《复合材料原理》课程改革探究

范怀林

摘要：《复合材料原理》课程是面对材料, 化学工程，高分子，金属等相关专业本科生和研究生开设的课程。该课程的教学效果对复合材料专业人才的培养至关重要。本文对《复合材料原理》课程教学现状和教学过程遇到的问题进行了分析，在此基础上提出从教材建设和课程内容方面改革教学内容，从讲授方式和信息化教学方面改革教学方法，从学生能力培养的角度改革课程考核评价方法的教学改革思路，旨在提高学生的学习积极性，强化学生运用理论知识分析、解决复合材料问题的能力。

关键词：复合材料原理；教学改革；信息化教学

《复合材料原理》是复合材料专业本科生的核心专业课程，也是一门承接性很强课程，课程通常在学生完成大学物理、工程化学或材料科学基础等公共基础课和专业基础课程的学习之后开设，为后续聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料等专业课程的开设提供必要铺垫。课程的教学目标是通过该课程的学习，学生能掌握材料复合的基本原理，具备解决本专业领域复杂工程问题的初步能力，为学生将来从事复合材料生产和研究奠定理论基础。因此，该课程的教学质量和效果对复合材料专业人才的培养至关重要。但是，该课程所涉及的理论和原理较多，学生在没有感性认知下，普遍觉得这门课琐碎枯燥，难以理解相关的理论。因此如何更好的理解并掌握这门课程的知识，并能学以致用，成为高分子材料与工程专业和复合材料专业首要考虑的问题。

一、课程教学改革的必要性

复合材料学是物理化学、有机化学、高分子化学、高分子物理、金属及非金属材料学等多学科交叉发展的科学,《复合材料原理》授课内容繁杂,知识跨度大。学生想学好本课程，需要具备较系统的前续课程学习和扎实的基础知识积累。此外，教学知识点相对陈旧，新颖度不高，并未紧跟当今国内外最新技术。虽然我国复合材料相关知识体系已经比较完善，但《复合材料原理》课程的知识点更新较少，先进复合材料在神舟飞船上的成功应用，表明我国复合材料科学已经接近世界先进水平，而发达国家的复合材料已经向智能材料发展，在信息快速传播的环境下，普通复合材料和常规制备工艺等授课内容，很难激发学生的学习兴趣和热情。

此外，学习该课程所需的前续课程通常需要学习有机化学、高分子化学、无机化学、金属学、材料科学基础等课程。学生对前续课程知识的学习及掌握程度差异较大，即使讲授相同知识点时，学生接受和消化的效果也不尽相同。授课难以达到均一化。教学大纲注重对原理的讲授，而对复合工艺的实际操作要点和成型设备的介绍较少。学生很难从课堂学习中了解工业上制备复合材料的各种先进制备，以及材料成型的具体工艺要求。缺少实践环节的缺点导致学生无法做到理论联系实际，对教学内容很难达到理性和感性的双重认知，动手能力无法得到锻炼提高。

以上问题造成学生对《复合材料原理》课程缺乏兴趣，学习热情低。因此，对该课程的教学进行改革，提高课堂教学质量，激发学生学习的积极性、培养学生的综合设计能力、实践能力，十分必要。

二、教学方法改革

首先是应该对教学内容进行改革。对大学教学来说，教科书在某种程度上只是主要的参考书，教师的授课内容不应局限于此，而必须具有一定的开放性、时代性和实践性，这对于培养学生的创新意识非常重要。复合材料原理主要以复合材料的材料设计及形成的界面为研究对象,讲述材料设计和界 面的基本原理、理论等，从这一点上来说，它属于传统学科的范畴，但在实际生产中，材料设计是根据一定的要求而变化的，且与当今生产和科技的发展趋势紧密相关。因此，结合实际科研项目，适当地给学生介绍本领域中一些最新的科研、生产现状、发展动向，让学生接触到学科的前沿知识，有利于激发学生的学习兴趣和创新意识。

《复合材料原理》授课学时通常在36～ 48学时之内，由于课程学时的限制，课堂教学不可能面面俱到，这就需要借助信息化教学手段。信息化教学是指在教育中应用信息技术手段，开发教育资源，优化教育过程，从而提高教育质量和效率，形成适应信息社会要求的新教育模式。信息化教学设计中，教师不再是唯一的知识源，而是要把精力放在如何教学生“学”的方法上。教师可以利用雨课堂、慕课堂等教学平台将《复合材料原理》教学大纲、教案、预习资料提前推送给学生，方便学生课前自主提前学习。同时，教师上完课，可及时将课堂教学内容、作业、思考题通过平台发送给学生，一方面便于学生复习课上内容，教师及时了解学生对知识的掌握情况，另一方面也可通过平台实现师生互动、探讨问题，满足学生答疑需求。

做到理论教学与实践教学相结合。我校的目标是培养具有良好的应用型人才，这就要求我校的学生在校期间就要具备一定的动手能力。因此除了掌握相关的理论知识外，更最要的是要将理论知识应用到具体的实践中，真正具备实践应用能力。复合材料原理是一门专业性较强的课程，具有很强的实用性。教师在讲授复 趣味性，还能将知识应用到实践中，学以致用。为了让学生更好的掌握复合材料原理课程的基础理论，应该开设一些相关的实验教学环节，安排实习环节，去相关的复合材料企业，让学生现场了解某些复合材料的整个生产设备、生产工艺。有时间的话还可以安排学生在风电叶片，玻璃钢等企业进行实习。实践证明:这种实践环节的教学极大地促进了学生的学习热情，学生能在实践教学中很好的将相关理论知识应用到具体的生产中，真正做到了理论和实际的完美结合，培养了学生主动思考，主动动手能力，同时还增强了学生对本专业的信任度和满意度。此外，老师还通过招募科研助理的方式，安排本专业的学生参与老师的科研项目，增加学生的设计、思考、动手操作能力，培养学生具备良好的实践应用能力。

三、结语

通过这样的教学实践改革,力求在培养学生获取知识的能力、综合能力、创新能力、发现问题和解决问题的思路和能力以及养成良好的科学素养上取得效果,而自己教学方法、教学水平也在实践中得到了大幅度提高。同时,也注意到在教学手段、教学形式上还有很多的工作,在如何提高教学技巧,增强学生学习的主动性上还要下苦工夫, 这也正是今后教学改革的重点和自己工作努力的方向。

参考文献

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