基于创新能力培养的复合材料专业实践课程体系改革

王 静 熊需海 任 荣 马克明

(沈阳航空航天大学材料科学与工程学院 辽宁·沈阳 110136）

高校是创新人才的培养基地，也是创新思想的孕育地，是国家创新体系的重要主体，教育创新将直接影响国家的创新力。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中提出了“大力加强实践教学，切实提高大学生的实践能力。”作为高等学校教育体系的重要组成部分，实验教学在培养学生实际动手能力、分析问题和解决问题能力和创新意识等方面将起到举足轻重的作用。

复合材料与工程专业是沈阳航空航天大学在原有材料类本科人才培养的基础上，结合行业需求和学校定位筹建的本科新专业。本专业已于2017年开始招生。本专业旨在培养德智体美劳全面发展，适应航空航天工业和区域经济发展需求，具备良好人文科学素养、社会责任感和职业道德，掌握扎实基础理论、专业知识与技能，富有较强创新意识和工程实践能力，能有效解决复合材料设计与制造工业领域的复杂工程技术问题，胜任航空航天等领域复合材料及制品设计开发、质量检测、生产管理等方面工作的高水平应用型人才。围绕以上人才培养目标，结合应用型本科院校特点，科学、高效的开展复合材料与工程专业人才培养工作为社会培养高质量人才是我们肩负的使命。

1 优化课程体系

“创新是国家竞争力的核心”从实验教育教学体系本身而言，要体现学科专业的发展前沿，要培养学生动手能力和创新思维，应设计新的实验体系为学生全面有效地进行创新性实验创造条件。建立“一体化，多层次”实验课程体系，以期为学生实际操作技能的提高和创新意识的激发奠定基础。

提高综合性、设计性实验项目比例，改造传统实验项目，是提高学生创新能力的关键，也是本专业实验课程体系改革的主要目标。我校复合材料与工程专业实验课相对较多，验证性实验占的比例相对较大，综合性、设计性实验相对较少，不利于学生的创新精神和创新能力的培养；为此，根据目前所开设的实验课程优化整合为四个层次的实验课程体系，见表1。

表1：复合材料与工程专业实验课程体系

2 革新实践课程内容

复合材料专业实验课程相对较多，调整后实践学分占比33%。根据复合材料专业人才培养目标及学校定位和专业特色，培养学生动手实践能力和创新意识以及更好发挥专业实验教学平台优势将原有的4门实验课程《高分子物理实验》、《高分子化学实验》《材料测试表征分析实验》和《综合实验》的学时、学分以及实验教学内容进行删减、整合和优化。将《高分子物理实验》和《高分子化学实验》进行合并，整合为《专业基础实验I（材料）》总学时由64学时调整为24学时，由原来两门实验课的13个实验调整为8个实验；将《材料测试表征分析实验》一部分实验内容调整为相应理论课《材料测试与分析方法》的课内实验。新增加了24学时《专业基础实验II（工艺）》实验课程，将《综合实验》课程内容的验证型实验调整为设计型实验。另外，新增加了两门理论课程《复合材料成型工艺与设备》和《复合材料力学与结构设计》对应的课程设计，为学生多元化、个性化培养奠定基础。形成了四个层次，由技能型向设计型转变，达到知识向能力转化的实验课程体系。

第一层次：主要针对大二年级学生，即将进入专业学习，开设《专业技能实验（测试）》实验课程，本实验课程为材料科学与工程学院的单列实验课，它是独立于理论教学的一门实验课程。该课程的内容涵盖了从事材料研究、分析所使用的各种仪器设备的原理、操作方法和各种专业实验技能。这些技能的掌握是以普通基础科学知识为基础，不依赖于专业知识，但与专业知识密切相关。

第二层次：主要针对大三学生开设《专业基础实验I（材料）》实验课，要求学生掌握实验基本原理、仪器及药品，实验步骤，数据处理及结果讨论，在实验过程中要求学生重视实验技能、实验现象的分析与思考，启发学生的创新思维。提高学生的实验操作能力和独立工作能力，培养学生处理实验数据和撰写实验报告的能力。《专业基础实验II（工艺）》实验课，主要是训练学生复合材料工艺设计和实施技能。学生将复合材料工艺与设备的理论知识与实际相结合，针对复合材料应用背景，完成复合材料、工艺与结构设计，了解复合材料成型工艺对工程安全、健康和环境的影响，严格执行行业标准，形成的团队协作精神，在实验过程中培养安全观和责任感。具体实验内容见表2。

表2：专业基础实验

第三层次：《综合实验》课程是以培养学生工程应用能力和创新能力为目标，以项目为导向，开发并实践集复合材料结构设计、材料制备、结构表征、性能测试为一体的综合性实验课程。通过老师引导下的自主学习和实践操作，掌握复合材料及产品的制备技术、力学特点、制品优势、结构表征以及性能测试等技能；并能够根据工程需求，考虑材料、结构、工艺和性能之间的关系，进行复合材料设计；在实验过程中，能够根据实验方案搭建实验平台，安全地开展实验，并正确地采集实验数据，学会成果总结和撰写实验报告。

第四层次：毕业设计（论文）是培养学生综合运用所学知识，独立分析、设计和解决与复合材料相关的复杂工程问题的能力，培养学生的创新意识和创新能力。通过进一步训练、提高和检验学生的综合分析能力，科学研究能力，团队协作能力，信息搜集能力与处理能力，外文阅读及计算机运用能力及文字表达能力。

3 提高创新实践能力

本专业拥有1000m2左右的复合材料设计制备、成型工艺、表征分析等实验室、依托辽宁省高性能聚合物基复合材料重点实验室、辽宁省光纤传感工程技术中心等科研平台、辽宁通用航空研究院、中航工业沈飞集团等工程实训实习基地开展实践教学活动。结合我校航空特色创新实践基地，以突出创新能力培养构建“一体化、多层次，开放式”实验教学体系将有效提高复合材料与工程专业学生创新意识和工程实践能力，具备解决复合材料与工程领域复杂问题的能力。

4 结束语

复合材料与工程专业是材料学、物理、化学和力学等多学科交叉融合的新专业，结合我校办学特色以及行业需求，及时调整人才培养方案课程体系势在必行。不断创新课程教学方法、革新课程评价机制，充分利用科研教学实验平台，提高学生创新实践能力，为社会培养高级应用型人才是我们肩负的责任和使命。激发大学生的创造力，培养造就“大众创业、万众创新”的生力军，实现由知识积累向能力生成的转化。