(3)在教学资源上,依托于本校的《浮法玻璃生产技术及设备》河南省省级精品课程,并同时进行在线开放课程、校企合作课程和应用型课程建设的建设,丰富了课程资源,满足应用型人才培养需求。

(4)在考核改革上,一改以往的20%的平时成绩(考勤+作业)和80%的期末闭卷考试的考核方式,而更加侧重于过程的考核和能力考核。对考核方式进行全面改革,注重将平时的表现、自我利用网络教学资源学习的能力、问题分析能力口试和期末考试相结合,加强学生对于“知识型”内容的自主学习和能力型人才的考核。

6 说学情

本门课程开设学期为第七学期,开课对象为大四学生。本学期学生面临考研和就业的双重压力,在学习过程中易出现上课不认真听讲,那么如何激发学生对专业课产生浓厚的兴趣成为教师“教”的过程中的重中之重。针对学生这一基本特征,指导学生要进行相应的学法调整。首先,从通过讨论玻璃是如何从砂子变成玻璃,经历了哪些过程,引导学生的兴趣,引导鼓励学生观察、探究和合作交流,使学生形成有效的学习策略。其次,通过对比学习,分组讨论,归纳总结等方式来进行学法指导。第三,扩大学生知识应用面,培养学生对专业行业的认识,提高学生职业规划能力。

7 结 语

作为理论知识和实践之间的重要纽带,说课是一种处于“备课”和“讲课”之间的教育教学交流形式,贯穿在教育的整个体系中。本课程以培养工程技术人才和应用型人才为目标,以知识、能力、素质培养为核心,培养学生自主学习、团队协作和创新意识,通过向专家和同行说课,针对专家及同行的反馈和自己的归纳总结,积极改进自己的课堂教学能力,从而提升并促进课程组教师整体素质、专业技能和教学能力。同时,也极大的促进教师对教学大纲、教材、教学内容、课堂设计等方面的自我完善。

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