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(一) 教材使用和建设
2000年以前,冶金物理化学课一直使用东北大学车萌昌教授编写的《冶金热力学》、北京科技大学韩其勇教授主编的《冶金动力学》和东北大学梁连科、车萌昌教授主编的《冶金热力学与动力学》。为了适应“冶金物理化学”新的课程体系,2000年由翟玉春教授、田彦文教授编写了《冶金物理化学》教材。该教材整体覆盖面宽,各章节少而精,“强调基础,结合实际,深入浅出”,适合学生自学。同时还采用美国麻省理工学院C.H.P.Lupis教授主编的“Chemical Thermodynamics of materials”做一些篇章的双语教材。
编写了《非平衡态冶金热力学》、《第一原理计算相图》、《纳米材料的热力学与动力学》等学科发展前沿的资料,让学生了解本学科的发展动向,还给学生提供了相关文献,并指导学生上校园网自己查阅中外相关资料,引导学生了解学科前沿。
冶金物理化学是应用背景强的应用基础理论。为学好冶金物理化学课程,学生需具备一定的冶金知识。为了保证学生具有良好的冶金生产实际知识基础,除了组织学生到工厂实习外,我们还制作并出版了“冶金与材料成型多媒体教学系统”课件,该课件包括烧结、高炉炼铁、电炉炼钢、转炉炼钢、板坯连铸、板带、型钢、铸造、氧化铝生产、电解铝、铜冶炼、铜加工和湿法炼锌,把设备、工艺过程、物料走向做成可视动画。可以看到设备内部运行情况,既形象又直观。配以文字和声音,结合设备讲解过程原理,与现场实习相配合,学生学到了冶金生产知识。为学习抽象的冶金物理化学理论课,打下了深刻的形象基础。结合冶金实际讲授冶金物理化学课的内容,学生感到具体、不抽象,知道冶金物理化学课的用途和对冶金实际的作用。增加了学生学习本课程的积极性。此套多媒体课件教材还被重庆大学、昆明理工大学、武汉科技大学等兄弟院校采用,反响良好。
任何一门优秀课程都不会拘泥于一本或两本专用教材,为此,我们向学生推荐了国内外本学科的优秀教材,如北京科技大学魏寿昆院士主编的《冶金过程热力学》,李文超教授主编的《冶金与材料物理化学》,中南大学陈新民院士主编的《火法冶金物理化学》,东北大学王常珍教授主编的《冶金物理化学研究方法》(获国家级教材一等奖),D.R.Gaskell 主编的《Introduction to Metallurgical Thermodynamics》等。此外,还推荐了对本课程有参考价值的相关优秀教材,如重庆大学黄希祜教授主编的《钢铁冶金原理》(获国家级教材一等奖),中南大学傅崇说教授主编的《有色金属冶金原理》、《溶液理论与计算》等书。构建了适应本课程教学内容和教改需要的教材体系。为了促进学生自主学习,培养学生获取知识的能力及扩充学生的知识面,结合教学内容给学生指定文献资料,如溶液理论、炉外精练、铁水预处理、同时脱磷脱硫、理论电化学、不可逆过程热力学等。为使学生能积极主动地参与实验,给学生选择了三套实用的实验教材,依不同的研究方向,学生可以选用其中的部分内容,有力地保证了实践教学的进行。
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(二) 良好的实践教学环境
为了适应改革后的实践教学要求,材料与冶金学院组建了冶金工程专业实验教学中心,承担本科生的实践教学。中心配有专职工程师负责设备维护,并参与实践教学,负责开放实验室的管理。实验室对高年级学生开放。通过学生申报,老师审查、实验中心批准后,学生可以到实验室做自己设计的实验。学生可以到教师的科研组,参加教师的科学研究。这对增强学生动手能力、提高综合素质起到了显著作用。
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(三) 现代化的网络教学环境
起初,我们利用网络教学仅是在开学初向学生公布任课教师和辅助教师的电子信箱,学生可以把自己对所学课程不明白之处以及对教学的意见、要求反映给老师,老师再通过电子信箱给学生以回答,随着校园网的发展,网络教学内容越来越多,利用率越来越高。
目前,东北大学网络教学资源已具规模,具备良好的硬件条件,可以满足现代化教学的要求。在学校的支持下(为我们配了网络服务器),我们在东大校园网上建设了“冶金物理化学”网站,将电子教案、教学大纲、习题等在网上发布,并开始制作优秀教师讲课的全程视频录像,以便供学生课外学习参考。“冶金物理化学”网站中还设立了交流论坛,学生可以根据需要,通过校园网进行咨询,提出问题、发表见解。教师也可以通过网络与学生进行及时交流、沟通、答疑,网络资源在教学过程中发挥着积极作用。
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