材料類專業本科生復合材料教學改革研究
《銅—石墨復合材料的成形》分為銅一石墨復合材料概述、銅一石墨復合材料的常規成形、銅一石墨復合材料的半固態成形等3章，主要圍繞成形工藝、摩擦磨損和導電性能等，較為系統地介紹了銅一石墨復合材料的常規粉末冶金成形、常規液相浸漬成形、常規噴射沉積成形、半固態成形等內容。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要:《復合材料》這門材料類專業本科生的必修課對增加學生的知識面和專業技能起著重要作用。然而，該課程的教學中存在一些問題，嚴重影響學生對知識點的掌握。針對當前存在的問題，本文提出了一些教改方案，在課堂中增加相應知識點的文獻講解和答辯環節。同時，讓學生課后參加實訓環節來提高學生的主動學習熱情。增加平時考核部分成績，弱化期末考試的權重。最終讓學生更好的掌握該課程，進而提高本科生的專業技能和綜合素質。
關鍵詞:復合材料;教學改革;實訓環節;教學方法
為了克服傳統灌輸式、填鴨式教學模式的弊端，積極響應教育部的高校本科生教學模式改革號召，專注于培養動手能力強、理論結合實踐、高水平、綜合素質的新世紀人才，許多高校的諸多專業課程都在進行教學模式改革。我校材料科學與工程專業為寬口徑的大專業，主要培養無機非金屬材料方向的畢業生。《復合材料》作為本專業的一門必修課，這門課程涵蓋知識點很多，包括聚合物基復合材料、金屬基復合材料和陶瓷基復合材料等各個領域的基礎知識、制備工藝和實際應用[1]。該課程對于擴大學生的專業知識面、提升學生的專業知識和實踐技能具有重要的理論指導作用。針對目前該課程教學中存在的一些問題，本文提出了《復合材料》教學改革的一些方案和措施。
一、課程的主要內容和培養目標
《復合材料》是材料科學與工程專業本科生的基礎課、必修課，也是本科畢業生從事材料、復合材料等相關工作、科研、工程應用的必備課程。本課程主要講授常見復合材料的分類、加工制備技術及應用背景，如聚合物基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、水泥基復合材料和納米復合材料等。在畢業設計、科研實踐中掌握上述幾種復合材料的制備及工藝技術，是材料類專業畢業生能夠勝任本專業工作的基礎和保障。這門課程的培養目標是理解復合材料的界面優化設計及界面作用機理，掌握復合材料的種類和制備工藝方法。了解復合材料界面及性能測試表征方法，學會分析材料研究和生產中的復合材料如金屬基、聚合物基、陶瓷基、水泥基復合材料及納米復合材料的成分、組織形貌和結構性能，并能夠適當的調整配方或改進制備工藝最終實現目標所需的力學性能或特殊功能。
二、教學中發現的問題
《復合材料》課程內容繁多，涉及三大類材料金屬、無機非金屬和聚合物的配方、加工、性能及應用，涉及到大量的增強材料、基體材料制備工藝參數和配方，使得學生難于尋找重點內容，學習起來很難抓住重點，接收效果差。另外，學生也不清晰自己將來所面對的就業方向。因此，很有必要讓學生自己動手查閱感興趣的復合材料及相關產品，增強對某一材料產品及其知名企業的了解。在加深對這門專業課的認識和理解的同時，知道自己感興趣的行業和就業方向[2-3]。這門課程一般期末考試成績權重大于80%，平時成績占的比重很小。因此，學生缺乏主動的學習意識，學生對于瑣碎繁雜的知識點理解起來也很吃力，上課時容易產生懈怠的情緒、玩手機、精神溜號等現象。多年的教學經驗發現:學生期末時候考前突擊，只會應付期末考試，只求分數不求甚解，學生對知識的掌握不扎實、不系統，影響后續課程的學習效果和專業技能的培養。學生雖然經過突擊性理論學習，但是仍然缺乏專業的實踐、應用能力，不能學以致用。學生往往考完試后再問就什么也答不上來，遇到一些實際應用問題也不能馬上想起課本上的理論知識體系。這些現象的根本原因在于學生缺少對知識點所對應的實踐、范例的了解。
三、《復合材料》課程的教學改革措施
3.1以工業產品、科研信息為導向，加深學生對不同類型復合材料的深入理解
本課程涉及到金屬基、聚合物基、陶瓷基、水泥基復合材料及納米復合材料等理論方面的內容，理論較深奧、知識面廣、內容概念復雜，學生在學習過程中會遇到許多問題。在教學中充分考慮到知識面的拓寬和不同復合材料應用之間的相互關系，注重產品應用開發為導向，對復合材料的理論配方、制備工藝、性能要求、開發新產品的思路等方面的進行強化，在保持課程系統性的前提下，對一些次要的偏理論的內容適當刪減。著重對近期出現的新型復合材料在結構材料和功能材料領域的應用實例進行介紹。通過引入實際產品和工業化生產問題，促進學生深入理解每種復合材料的基礎知識和應用前景[4]。將目前與課程有關的科研動態帶入課堂，讓課程有足夠的吸引力。如講述通過介紹阻燃電纜護套料配方及工藝讓學生深入聚合物基復合材料的加工原理和應用場合;通過介紹現有的鋰電池正極材料讓學生了解碳基復合材料以及納米復合材料的應用;還有近期Science、Nature等頂級期刊發表的最新納米尺度金屬的偽彈性、功能材料，碳納米管、石墨烯的微觀尺度研究及其在復合材料、功能材料中的最新應用。這些科研實例的講解可以激發學生的科研熱情，調動學生的學習積極性。
3.2以查找和閱讀期刊文獻為導向，培養學生的主動學習意識
每一章節都給學生布置一定數量的關鍵詞、主題詞，讓學生去期刊網或外文電子資源網站查閱相關章節關鍵詞的期刊論文或發明專利，填寫文獻資料統計表。每個學生都要在課堂講解文獻，學生需要提問互動。通過這種能力培養，加深學生對某一復合材料的了解同時，也鍛煉學生的查閱文獻能力、閱讀能力和課堂表達能力，發揮互動、讓更多同學參與到課題討論中，從興趣和討論中掌握復雜的知識點。“學生講，教師聽”的這種新模式可以增加教學互動效果，課堂上適當增加學生匯報文獻、專利的內容，可以增進師生的相互交流、相互影響。這種方法可以活躍課堂氣氛，加深學生對所學知識的理解，激發學生的創新意識和獨立思考能力，顯著提高課程的教學效果。培養學生一絲不茍、精益求精的學習和科研精神。
3.3增加學生的課外實訓環節，讓學生到實驗室動
手參與復合材料的設計和制作除了課堂教學以外，還可以以材料生產和應用中的實際問題出發，培養學生的動手實踐能力和團隊協作意識。增加學生的課外實訓環節，培養學生從發現問題、提出問題到解決問題的能力，真正意義擺脫課本的死知識[5]。要求老師到實驗室親自指導，讓學生到實驗室親自動手參與某些復合材料的設計制備，要求每組學生實踐不少于7個工作日，自己動手完成一個小實驗，在課堂上互相交流自己的所學、所做、所感，是如何將文獻知識轉化為直接的功能或結構材料并實現其應用價值。讓學生親手參與實驗設計和制作可以提高學生的主動性，再次回到課堂后能夠更深刻聽講，認識到課本上基礎知識的重要性。逐漸培養學生從提出問題，到尋找解決問題思路，最終解決問題的能力。實訓結束后最終以實驗報告形式上交并考核。這種實訓環節可以在培養學生的應用技能的同時，培養學生團隊協作意識，激發學生的課外學習熱情。加強學生對知識的理解，提高對課本知識的應用能力，避免“讀死書、死讀書”。
四、《復合材料》課程的教改考核及預期效果
該課程在增加課堂文獻講解、答辯和課外實訓環節后，期末考核時弱化期末考試成績的比重，側重上課過程中文獻講解、答辯和課外實訓的考核，即增加平時成績的權重。具體成績比例可以調整如下:
(1)期末考試分數:占考核總成績的50%。
(2)文獻調研、講解、討論環節分數:每名學生不少于兩次文獻調研、講解、討論，共計占總成績的30%，其中文獻整理情況10%、課堂講解10%和回答問題10%。加分條件:學生查閱參考文獻可以查閱英文文獻，考察學生對英文文獻的理解，根據實際情況給予加分0.5～1分;課堂講解文獻后能夠準確回答課堂老師或同學提出所有問題的學生得滿分。
(3)課外實訓環節分數:兩次實驗占總成績的20%，其中兩次實訓過程中的動手實驗及實驗報告各占10%。通過在《復合材料》課程教學中增加文獻講解和課外實訓環節進行教改，改革后的保守目標是:100%學生能系統掌握查閱期刊文獻和發明專利的方法，并且能夠讀懂科技論文的核心研究思想和理論內涵;90%的學生應能掌握課程重點知識，熟悉課本知識中的某種復合材料的制備方法和應用實例;20%學生能掌握英文期刊文獻的查閱能力并且能夠讀懂英文文獻含義，具備書寫科研論文的基本素質和功底。上述比例都以學生總數為基數，各部分不互相獨立，存在相互重疊。希望通過任課教師和學生的共同努力，最終實現由大學的應試教育到應用型人才培養的轉變。
五、結語
作為一門材料類專業本科生的必修課，《復合材料》對于增加學生的知識面和了解專業方向具有重要作用。因此，這門課程的學習效果影響畢業生的綜合素質和專業技能。作者針對平時教學中的一些問題，如上課死氣沉沉，學生玩手機，期末考試突擊復習等現象提出了一系列教改方法，主要是增加課堂上的工業產品、科研信息吸引學生的興趣，增加文獻講解、答辯環節和課后的實訓環節來弱化期末考試成績的權重，這樣來督促學生主動學習并且能夠活躍課堂互動，通過課外實訓環節提高學生的實踐技能和對基礎知識的應用能力。通過教師和學生的共同努力實現由應試教育到應用型人才培養的轉變，進一步提升畢業生的專業技能和綜合素質。
參考文獻
[1]周曦亞.復合材料[M].北京:化學工業出版社，2005:1-225.
[2]馬慶宇.復合材料概論課程教學改革初探[J].石家莊職業技術學院學報，2011，23(4):53-55.
[3]楊繼年，丁國新，王周鋒，等.《復合材料概論》課程的教學設計與實踐[J].廣州化工，2015，43(3):167-168.
[4]張俊珩，李婷，程娟，等.《復合材料》課程教學改革探索與實踐[J].廣東化工，2015，42(22):197-199.
[5]馬慶宇.《復合材料概論》教學改革淺析[J].教育教學論壇，2013(2):48-50.
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