以“学”为中心的复合材料教学范式改革初探

孟则达

【摘  要】复合材料教学所涉及到的专业内容众多，结合课程特征，将以往教学模式向以学为中心进行转变，其目的在于进一步提升教学质量。经由进一步分析证实，在课程改革下，教师引导学生将预习与讨论等作为教学的主要内容。复合材料课程为教学活动开展带来积极变化，促使学生在课堂学习后，在掌握基础知识之外，还具备了将知识应用到实践的能力。为此，认为开展以学为中心的教学模式改革具有推广价值。

【关键词】复合材料;以学为中心;设计课程

引言

复合材料具体所指向的是将多种单一材料进行集合，便于各种材料的优势得以发挥，促使其可满足现代科技快速发展对于新型材料的需求。复合材料专业的研究内容主要包括高分子材料、无机非金属材料等，相关复合材料专业也逐渐发展成为现阶段材料学科的主要分支。为此，对于复合材料专业教学优化改革的研究具有一定必要性。

1.复合材料专业由来

复合材料在现代各领域中的应用较为广泛，其中包括航天、军工、风力发电等各项事业的发展中均具有着对于此种材料的需求。复合材料内容丰富，所覆盖的知识体系宽泛，现阶段的研究深度与广度均在不断延伸，是具有较强实用性的课程。此课程是院级选修课程，课时受到限制，若依据教材内容完成教学任务，则势必会出现知识讲解深度不足的情况。为此，认为对原有教学范式进行改革势在必行。

2.复合材料专业教学模式现状

在现代教学发展阶段中，基于师资力量与教学资源以及实验设备等客观条件的限制，多数学校在复合材料专业教学范式上呈现出一系列问题。其具体表现为以下几点：第一，以教材内容为主。以往教学范式将课堂教学作为主要环节，教学模式单一，且教学效果不够理想，教学氛围的枯燥也难以达到激发学生兴趣的效果。第二，实验教材陈旧。实验依据理论课程设置，在多年教学中并未作出过多的调整，不能够发挥出学生的主动性。第三，实践教学并未形成完整的体系，实践课程还具有着口头说教与形式化等现象，较难发挥出学生的创造力。第四，缺乏对学生综合设计与工程实践能力的关注。有部分学校并不具备开放性实验平台，复合材料专业学生缺少参与实践锻炼的机会。

3.以学为中心的复合材料教学模式改革

3.1规划专业教学目标

以往教学框架中需要明确指出课程学习学生需要掌握的基础知识以及重点内容，但多受限到教学材料上的内容，所获取到的教学效果并不理想。为此，应该结复合材料专业教学框架，参考工程认证毕业要求，设计出更具有实际意义的整体目标，属于课程设计的关键要素。教师需要分析的是需要学生在专业课程教学中获取到什么。为此，教学目标除以往明确需要学习的基础知识之外，还应该明确课程教学完成后，学生基于选修此课程掌握如何利用这些知识去处理实际问题，学会创造性的思考。同时还可关注到此课程，了解如何开展继续学习相关内容。

3.2教学内容的设计

复合材料属于面对材料科学与工程专业等众多专业所设计的选修课，为此，教学内容较多也复杂性较高，但是常规设置的课时较少。需要在32学识中系统完成所有课程内容教学显然不切合实际，不能够发挥出此课程设置的实际价值。为此，还需要结合专业培养方案的需求，应对整体课程目标，对教学内容做有效调整及设计。具体操作为以下几个方面：

结合整体目标落实教学重点

复合材料作为选修课，其目的在于延伸学生知识面，关键点在于基础知识与应用方面。此课程教师需要结合学生专业特征，设计切实可行的框架，并将其对学生发放。现阶段专业教学中的教材多分为复合材料定义与发展时以及分类等。这些内容表面上独立，实际上彼此较差，关联密切。尤其是后期聚合物基体与金属基复合材料等内容，增强材料与界面知识均与前面内容有所重复，为此，还需要用提问的方式或复习的方式进行。针对此，整个课程需要以知识单元作为课堂教学组织单元，对多种资源做整合，促使学生可有效的梳理课程学习方向，形成完整的知识体系。以无机非金属材料为例，在不同基体复合材料内容上，聚合物基复合材料基体性能针对学生而言属于全新的知识。需要将常用的环氧树脂等性能贴合日常生活实例进行讲解。

3.3创新教学方法

教师应该加强备课，设计图文结合的课件，用视频的方式进行展现，尤其是复合材料制备工艺内容讲解时，需要借助于图片与视频进行，促使学生可更为直观的学习。将复合材料增强材料碳纤维作为案例进行分析，需要学生预先进行相关资料的查询，了解碳纤维发展史及应用情况。课堂教学中，教师不进行基础知识的讲述，选择不同小组登台讲解，与学生进行知识的探讨。教师需要将碳纤维结构与性质进行深入讲解，补充碳纤维应用及发展前景，对全新科研成果做展示。课堂教学后指导学生分组进行相关资料收集，对碳纤维应用及各企业发展情况做总结，归纳成为PPT后续课堂教学中做展示。在学生讲解PPT内容后，各组之间互评，最后由教师进行总结。此种教学形式可促使学生参与其中，提升参与度，有助于提升学生参与课程学习主动性。

3.4全新的专业考核办法

提供有现实意义的学习经历，对课程做设计的最后要素是反馈与评估。以往复合材料考核方式多是平时成绩与期末考试成绩，获取到的都是分数。此种反馈方式目的是掌握学生学期学习内容，了解其是否掌握了学科内容，无法合理的展现学生综合能力。教育性评估的基础目的在于辅助学生更好的学习，促进学习反馈与评估。过程关注日常学习评估及反馈，将综合考核成绩分为日常考核与中期考核以及最终考核。日常成绩与中期考核占据总成绩的50%-60%，学习期间创造出更多自我评价与相互评价的机会。学生能够学会评价他人的工作，同时也可接受他人的评价。此种评价办法有助于提升学生学习热情，也是学生综合能力培养的主要能力。真实性任务需要学生具有一定判断能力，辅助学生掌握信息与资源应用技巧，实现真正的学习、利用知识的目的。

4.结论

复合材料基于教学内容特征影响，促使其具备独有的魅力以及发展空间，且覆蓋专业内容繁杂。将此种选修课做教学改革，将提升学习质量作为目标，对课程作出设计，对学生学习经历形成重要影响。借助于有效改革，可促使师生双方得到积极改变，学生更有兴趣参与课程学习，教师也可凭借创新教学办法提升教学质量。总结而言，不同课程的教学改革结合专业特征会有所不同，而复合材料的改革方向应该是凸显出知识的学习，以及技能的学习。

参考文献

[1]陈明锋，刘灿培.工程教育认证背景下的《复合材料制备实验》教学改革探索[J].化学工程与装备，2019，04（3）：15-18.

[2]张娟，康国政，阚前华.力学专业课教学设计及学习效果评价的改革与实践[C]//2018年全国固体力学学术会议.2018.

[3]张娜，张建勇，张骋.以就业为导向的应用型复合材料人才培养探索——以上海应用技术大学为例[J].考试周刊，2019，09（23）：46-46.

[4]陈宇飞，耿成宝，郭红缘，等.功能化纳米SiO-聚醚砜/BMI-酚醛环氧树脂复合材料的固化动力学与性能[J].复合材料学报，2019，36（7）：1658-1666.

[5]王保营，王超群，李璐瑶，等.MOF-199改性聚乳酸复合材料的制备及热力学性能[J].塑料，2019，02（5）：39-42.

[6]耿中兴，甄卫军，宋中波，等.反应性挤出法合成PLA/LDHs纳米复合材料的性能及聚合反应动力学[J].塑料科技，2018，09（7）：14-18.