基于就業需求的《復合材料成型工藝》的教學改革和實踐

刁金香，王　凡

(西安航空職業技術學院 航空材料工程學院，陜西 西安710089)

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基于就業需求的《復合材料成型工藝》的教學改革和實踐

刁金香，王凡

(西安航空職業技術學院 航空材料工程學院，陜西 西安710089)

為了提高學生就業質量，提高學生的就業競爭力，培養學生在從事復合材料工作中分析問題，解決問題的能力。在《復合材料成型工藝》教學改革中，根據崗位需求，確定教學內容，多種媒體與傳統媒體教學方法結合，理論聯系實際，實現教學環節一體化，改革考核的方式，加強學生專業素養，激發學生的學習興趣。

復合材料成型工藝；教學改革；教學實踐

近年來，世界復合材料工業蓬勃的發展，在航空、航天[1]、工業、民用于建筑、能源及汽車[2]中應用越來越廣泛，占有非常重要的地位，復合材料的專業技術專業人才需求量逐年的增加。《復合材料成型工藝》課程主要介紹復合材料的各種成型工藝的原理、工藝過程及成型設備，是材料工程技術專業的核心課程，內容綜合性強，實踐性強，對學生整體素質及工程實踐具有重要的作用。對于高職學生，將專業課程的學習安排在大學二年級第二學期。由于復合材料成型方法種類繁多，涉及物理、化學及力學及機械知識，是一個多學科交叉，融合了研究和應用領域。因此，對于高職學生反應課程的內容難懂、難理解、教學效果較差、學生普遍反映比較吃力，針對這種情況。筆者根據高職學生的特點，以及學生就業的趨向，從課程的內容、教學方法、教學手段以及考核方式等方面對課程進行改革與實踐。

1　教學內容的改革——根據崗位需求，確定教學內容

復合材料在航空航天領域應用日益廣泛，目前飛機上的復合材料，由小到大，由少到多，由弱到強，由結構到功能，其需求越來越大。西安航空職業技術學院材料工程技術專業畢業學生80%就業于航空航天的相關領域。通過對西安飛機工業有限公司、成都飛機工業有限公司、航天四院等43所企業的進行調研，確定工作崗位的需求，結合學生自身的特點來確定教學內容。對于飛機制造業，大量采用了復合材料的結構，用量都在25%以上，結構減重達30%，應用部位幾乎遍布飛機的機體。包括垂直尾翼、水平尾翼、機身蒙皮以及機翼的壁板和蒙皮。手糊成型和熱壓罐成型原理和工藝過程，要求學生掌握手糊成型和熱壓罐成型的原材料的選擇、模具的設計與制造及成型過程中工藝參數的選擇(包括固化時間、固化的溫度和壓力)，掌握熱壓罐的構造、組成以及操作的步驟，具體見表1。對于航天制造業中，火箭、導彈以高性能碳纖維復合材料為典型的先進復合材料結構、功能或結構/功能一體化構件材料，在導彈、運載火箭和衛星飛行器上也發揮著不可替代的作用。航天制造業中，復合材料制造采用的成型的工藝，包括纏繞成型、模壓成型以及拉擠成型工藝。近幾年來，復合材料產業迅速的發展，各種新材料、新的成型工藝不斷涌現，增加國外復合材料最新的科學技術成果引入教學內容。汽車工業中應用片狀模塑料(SMC)工藝，結構反應注射模(SRIM)及增強反應注射模(RRIM)。同時，隨著科學技術的發展，對于技術進行改進不斷的完善，工藝包括：真空輔助樹脂注射(VARI)、熱膨脹樹脂傳遞模塑(TERTM)以及增強熱固性樹脂注射成型(URTRI)。

2　教學方法的改革——多媒體與傳統媒體結合

多媒體教學作為一種新的教學手段，它使得教師傳授知識從單純的利用語言和板書形式，提高對文字、圖形、圖像、動畫、視頻和聲效的綜合應用[3]。它把無形的知識轉化為有形直觀的知識使得更加豐富多彩，有效地提高教學質量和教學效果。復合材料成型技術是一個綜合性，實踐性和應用性很強的課程，新技術，新工藝及新設備層出不窮。為了提高教學效果，在教學中充分的利用網絡資源優勢及圖書館電子資源，選取一些與課程內容相關的圖片、視頻和錄像等內容加入課件中，讓學生對于原料、產品、生產過程等有直觀形象的了解。如復合材料成型教學，可以帶學生到實訓基地進行現場教學。如，樹脂傳遞模塑(RTM)成型，這種實際生產內容，僅僅依靠口頭的講授學生很難理解或接受。教學中引用網絡視頻RTM玻璃鋼小船的生產，學生通過觀看生產視頻，形象生動的理解和接受所需要掌握的內容。

表1　熱壓罐成型工藝改革前后對比

3　理論聯系實際——實現教學環節的一體化

教學環節的一體化，包括有教學一體化和教師的一體化。《復合材料成型工藝》中，課程理論56課時，實驗4課時，實訓52課時。許多成型工藝講授過程中抽象，難以理解，必須通過聯系工程中的實際案例進行講解，理論的教學中，對實際的案例分析，使得學生對所學知識有更加深入，同時在理論教學中加入實驗和實訓的環節，使得理論內容更容易被接受，同時提高學生的實踐能力和綜合素質，實現教學環節的一體化。例如講授熱壓罐成型(如表2)，授課選用飛機的尾翼為對象，結合多媒體講授整個生產工藝過程，同時讓學生在實訓中，生產的零件為尾翼，完成整個理論和實訓教學。西安航空職業技術學院，材料工程技術專業借助于央行支持的復合材料實訓基地，實訓的設備包括熱壓罐(如圖1)、清潔間(如圖2)和纏繞設備，根據學生就業的崗位需求，實訓內容包括三大部分的內容，手糊成型，熱壓罐成型和纏繞成型三大部分。

表2　熱壓罐成型教學設計思路

教師的一體化擔任《復合材料成型工藝》的老師既要承擔理論性教學，同時也要承擔實驗實訓訓教學任務，要求實現復合材料成型技術教師的“雙師性”，雙師型教師的提出對復合成型教師提出了更高的要求，要求復材成型教師不斷的參加培訓活動，提高自身的專業素質。

圖1　熱壓罐　　　　　　　　　　　圖2　清潔間

4　改革考核方式——理論考試與實訓考試相結合

考核是檢驗學生掌握、理解的運用知識的主要途徑，也是檢查教師工作的有效途徑。筆者針對復合材料成型技術是材料工程技術專業的專業核心課程。考核分為兩大部分，理論考試與實訓考試各100分。理論考試：平時成績占15%，實驗成績占15%，期末考試成績占70%。實訓考試：安全操作成績占20%，操作過程成績占50%，后處理成績占20%，實訓報告成績占10%。

總之，作為一門專業的核心課程，《復合材料成型技術》教學改革是一項系統的改革，這種改革需要內容隨著行業的發展不斷的更新。教學方式也不可能不變。結合與學生就業崗位的需求進行課程的改革，實現學生培養與就業崗位需求的零對接。

[1]王恩青，張斌.復合材料在航空航天的發展現狀和未來展望[J].科技信息,2011，(33)：290-290.

[2]楊左.國外復合材料工業應用與發展動向[J].纖維復合材料，2001,(9)：50-53.

[3]孔繁晟，嚴春艷,等.多媒體教學中易出現的問題和對策[J]. 中國科技創新導刊，2008,(25)：146.

責任編輯王菊平

G4

A

1003-8078(2016)03-0113-03

2015-09-17

10.3969/j.issn.1003-8078.2016.03.27

刁金香，女，陜西咸陽人，講師，碩士，主要研究方向為碳納米管制備以其在鋰離子電池負極材料應用；王凡，男，陜西漢中人，碩士，主要研究方向為復合材料的制備與改性。