基于就業(yè)需求的《復(fù)合材料成型工藝》的教學(xué)改革和實(shí)踐

刁金香，王　凡

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 航空材料工程學(xué)院，陜西 西安710089)

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基于就業(yè)需求的《復(fù)合材料成型工藝》的教學(xué)改革和實(shí)踐

刁金香，王凡

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 航空材料工程學(xué)院，陜西 西安710089)

為了提高學(xué)生就業(yè)質(zhì)量，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，培養(yǎng)學(xué)生在從事復(fù)合材料工作中分析問題，解決問題的能力。在《復(fù)合材料成型工藝》教學(xué)改革中，根據(jù)崗位需求，確定教學(xué)內(nèi)容，多種媒體與傳統(tǒng)媒體教學(xué)方法結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)一體化，改革考核的方式，加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

復(fù)合材料成型工藝；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

近年來，世界復(fù)合材料工業(yè)蓬勃的發(fā)展，在航空、航天[1]、工業(yè)、民用于建筑、能源及汽車[2]中應(yīng)用越來越廣泛，占有非常重要的地位，復(fù)合材料的專業(yè)技術(shù)專業(yè)人才需求量逐年的增加。《復(fù)合材料成型工藝》課程主要介紹復(fù)合材料的各種成型工藝的原理、工藝過程及成型設(shè)備，是材料工程技術(shù)專業(yè)的核心課程，內(nèi)容綜合性強(qiáng)，實(shí)踐性強(qiáng)，對學(xué)生整體素質(zhì)及工程實(shí)踐具有重要的作用。對于高職學(xué)生，將專業(yè)課程的學(xué)習(xí)安排在大學(xué)二年級第二學(xué)期。由于復(fù)合材料成型方法種類繁多，涉及物理、化學(xué)及力學(xué)及機(jī)械知識，是一個多學(xué)科交叉，融合了研究和應(yīng)用領(lǐng)域。因此，對于高職學(xué)生反應(yīng)課程的內(nèi)容難懂、難理解、教學(xué)效果較差、學(xué)生普遍反映比較吃力，針對這種情況。筆者根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)，以及學(xué)生就業(yè)的趨向，從課程的內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等方面對課程進(jìn)行改革與實(shí)踐。

1　教學(xué)內(nèi)容的改革——根據(jù)崗位需求，確定教學(xué)內(nèi)容

復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，目前飛機(jī)上的復(fù)合材料，由小到大，由少到多，由弱到強(qiáng)，由結(jié)構(gòu)到功能，其需求越來越大。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)學(xué)生80%就業(yè)于航空航天的相關(guān)領(lǐng)域。通過對西安飛機(jī)工業(yè)有限公司、成都飛機(jī)工業(yè)有限公司、航天四院等43所企業(yè)的進(jìn)行調(diào)研，確定工作崗位的需求，結(jié)合學(xué)生自身的特點(diǎn)來確定教學(xué)內(nèi)容。對于飛機(jī)制造業(yè)，大量采用了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，用量都在25%以上，結(jié)構(gòu)減重達(dá)30%，應(yīng)用部位幾乎遍布飛機(jī)的機(jī)體。包括垂直尾翼、水平尾翼、機(jī)身蒙皮以及機(jī)翼的壁板和蒙皮。手糊成型和熱壓罐成型原理和工藝過程，要求學(xué)生掌握手糊成型和熱壓罐成型的原材料的選擇、模具的設(shè)計與制造及成型過程中工藝參數(shù)的選擇(包括固化時間、固化的溫度和壓力)，掌握熱壓罐的構(gòu)造、組成以及操作的步驟，具體見表1。對于航天制造業(yè)中，火箭、導(dǎo)彈以高性能碳纖維復(fù)合材料為典型的先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)/功能一體化構(gòu)件材料，在導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭和衛(wèi)星飛行器上也發(fā)揮著不可替代的作用。航天制造業(yè)中，復(fù)合材料制造采用的成型的工藝，包括纏繞成型、模壓成型以及拉擠成型工藝。近幾年來，復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)迅速的發(fā)展，各種新材料、新的成型工藝不斷涌現(xiàn)，增加國外復(fù)合材料最新的科學(xué)技術(shù)成果引入教學(xué)內(nèi)容。汽車工業(yè)中應(yīng)用片狀模塑料(SMC)工藝，結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射模(SRIM)及增強(qiáng)反應(yīng)注射模(RRIM)。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對于技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)不斷的完善，工藝包括：真空輔助樹脂注射(VARI)、熱膨脹樹脂傳遞模塑(TERTM)以及增強(qiáng)熱固性樹脂注射成型(URTRI)。

2　教學(xué)方法的改革——多媒體與傳統(tǒng)媒體結(jié)合

多媒體教學(xué)作為一種新的教學(xué)手段，它使得教師傳授知識從單純的利用語言和板書形式，提高對文字、圖形、圖像、動畫、視頻和聲效的綜合應(yīng)用[3]。它把無形的知識轉(zhuǎn)化為有形直觀的知識使得更加豐富多彩，有效地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。復(fù)合材料成型技術(shù)是一個綜合性，實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，新技術(shù)，新工藝及新設(shè)備層出不窮。為了提高教學(xué)效果，在教學(xué)中充分的利用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢及圖書館電子資源，選取一些與課程內(nèi)容相關(guān)的圖片、視頻和錄像等內(nèi)容加入課件中，讓學(xué)生對于原料、產(chǎn)品、生產(chǎn)過程等有直觀形象的了解。如復(fù)合材料成型教學(xué)，可以帶學(xué)生到實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。如，樹脂傳遞模塑(RTM)成型，這種實(shí)際生產(chǎn)內(nèi)容，僅僅依靠口頭的講授學(xué)生很難理解或接受。教學(xué)中引用網(wǎng)絡(luò)視頻RTM玻璃鋼小船的生產(chǎn)，學(xué)生通過觀看生產(chǎn)視頻，形象生動的理解和接受所需要掌握的內(nèi)容。

表1　熱壓罐成型工藝改革前后對比

3　理論聯(lián)系實(shí)際——實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的一體化

教學(xué)環(huán)節(jié)的一體化，包括有教學(xué)一體化和教師的一體化?！稄?fù)合材料成型工藝》中，課程理論56課時，實(shí)驗(yàn)4課時，實(shí)訓(xùn)52課時。許多成型工藝講授過程中抽象，難以理解，必須通過聯(lián)系工程中的實(shí)際案例進(jìn)行講解，理論的教學(xué)中，對實(shí)際的案例分析，使得學(xué)生對所學(xué)知識有更加深入，同時在理論教學(xué)中加入實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)的環(huán)節(jié)，使得理論內(nèi)容更容易被接受，同時提高學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的一體化。例如講授熱壓罐成型(如表2)，授課選用飛機(jī)的尾翼為對象，結(jié)合多媒體講授整個生產(chǎn)工藝過程，同時讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中，生產(chǎn)的零件為尾翼，完成整個理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，材料工程技術(shù)專業(yè)借助于央行支持的復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)基地，實(shí)訓(xùn)的設(shè)備包括熱壓罐(如圖1)、清潔間(如圖2)和纏繞設(shè)備，根據(jù)學(xué)生就業(yè)的崗位需求，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括三大部分的內(nèi)容，手糊成型，熱壓罐成型和纏繞成型三大部分。

表2　熱壓罐成型教學(xué)設(shè)計思路

教師的一體化擔(dān)任《復(fù)合材料成型工藝》的老師既要承擔(dān)理論性教學(xué)，同時也要承擔(dān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，要求實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料成型技術(shù)教師的“雙師性”，雙師型教師的提出對復(fù)合成型教師提出了更高的要求，要求復(fù)材成型教師不斷的參加培訓(xùn)活動，提高自身的專業(yè)素質(zhì)。

圖1　熱壓罐　　　　　　　　　　　圖2　清潔間

4　改革考核方式——理論考試與實(shí)訓(xùn)考試相結(jié)合

考核是檢驗(yàn)學(xué)生掌握、理解的運(yùn)用知識的主要途徑，也是檢查教師工作的有效途徑。筆者針對復(fù)合材料成型技術(shù)是材料工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程?？己朔譃閮纱蟛糠?，理論考試與實(shí)訓(xùn)考試各100分。理論考試：平時成績占15%，實(shí)驗(yàn)成績占15%，期末考試成績占70%。實(shí)訓(xùn)考試：安全操作成績占20%，操作過程成績占50%，后處理成績占20%，實(shí)訓(xùn)報告成績占10%。

總之，作為一門專業(yè)的核心課程，《復(fù)合材料成型技術(shù)》教學(xué)改革是一項系統(tǒng)的改革，這種改革需要內(nèi)容隨著行業(yè)的發(fā)展不斷的更新。教學(xué)方式也不可能不變。結(jié)合與學(xué)生就業(yè)崗位的需求進(jìn)行課程的改革，實(shí)現(xiàn)學(xué)生培養(yǎng)與就業(yè)崗位需求的零對接。

[1]王恩青，張斌.復(fù)合材料在航空航天的發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望[J].科技信息,2011，(33)：290-290.

[2]楊左.國外復(fù)合材料工業(yè)應(yīng)用與發(fā)展動向[J].纖維復(fù)合材料，2001,(9)：50-53.

[3]孔繁晟，嚴(yán)春艷,等.多媒體教學(xué)中易出現(xiàn)的問題和對策[J]. 中國科技創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008,(25)：146.

責(zé)任編輯王菊平

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1003-8078(2016)03-0113-03

2015-09-17

10.3969/j.issn.1003-8078.2016.03.27

刁金香，女，陜西咸陽人，講師，碩士，主要研究方向?yàn)樘技{米管制備以其在鋰離子電池負(fù)極材料應(yīng)用；王凡，男，陜西漢中人，碩士，主要研究方向?yàn)閺?fù)合材料的制備與改性。