李忠文++張有鳳++于治水

摘要：本文從授課內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式三面對《復(fù)合材料》課程的教學(xué)改革方式進(jìn)行了闡述，力求提高教學(xué)效果，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中體會(huì)到知識所帶來的樂趣。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料，教學(xué)改革，選修課

【中圖分類號】TB33-4

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料，與傳統(tǒng)材料相比，復(fù)合材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如其成分及性能的可設(shè)計(jì)性高，由于加入了高性能的增強(qiáng)相，其強(qiáng)度和彈性模量很高，尤其是比強(qiáng)度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)材料，另外還具有抗疲勞、斷裂性能好、結(jié)構(gòu)功能一體化等一系列優(yōu)越性能，是其他材料難以替代的功能材料和結(jié)構(gòu)材料，在國防、機(jī)械、化工、醫(yī)療等各領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是新技術(shù)革命賴以發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，復(fù)合材料已成為新材料研究領(lǐng)域的重要方向，對于材料科學(xué)的發(fā)展意義重大。正因如此，眾多高校非常重視復(fù)合材料課程的開設(shè)，《復(fù)合材料》是材料學(xué)院材料科學(xué)與工程、金屬材料、高分子材料等非復(fù)合材料專業(yè)本科生的專業(yè)選修課之一。根據(jù)復(fù)合材料涉及的分類，這門課程主要講述復(fù)合材料增強(qiáng)體、復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原理、聚合物基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解復(fù)合材料的基本理論知識、分類及其應(yīng)用前景，掌握材料所具有的使用性能，以及常見復(fù)合材料制備方法，以提高對于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制造、性能及應(yīng)用能力。但本課程的特點(diǎn)是內(nèi)容繁雜，涉及了基體、增強(qiáng)體、復(fù)合原理、材料設(shè)計(jì)、成型方法及工藝、生產(chǎn)設(shè)備等內(nèi)容，涵蓋化學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、工程學(xué)等方面的基礎(chǔ)課程。因此，在教學(xué)中普遍存在學(xué)生對所涉及的概念、理論不甚理解，導(dǎo)致厭學(xué)、重視不足現(xiàn)象，同時(shí)也存在教師很難將知識點(diǎn)一一闡述透徹，學(xué)生難以進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)等問題。另外，該課程多為陳述性內(nèi)容，在授課過程中很容易陷入乏味的陳述之中，使得學(xué)生對本門課程無法提起興趣。因此，針對以上問題，本課程需要在教學(xué)過程中進(jìn)行了改革，并分析復(fù)合材料學(xué)課程理論教學(xué)改革的方法和意義，以期為高等院校的相關(guān)課程和專業(yè)建設(shè)提供一定的參考。

1 授課內(nèi)容改革

大學(xué)教育是創(chuàng)造性人才培養(yǎng)的搖籃，其專業(yè)選修課教學(xué)內(nèi)容旨在開闊學(xué)生的視野，提高其創(chuàng)造創(chuàng)新能力，因此在教學(xué)中應(yīng)該剔除陳舊的知識、固定的模式?！稄?fù)合材料》這門課程的知識信息量比較大、直觀性比較強(qiáng)，其內(nèi)容涉及聚合物基復(fù)合材料、功能復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、無機(jī)復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等諸多方面，但是在本科生培養(yǎng)計(jì)劃改革中，該課程由原來的32學(xué)時(shí)壓縮為16學(xué)時(shí)左右，在指定的教學(xué)時(shí)限內(nèi)很難完成課程全部內(nèi)容的教學(xué)。因此，需要對課程的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步精簡、合并，盡可能在體現(xiàn)其完整性的同時(shí)突出發(fā)展前沿的內(nèi)容，教材也必須作整合化“手術(shù)”，在個(gè)性化的教材之中養(yǎng)成學(xué)科的風(fēng)格與特色。例如，在我校材料科學(xué)專業(yè)主要是以金屬材料為主，因此要重點(diǎn)學(xué)習(xí)金屬基復(fù)合材料，在充分講述了金屬基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制造、界面表征及性能分析后，要著重描述金屬基復(fù)合材料的目前的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展方向以及存在的主要問題。而陶瓷基等復(fù)合材料則在介紹其總體理論后可以針對于某些發(fā)展方向進(jìn)行延伸講授，在完成大綱要求內(nèi)容的同時(shí)，要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，使學(xué)生在明晰總體脈絡(luò)的情況下，能夠抓住主要方向，只有這樣才能在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。

2 革新教學(xué)方法

前已述及，《復(fù)合材料》這門課的知識體系非常寬廣、內(nèi)容豐富、實(shí)用性較強(qiáng)，其內(nèi)容歸納起來具有以下特點(diǎn)：一是課程內(nèi)容包含的專業(yè)知識和門類非常多，并應(yīng)用很多基礎(chǔ)學(xué)科的知識來分析材料中的具體問題，有的內(nèi)容非常具體而復(fù)雜，如復(fù)合材料的界面結(jié)合理論，有的內(nèi)容則比較抽象而難懂，如材料的晶體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的微觀機(jī)理等；二是同時(shí)具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，一方面有很多的理論分析與公式推導(dǎo)，在分析和推導(dǎo)的過程中要建立具體的物理模型，并結(jié)合材料內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的處理；另一方面要應(yīng)用基本理論和方法來分析、解釋和處理材料方面的實(shí)際問題；三是該課程內(nèi)容中包含大量抽象、復(fù)雜且不易理解的概念。如果使用傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式，只能是學(xué)生得到一些感知的內(nèi)容，無法使其得到直接的體驗(yàn)，顯得枯燥無味呆板。好在現(xiàn)在各學(xué)?；旧隙计占傲硕嗝襟w教學(xué)，為了吸引學(xué)生在課堂上的注意力，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)的最終目標(biāo)，需要在多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上對教學(xué)手段進(jìn)行相應(yīng)的改革。可以從以下方面入手：

（1）在教學(xué)中把多媒體、影像資料、CAI 課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段應(yīng)用到在教學(xué)中，在課堂上用文字、圖片、動(dòng)畫和視頻以及聲音等資料來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，可以在有限的時(shí)間內(nèi)提供給學(xué)生最大的知識信息量。

（2）采用授課—交流—討論的流程，通過向?qū)W生講解與授課內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生從科研的角度認(rèn)識復(fù)合材料，同時(shí)了解復(fù)合材料發(fā)展的動(dòng)態(tài)，并與其在各領(lǐng)域的應(yīng)用結(jié)合起來。授課的同時(shí)積極與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，共同探究論文中學(xué)術(shù)論點(diǎn)，必要時(shí)可以讓學(xué)生自己查閱總結(jié)科研文獻(xiàn)的觀點(diǎn)，并進(jìn)行分析評閱，進(jìn)而提升自身綜合實(shí)力。

（3）《復(fù)合材料》這門課程陳述性內(nèi)容較多。如果采用“以教師為主體、以課堂為中心”傳統(tǒng)的灌輸式教育，會(huì)使課堂教學(xué)氣氛呆板，使得學(xué)生的創(chuàng)造性思維受到嚴(yán)重束縛，既降低了學(xué)習(xí)效果，也忽視學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)、科研能力的培養(yǎng)。因此在教學(xué)過程中，除了對本門課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解外，其他容易理解的內(nèi)容，可以讓學(xué)生先在老師的引導(dǎo)下自行閱讀并完成讀書報(bào)告，然后老師對其讀書報(bào)告進(jìn)行講評，這種自學(xué)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

3 優(yōu)化考核辦法

課程考核是大學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，是對教師授課及學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)，對督促學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生潛能、個(gè)性和創(chuàng)造性等的培養(yǎng)具有重要作用?！稄?fù)合材料》課程涉及的領(lǐng)域廣、范圍大、知識點(diǎn)多，如果單純以閉卷答題的方式進(jìn)行考核，則會(huì)在一定程度上約束學(xué)生的思維，不利于考查學(xué)生的綜合運(yùn)用知識分析問題和解決問題的能力，無法全面評估學(xué)生對這門課程的掌握情況，因此，如何既能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，又能達(dá)到考核的目的，這是亟需解決的問題?！稄?fù)合材料》是一門專業(yè)選修課程，期考核方式可以相對靈活一些，能夠采用綜合考核、靈活應(yīng)試的辦法，在研習(xí)傳統(tǒng)考試模式的前提下，提高平時(shí)考核成績的比重，在平時(shí)成績的考核中，可以采用學(xué)生在課堂上發(fā)言和討論、撰寫讀書筆記和科研報(bào)告等多種方法對學(xué)生進(jìn)行綜合考核，尤其是讓學(xué)生撰寫科研報(bào)告，報(bào)告中要求學(xué)生通過閱讀相關(guān)專業(yè)書籍及國內(nèi)外期刊，總結(jié)出復(fù)合材料最新研究進(jìn)展、應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展趨勢等內(nèi)容，以此提高學(xué)生對所學(xué)知識的掌握，并使學(xué)生在考核過程中掌握了科研論文的查閱總結(jié)能力。將這幾種考核方式相結(jié)合，可以促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極主動(dòng)地參與，避免平時(shí)不用心學(xué)習(xí)，考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)情況的發(fā)生。

4 結(jié)語

課堂上教師的“講授”是為學(xué)生的“學(xué)習(xí)”作鋪墊和服務(wù)的，講授過程中教師應(yīng)該是導(dǎo)演，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。因此，教師應(yīng)該積極與學(xué)生互動(dòng)，在此過程中，教師要大膽放手，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，想方設(shè)法激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地去探究、去思考，并樂于實(shí)踐；只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)“先學(xué)”的目標(biāo)，才能把課堂的主動(dòng)權(quán)真正還給學(xué)生，突出學(xué)生是課堂教學(xué)的主體地位。

總之，《復(fù)合材料》作為一門專業(yè)選修課程，其教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的改革，要運(yùn)用各種有效的教學(xué)手段，采取科學(xué)合理的綜合考核形式，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力、綜合能力、創(chuàng)新能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力以及養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王獻(xiàn)彪.材料學(xué)專業(yè)本科生課程創(chuàng)新能力的探索[J].文學(xué)教育.2010，（7）：69；

[2] 王獻(xiàn)彪，徐文總，劉瑾等.《復(fù)合材料》課程互動(dòng)式教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].廣州化工.2012，40（10）：174-175

[3] 趙洪凱，肖力光，劉亞冰等.《復(fù)合材料》課程建設(shè)與教學(xué)研究[J].廣州化工.2010，38（10）：229-230

[4] 朱脈勇， 《復(fù)合材料》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].廣州化工.2014，42（21）：177-178

作者簡介：李忠文（1973- ），男，上海工程技術(shù)大學(xué)教師，主要從事金屬材料表面改性方面的研究。