董抒華,林治濤,焦學健,朱國全,譚洪生,孟凡濤
(1.山東理工大學 材料科學與工程學院,山東 淄博 255049;2.山東理工大學 交通與車輛工程學院,山東 淄博 255049)
《復合材料工藝與設備》是高分子材料與工程專業學生的重要課程之一,是培養復合材料工程方面人才的專業課程之一[1]。本課程旨在使學生全面了解和掌握復合材料各種成型工藝與設備,培養學生分析、解決問題的能力,提高學生的創新意識和專業素質,從而為今后的工作打下堅實的基礎。該課程開設在大三第二學期,共48學時,其中授課40學時,實驗8學時。先修課程是《高分子物理》《高分子化學》《復合材料原理》《材料科學基礎》等課程,并行和后續課程是《高分子材料加工工藝》及《高分子科學學科前沿》。
教學目標主要分為知識目標、能力目標和素質目標,注意三者不要混淆:
(1) 知識目標:掌握各種復合材料的成型方法、工藝原理、生產設備等方面的系統知識。
(2) 能力目標:使學生能夠合理的選擇成型工藝和設備,能夠解決工藝中出現的一些問題,能夠獨立實施一些工藝的過程,培養學生自主學習、團結協作、分析問題和解決問題的能力。
(3)素質目標:培養學生具有愛崗敬業、鉆研好學的精神,提高學生的科學素養和專業素質。
本課程主要涉及內容為手糊成型、噴射成型、RTM和VARTM成型、夾層結構復合材料、模壓成型工藝及模具設計、層壓成型、纏繞成型、注塑成型及無機非金屬基復合材料成型工藝及設備,重點內容是成型原理、原材料、工藝過程及應用。實驗內容為玻璃鋼平板制品手糊成型工藝、SMC的制備及其模壓成型、蜂窩制品的制備和纖維復合材料的制備及應用。
本課程開設在學生大三下學期,這個階段的學生有一定專業基礎,思維較活躍,理解能力較強,迫切需要了解和掌握本專業知識,但個體在學習習慣和接受能力等方面存在明顯差異,有些同學準備考研而忽視對本課程的學習,缺少參與的積極性與熱情,因此需要在課堂中采用多種教學方法和手段調動學生參與度和積極性,培養學生的積極探索和創新能力。
針對以上學情分析,通過課程建設對教學內容進行優化和改革,不斷創新和改革教學方法,讓學生學有所用并激發學生的學習興趣和參與度,提高他們的學習能力和實踐能力,培養學生思考和解決新問題的創新能力,從而為本專業培養出優秀的復合材料研究和生產技術人才。
(1)引導式教學:采用傳統直觀式教學方式,以教師為主引導教學。例如,手糊成型過程、RTM成型過程、纖維纏繞成型纏繞規律等重點內容借助動畫和錄像視頻等資料向學生傳達信息,使得枯燥的問題理解起來非常形象直觀,加深學生對概念、原理和過程的理解和記憶。采用問題驅動式授課模式,倡導自主學習學習方式,設置疑問讓學生帶著問題去思考可以激發學生的求知欲[2-4]。列出問題采用問答式、討論式的教學方法由學生在課堂中可借助百度等網絡資源查閱資料進行歸納總結,如不飽和樹脂和環氧樹脂的區別和應用,RTM成型的應用和適用原則。另外,在傳授知識的同時不容忽視的是要育人,比如講復合材料的發展歷程會找到一些科學家的資料,講風機葉片制作的時候展示《超級工程》中的海上巨型風機片段,看完后不
僅拓寬本專業知識,同時科學家和技術人員的愛崗敬業、吃苦耐勞、專注鉆研、認真嚴謹和堅守崗位的精神讓老師和學生們都為之動容,深受鼓舞,激起學生們對專業熱愛情懷。
(2)合作式教學方法:以學生為本,因材施教,關注學生的個體差異和不同的學習需求,采用翻轉課堂方式提高學生參與的積極性,使得學生會獲取信息,提高其溝通表達、協調合作能力[5]。如將學生分成若干小組,課上小組可討論,鼓勵學生查閱資料,使學生及時了解國內外材料和工藝發展的最新動向,將前沿的科研動態及新穎的研究成果引入教學內容,課下學生自行分工查閱資料整合信息后進行匯報;老師提出課題學生個人分別進行專題講座。通過不同教學手段積極調動學生積極性和獲取專業信息的能力。
(3)理論與實踐相結合:本課程是一門實踐性很強的教學學科,通過實驗可加強學生對工藝的理解,提高其科研動手能力。課程實驗項目明確,針對常用的復合材料成型工藝編寫實驗指導書,開展有代表性的復合材料工藝如手糊成型平板玻璃鋼、蜂窩成型、層壓成型、RTM成型等;另外,帶學生走到企業中去,對復合材料不同工藝進行觀摩和實踐。
大學教學評價是教學終極問題的根本和核心,是幫助教師改進教學、反思自己授課方法、提高教學質量和完成教學目標的重要途徑,也是激發學生的學習興趣、提高學習效果的保障[6]。本課程通過網絡教學平臺收集調查問卷或座談等方法積極開展教學評價活動,及時跟進教學活動過程和存在問題。本課程注重平時課堂學習過程的考核和實驗過程考核。期末成績=出勤率考核+課堂參與考核+實驗技能考核+期末考試。其中出勤率考核、課堂參與考核和實驗技能考核各占10%,期末考試占70%。
根據教學反饋內容學生對該課程有較大興趣,學生參與積極性大大提高,在獲取信息、表達能力和團結協作能力能方面均有提高,實現了教學目標。
上課的過程老師就像舞臺的導演,需要安排好整個教學活動,本課程以學生為主體,以調動學生積極性和提高其素質能力及創新意識為核心,通過向專家和同行說課,針對專家及同行的反饋和自己的反思總結,將自己更多的經驗應用于教學,從而切實提高“教”與“學”的效果。
[1]董抒華,譚洪生,孟凡濤,等. 《復合材料工藝及設備》課程教學建設與改革[J]. 教育教學論壇,2015(48): 93-94.
[2]朱會霞,孫金旭.發酵工程專業基礎課生物化學說課設計[J].山東化工,2017,46(7): 177-178.
[3]朱國全,譚洪生,董抒華,等.《功能高分子材料》教學的一點心得[J].山東化工,2017,46(1) :115,117.
[4]申紅望,林治濤,譚洪生,等.高分子材料加工助劑課程教學中的幾點思考[J].山東化工,2017,46(4) :120-121.
[5]王迎進,李 佳,陳華萍,等. 翻轉課堂教學模式在分析化學實驗教學中的應用[J].山東化工,2017,46(14):164-165.
[6]李 廣,馮 江.回歸教學:大學教學評價的基本價值追求[J]. 教育研究,2016,41(10):150-155.
(本文文獻格式:董抒華,林治濤,焦學健,等.《復合材料工藝與設備》課程說課設計[J].山東化工,2018,47(7):134,137.)