基于就业需求的《复合材料成型工艺》的教学改革和实践

刁金香，王　凡

(西安航空职业技术学院 航空材料工程学院，陕西 西安710089)



基于就业需求的《复合材料成型工艺》的教学改革和实践

刁金香，王凡

(西安航空职业技术学院 航空材料工程学院，陕西 西安710089)

为了提高学生就业质量，提高学生的就业竞争力，培养学生在从事复合材料工作中分析问题，解决问题的能力。在《复合材料成型工艺》教学改革中，根据岗位需求，确定教学内容，多种媒体与传统媒体教学方法结合，理论联系实际，实现教学环节一体化，改革考核的方式，加强学生专业素养，激发学生的学习兴趣。

复合材料成型工艺；教学改革；教学实践

近年来，世界复合材料工业蓬勃的发展，在航空、航天[1]、工业、民用于建筑、能源及汽车[2]中应用越来越广泛，占有非常重要的地位，复合材料的专业技术专业人才需求量逐年的增加。《复合材料成型工艺》课程主要介绍复合材料的各种成型工艺的原理、工艺过程及成型设备，是材料工程技术专业的核心课程，内容综合性强，实践性强，对学生整体素质及工程实践具有重要的作用。对于高职学生，将专业课程的学习安排在大学二年级第二学期。由于复合材料成型方法种类繁多，涉及物理、化学及力学及机械知识，是一个多学科交叉，融合了研究和应用领域。因此，对于高职学生反应课程的内容难懂、难理解、教学效果较差、学生普遍反映比较吃力，针对这种情况。笔者根据高职学生的特点，以及学生就业的趋向，从课程的内容、教学方法、教学手段以及考核方式等方面对课程进行改革与实践。

1　教学内容的改革——根据岗位需求，确定教学内容

复合材料在航空航天领域应用日益广泛，目前飞机上的复合材料，由小到大，由少到多，由弱到强，由结构到功能，其需求越来越大。西安航空职业技术学院材料工程技术专业毕业学生80%就业于航空航天的相关领域。通过对西安飞机工业有限公司、成都飞机工业有限公司、航天四院等43所企业的进行调研，确定工作岗位的需求，结合学生自身的特点来确定教学内容。对于飞机制造业，大量采用了复合材料的结构，用量都在25%以上，结构减重达30%，应用部位几乎遍布飞机的机体。包括垂直尾翼、水平尾翼、机身蒙皮以及机翼的壁板和蒙皮。手糊成型和热压罐成型原理和工艺过程，要求学生掌握手糊成型和热压罐成型的原材料的选择、模具的设计与制造及成型过程中工艺参数的选择(包括固化时间、固化的温度和压力)，掌握热压罐的构造、组成以及操作的步骤，具体见表1。对于航天制造业中，火箭、导弹以高性能碳纤维复合材料为典型的先进复合材料结构、功能或结构/功能一体化构件材料，在导弹、运载火箭和卫星飞行器上也发挥着不可替代的作用。航天制造业中，复合材料制造采用的成型的工艺，包括缠绕成型、模压成型以及拉挤成型工艺。近几年来，复合材料产业迅速的发展，各种新材料、新的成型工艺不断涌现，增加国外复合材料最新的科学技术成果引入教学内容。汽车工业中应用片状模塑料(SMC)工艺，结构反应注射模(SRIM)及增强反应注射模(RRIM)。同时，随着科学技术的发展，对于技术进行改进不断的完善，工艺包括：真空辅助树脂注射(VARI)、热膨胀树脂传递模塑(TERTM)以及增强热固性树脂注射成型(URTRI)。

2　教学方法的改革——多媒体与传统媒体结合

多媒体教学作为一种新的教学手段，它使得教师传授知识从单纯的利用语言和板书形式，提高对文字、图形、图像、动画、视频和声效的综合应用[3]。它把无形的知识转化为有形直观的知识使得更加丰富多彩，有效地提高教学质量和教学效果。复合材料成型技术是一个综合性，实践性和应用性很强的课程，新技术，新工艺及新设备层出不穷。为了提高教学效果，在教学中充分的利用网络资源优势及图书馆电子资源，选取一些与课程内容相关的图片、视频和录像等内容加入课件中，让学生对于原料、产品、生产过程等有直观形象的了解。如复合材料成型教学，可以带学生到实训基地进行现场教学。如，树脂传递模塑(RTM)成型，这种实际生产内容，仅仅依靠口头的讲授学生很难理解或接受。教学中引用网络视频RTM玻璃钢小船的生产，学生通过观看生产视频，形象生动的理解和接受所需要掌握的内容。

表1　热压罐成型工艺改革前后对比

3　理论联系实际——实现教学环节的一体化

教学环节的一体化，包括有教学一体化和教师的一体化。《复合材料成型工艺》中，课程理论56课时，实验4课时，实训52课时。许多成型工艺讲授过程中抽象，难以理解，必须通过联系工程中的实际案例进行讲解，理论的教学中，对实际的案例分析，使得学生对所学知识有更加深入，同时在理论教学中加入实验和实训的环节，使得理论内容更容易被接受，同时提高学生的实践能力和综合素质，实现教学环节的一体化。例如讲授热压罐成型(如表2)，授课选用飞机的尾翼为对象，结合多媒体讲授整个生产工艺过程，同时让学生在实训中，生产的零件为尾翼，完成整个理论和实训教学。西安航空职业技术学院，材料工程技术专业借助于央行支持的复合材料实训基地，实训的设备包括热压罐(如图1)、清洁间(如图2)和缠绕设备，根据学生就业的岗位需求，实训内容包括三大部分的内容，手糊成型，热压罐成型和缠绕成型三大部分。

表2　热压罐成型教学设计思路

教师的一体化担任《复合材料成型工艺》的老师既要承担理论性教学，同时也要承担实验实训训教学任务，要求实现复合材料成型技术教师的“双师性”，双师型教师的提出对复合成型教师提出了更高的要求，要求复材成型教师不断的参加培训活动，提高自身的专业素质。

图1　热压罐　　　　　　　　　　　图2　清洁间

4　改革考核方式——理论考试与实训考试相结合

考核是检验学生掌握、理解的运用知识的主要途径，也是检查教师工作的有效途径。笔者针对复合材料成型技术是材料工程技术专业的专业核心课程。考核分为两大部分，理论考试与实训考试各100分。理论考试：平时成绩占15%，实验成绩占15%，期末考试成绩占70%。实训考试：安全操作成绩占20%，操作过程成绩占50%，后处理成绩占20%，实训报告成绩占10%。

总之，作为一门专业的核心课程，《复合材料成型技术》教学改革是一项系统的改革，这种改革需要内容随着行业的发展不断的更新。教学方式也不可能不变。结合与学生就业岗位的需求进行课程的改革，实现学生培养与就业岗位需求的零对接。

[1]王恩青，张斌.复合材料在航空航天的发展现状和未来展望[J].科技信息,2011，(33)：290-290.

[2]杨左.国外复合材料工业应用与发展动向[J].纤维复合材料，2001,(9)：50-53.

[3]孔繁晟，严春艳,等.多媒体教学中易出现的问题和对策[J]. 中国科技创新导刊，2008,(25)：146.

责任编辑王菊平

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A

1003-8078(2016)03-0113-03

2015-09-17

10.3969/j.issn.1003-8078.2016.03.27

刁金香，女，陕西咸阳人，讲师，硕士，主要研究方向为碳纳米管制备以其在锂离子电池负极材料应用；王凡，男，陕西汉中人，硕士，主要研究方向为复合材料的制备与改性。