基于創新能力培養的復合材料專業實踐課程體系改革

王 靜 熊需海 任 榮 馬克明

(沈陽航空航天大學材料科學與工程學院 遼寧·沈陽 110136）

高校是創新人才的培養基地，也是創新思想的孕育地，是國家創新體系的重要主體，教育創新將直接影響國家的創新力。教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中提出了“大力加強實踐教學，切實提高大學生的實踐能力。”作為高等學校教育體系的重要組成部分，實驗教學在培養學生實際動手能力、分析問題和解決問題能力和創新意識等方面將起到舉足輕重的作用。

復合材料與工程專業是沈陽航空航天大學在原有材料類本科人才培養的基礎上，結合行業需求和學校定位籌建的本科新專業。本專業已于2017年開始招生。本專業旨在培養德智體美勞全面發展，適應航空航天工業和區域經濟發展需求，具備良好人文科學素養、社會責任感和職業道德，掌握扎實基礎理論、專業知識與技能，富有較強創新意識和工程實踐能力，能有效解決復合材料設計與制造工業領域的復雜工程技術問題，勝任航空航天等領域復合材料及制品設計開發、質量檢測、生產管理等方面工作的高水平應用型人才。圍繞以上人才培養目標，結合應用型本科院校特點，科學、高效的開展復合材料與工程專業人才培養工作為社會培養高質量人才是我們肩負的使命。

1 優化課程體系

“創新是國家競爭力的核心”從實驗教育教學體系本身而言，要體現學科專業的發展前沿，要培養學生動手能力和創新思維，應設計新的實驗體系為學生全面有效地進行創新性實驗創造條件。建立“一體化，多層次”實驗課程體系，以期為學生實際操作技能的提高和創新意識的激發奠定基礎。

提高綜合性、設計性實驗項目比例，改造傳統實驗項目，是提高學生創新能力的關鍵，也是本專業實驗課程體系改革的主要目標。我校復合材料與工程專業實驗課相對較多，驗證性實驗占的比例相對較大，綜合性、設計性實驗相對較少，不利于學生的創新精神和創新能力的培養；為此，根據目前所開設的實驗課程優化整合為四個層次的實驗課程體系，見表1。

表1：復合材料與工程專業實驗課程體系

2 革新實踐課程內容

復合材料專業實驗課程相對較多，調整后實踐學分占比33%。根據復合材料專業人才培養目標及學校定位和專業特色，培養學生動手實踐能力和創新意識以及更好發揮專業實驗教學平臺優勢將原有的4門實驗課程《高分子物理實驗》、《高分子化學實驗》《材料測試表征分析實驗》和《綜合實驗》的學時、學分以及實驗教學內容進行刪減、整合和優化。將《高分子物理實驗》和《高分子化學實驗》進行合并，整合為《專業基礎實驗I（材料）》總學時由64學時調整為24學時，由原來兩門實驗課的13個實驗調整為8個實驗；將《材料測試表征分析實驗》一部分實驗內容調整為相應理論課《材料測試與分析方法》的課內實驗。新增加了24學時《專業基礎實驗II（工藝）》實驗課程，將《綜合實驗》課程內容的驗證型實驗調整為設計型實驗。另外，新增加了兩門理論課程《復合材料成型工藝與設備》和《復合材料力學與結構設計》對應的課程設計，為學生多元化、個性化培養奠定基礎。形成了四個層次，由技能型向設計型轉變，達到知識向能力轉化的實驗課程體系。

第一層次：主要針對大二年級學生，即將進入專業學習，開設《專業技能實驗（測試）》實驗課程，本實驗課程為材料科學與工程學院的單列實驗課，它是獨立于理論教學的一門實驗課程。該課程的內容涵蓋了從事材料研究、分析所使用的各種儀器設備的原理、操作方法和各種專業實驗技能。這些技能的掌握是以普通基礎科學知識為基礎，不依賴于專業知識，但與專業知識密切相關。

第二層次：主要針對大三學生開設《專業基礎實驗I（材料）》實驗課，要求學生掌握實驗基本原理、儀器及藥品，實驗步驟，數據處理及結果討論，在實驗過程中要求學生重視實驗技能、實驗現象的分析與思考，啟發學生的創新思維。提高學生的實驗操作能力和獨立工作能力，培養學生處理實驗數據和撰寫實驗報告的能力。《專業基礎實驗II（工藝）》實驗課，主要是訓練學生復合材料工藝設計和實施技能。學生將復合材料工藝與設備的理論知識與實際相結合，針對復合材料應用背景，完成復合材料、工藝與結構設計，了解復合材料成型工藝對工程安全、健康和環境的影響，嚴格執行行業標準，形成的團隊協作精神，在實驗過程中培養安全觀和責任感。具體實驗內容見表2。

表2：專業基礎實驗

第三層次：《綜合實驗》課程是以培養學生工程應用能力和創新能力為目標，以項目為導向，開發并實踐集復合材料結構設計、材料制備、結構表征、性能測試為一體的綜合性實驗課程。通過老師引導下的自主學習和實踐操作，掌握復合材料及產品的制備技術、力學特點、制品優勢、結構表征以及性能測試等技能；并能夠根據工程需求，考慮材料、結構、工藝和性能之間的關系，進行復合材料設計；在實驗過程中，能夠根據實驗方案搭建實驗平臺，安全地開展實驗，并正確地采集實驗數據，學會成果總結和撰寫實驗報告。

第四層次：畢業設計（論文）是培養學生綜合運用所學知識，獨立分析、設計和解決與復合材料相關的復雜工程問題的能力，培養學生的創新意識和創新能力。通過進一步訓練、提高和檢驗學生的綜合分析能力，科學研究能力，團隊協作能力，信息搜集能力與處理能力，外文閱讀及計算機運用能力及文字表達能力。

3 提高創新實踐能力

本專業擁有1000m2左右的復合材料設計制備、成型工藝、表征分析等實驗室、依托遼寧省高性能聚合物基復合材料重點實驗室、遼寧省光纖傳感工程技術中心等科研平臺、遼寧通用航空研究院、中航工業沈飛集團等工程實訓實習基地開展實踐教學活動。結合我校航空特色創新實踐基地，以突出創新能力培養構建“一體化、多層次，開放式”實驗教學體系將有效提高復合材料與工程專業學生創新意識和工程實踐能力，具備解決復合材料與工程領域復雜問題的能力。

4 結束語

復合材料與工程專業是材料學、物理、化學和力學等多學科交叉融合的新專業，結合我校辦學特色以及行業需求，及時調整人才培養方案課程體系勢在必行。不斷創新課程教學方法、革新課程評價機制，充分利用科研教學實驗平臺，提高學生創新實踐能力，為社會培養高級應用型人才是我們肩負的責任和使命。激發大學生的創造力，培養造就“大眾創業、萬眾創新”的生力軍，實現由知識積累向能力生成的轉化。