复合材料及成型工艺是最新的科学技术成果
摘 要： 根据材料成型及控制工程专业的特点，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对《复合材料工艺及设备》课程进行了改革，提高了学生学习的积极性和学习效率。
关键词： 《复合材料工艺及设备》课程；教学改革
《复合材料工艺及设备》课程是材料成型及控制工程专业的专业主干课，该专业是一门融合了材料和机械的跨学科专业。随着科学技术的飞速发展，复合材料产业在全球范围内已经成为一个重要的产业，中国已成为第二大复合材料生产国，仅次于美国。中国复合材料产业经历了持续多年的快速发展，其增长速度超出了整体国民经济增长速度，体现出蓬勃的发展活力。但与发达国家相比，还存在巨大差距，如产品制造水平粗放、产品附加值及产业集中度低、科研成果向规模化生产技术的转化差、资源浪费和缺乏环保意识等一系列的问题。目前，教育论文我国复合材料专业技术人才的培养相对落后，不能满足快速发展的复合材料产业的需要。？我国玻璃钢／复合材料制品生产工艺７０％以上仍采用简单的手糊工艺成型，与工业发达国家相比，差距很大。因而急需提高机械化成型比例，而设备开发正是材料成型及控制工程专业所长。因此，本专业的学生进入复合材料领域有其独特的优势，必将为这一新兴产业的发展做出贡献。目前，就业市场对既了解复合材料成型工艺及原理、熟悉生产设备的开发、又掌握复合材料制造新技术的复合型人才，尤其欢迎，并且对复合材料专业技术人才应具备的实践能力、创新能力提出了更高的要求。鉴于此，为了培养创新型、能力型人才，以满足复合材料产业的发展需求，我们对复合材料课程体系进行改革，从教学内容、教学方法、教学手段等多个方面进行了有益的探索。
１ 教学内容的改革
近年来，复合材料产业发展迅速，各种新材料、新的成型工艺不断涌现。而教材的更新相对较慢，因此，不能仅仅满足于教材。这就要求教师认真备课，查阅大量文献资料，将国内外复合材料及成型工艺最新的科学技术成果引入教学内容。如在各种聚合物基复合材料的加工工艺中，液体模塑成型技术如树脂传递模塑（ＲＴＭ）和结构反应注射成型（ＳＲＩＭ）被普遍认为是相对先进而且前景广阔的工艺。近年来，对这些工艺的改进不断完善，已经可以对先进复合材料进行成型加工。这些改进的加工工艺有：真空辅助树脂注射（ＶＡ－ＲＩ）、热膨胀树脂传递模塑（ＴＥＲＴＭ）以及极限增强热固性树脂注射成型（ＵＲＴＲＩ）。利用多媒体教学信息量大的特点，将这些新的成型工艺介绍给学生，并说明其中还存在许多需要改进的地方，引发学生思考。这样做不仅可以开阔学生视野，激发学习兴趣，并且认识到专业课学习的重要性和意义。教学内容的吐故纳新是教学上永恒的要求。科学在发展，专业内容更新快，教师要教给学生不过时的东西时，尽可能把新的进展和内容充实到课堂上。这要求教师对学科知识的跟踪要及时。
２ 教学方法的改革
改变“满堂灌”、“注入式”的传统教学方法，采用启发式、讨论式、提问式等新的教学方法，引导学生积极思维，化被动接受为主动学习，使学生成为课堂教学的主体，而教师为主导。在传授知识的同时，注重培养学生的实践能力、创新能力。
２．１ 运用自学指导法，使学生成为学习的主体
专业课普遍存在叙述性内容较多的特点，这往往使得课堂教学比较枯燥，因此对讲课内容应进行合理取舍，不必面面俱到，对于容易理解的内容可以让学生自学，由教师提出重点和要求。可用思考题的方式给出，也可稍做讲解，指出应注意的问题及建议的读书方法，学生在此基础上阅读教材，写出读书报告，找出重点，列出难点。然后，教师针对自学内容的难点和学生在自学过程中存在的问题进行精讲。这样不仅避免了课堂教学中的“满堂灌”，让学生化被动为主动，成为学习的主体，而且培养了学生的自学能力。
２．２ 结合基础课，讲透专业课
复合材料工艺及设备涉及复合材料的基体、增强体、复合理论、成型方法及工艺原理、生产设备等内容，涵盖了《机械制图》、《工程力学》、《工程材料》、《机械原理》、《机械设计》等材料成型及控制工程专业的技术基础课。因此，专业课是基础课的综合应用，它是对学生所学基础课的检验。但学生一方面由于对所学知识的遗忘，另一方面由于学得不够踏实，所以当遇到相关知识时，往往感到很吃力，特别是与力学和机械设计相关的知识。此时，可以提前布置学生去复习相关知识，讲课时结合基础课进行精讲。如讲到玻璃钢夹层结构时，夹层结构的共同特点是质轻、刚度大。至于原因书上并未提及，此时可以向学生提问，让其结合材料力学的知识进行分析，此时笔者发现大部分学生都无从下手，待学生进行一定的思考后，再给出答案：这是因为材料的刚度与其厚度的３次方成正比，如果把厚度为ｈ的玻璃钢从中间等分，夹上２ｈ的芯材，厚度变为３ｈ，则其刚度增加到原来刚度的２７倍。此时学生才恍然大悟，其实这些知识都学过，只是学了太多的理论知识，却未能与实践相结合。因此，作为专业老师，遇到类似问题应抓住机会，进行引导和启发，这样不仅可使学生复习旧知识，获取新知识，并且可将过去所学的理论与实践相结合，为将来解决工程实践问题打下坚实的基础。
２．３ 改革课程的作业内容，组织学生进行课堂讨论
按照本课程的特点，结合本学科的最新发展动态，列出几个专门化方向，如：金属基复合材料的发展概况、聚合物基复合材料的发展概况、纳米复合材料的发展、复合材料成型新工艺等。让学生自主选择一个方向，通过查阅相关资料，写出３０００字以内的课程小论文。采用这一教学环节，不仅能使学生主动深入地学习本课程知识，锻炼学生查阅文献的能力，更重要是能培养学生思考、归纳和写作能力。选出其中论文写得比较好的学生，安排专门的时间让其就论文重点向全班同学讲述，并允许同学们对感兴趣的问题进行讨论。这种让每个学生都参与的方法，不仅把课堂教学变为以学生为主体、教师为主导的教学模式，而且能充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。
３ 多媒体教学手段的应用
《复合材料工艺及设备》是一门实践性很强的课程，课堂教学必须与实验和实习参观密切结合。复合材料的成型方法很多，如手糊成型、喷射成型、ＲＴＭ成型、模压成型、缠绕成型等，且新的方法不断涌现，在实验和实习中不可能全面兼顾，在工厂实习时，学生只能看到成型设备的外观，无法弄清其内部组成。因此，用多媒体技术来实现复合材料成型加工的教学内容，编制ＣＡＩ课件，可以很好地解决这个问题。ＣＡＩ课件以其强大的功能优势，通过语言、声音、文字、图像、动画的有机结合，创造图文并茂的教学效果，对课堂教学有化难为易、化繁为简、化静为动的能力。本课件主要包括对各种成型工艺的概述、成型过程描述、成型过程演示、设备图、产品介绍等。各种设备均配有内部结构剖面图和外观图片，工艺流程采用动态演示。采用ＣＡＩ课件的优点在于：对某些生产周期长或有危险的操作，可通过计算机直观、生动地把生产过程再现在学生面前；可使生产操作中一些看不到或难讲清的现象化难为易，如机器内部构造等。
４ 改革成绩评价方式
考试是检验教与学效果的重要手段，传统的纯知识记忆考试方式和终结考评形式在一定程度上约束了学生的思维，同时对学生造成了一定的思想压力，甚至会挫伤其积极性。因此，必须对原有成绩评价方式进行改革，使教育在学生创新能力的培养过程中真正发挥出导向功能。在成绩评定中，我们采取的措施是：加大平时成绩（包括出勤率、作业完成情况、课堂提出问题、回答问题情况等）在总评成绩中的比例，这样既可减轻学生期末考试的压力，同时又激发了学生平时学习的兴趣。
参考文献:
１ 刘雄亚，谢怀勤．复合材料工艺及设备［Ｍ］．武汉：武汉理工大学出版社，１９９７．
２ 张德江．如何讲好一门课［Ｊ］．中国大学教学，２００８（１１）：２０－２３．
