特種陶瓷與耐火材料是北方民族大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名： 特種陶瓷與耐火材料
- 類別：虛擬仿真實驗
- 授課平台：實驗空間
- 建設院校：北方民族大學
課程簡介,課程特色,
課程簡介
高溫無壓燒結法製備結構陶瓷實驗，是材料科學與工程、無機非金屬材料工程專業非常具有特色的一門課，是面向材料類學生開設的一門課。無壓燒結又稱為普通燒結。指燒結過程中，燒結坯體無外加壓力、只在常壓條件下，置於可加熱的窯爐中，在熱能作用下，坯體由粉末聚集體變成晶粒結合體，多孔體變成緻密體。它是燒結工藝中最傳統的、最簡便的、最廣泛使用的一種方法。通過仿真實驗，可以節省實驗成本、縮短實驗時間、提高實驗安全性。
課程特色
高溫無壓燒結法製備結構陶瓷虛擬仿真實驗，主要設計思路是鑒於陶瓷材料無壓燒結設備屬於高溫（2000℃以上）範疇，操作危險性高、台套數少，無法滿足套用型人才培養的需求，因此需要將實際的實驗仿真化，虛實結合，實現培養目標。以典型的結構陶瓷為例（碳化矽、氮化矽、碳化硼等），選擇原材料進行配方設計，根據不同陶瓷材料選擇合適的燒結助劑，確定燒結工藝制度，模擬燒結工藝曲線，完成燒結後進行密度測試（虛/實），收縮率測試（虛/實），虛實結合，培養學生的解決實際問題的能力和創新能力。 一是，教學方法創新。實驗教學過程中，採用“混合式”教學方法，對學生進行引導，激發學習興趣，使其更好地掌握無壓燒結設備、實驗過程及燒結工藝等核心知識。實施以學生為主體，充分發揮學生的主動性，啟發式教學法和創設問題教學法相結合，實驗過程中，拋出“包袱”提出問題，引起學生學習的好奇心，從而提高學生學生的積極性，同時也使課堂的學習氣氛變得生動、活潑，有利於教學質量的提高。如無壓燒結的實驗過程，有意設計一個錯誤的步驟（支撐設計過程錯誤），讓學生自己找出問題，編制正確步驟，然後與教師一起總結分析該過程。通過問題情景的創設，將教學重心由教轉到學上來，由單純傳授知識轉移到重視培養能力上來，提高和培養學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。 二是，評價體系創新。能夠採用大數據對實驗效果進行評價，建立適合客觀的教學效果評價體系。 三是，對傳統教學的延伸與拓展。與傳統教學方法比較，虛擬仿真實驗感受直觀、形象、逼真，能夠更直觀進行特種陶瓷製備流程講解和學習；互動性強，在虛擬系統中，學員可以對感興趣的知識點進行重點學習；對學生的興趣進行追蹤，根據反饋進行更有針對性的輔導；教學時間靈活，學生可自行安排學習時間；課程建設可持續發展，能夠對系統不斷完善；開放性好，使學生能夠直接接觸和學習現有工業環境。
