郭勇 陳玉霞 高慧 涂道伍 吳良奎 鄭宏兵

摘? 要 聚合物復合材料學是高等農(nóng)林院校材料科學與工程專業(yè)一門綜合性、實踐性較強的課程。加強材料專業(yè)精品課程建設，是提高本科教學質(zhì)量、實現(xiàn)材料專業(yè)人才培養(yǎng)目標的重要保證。以安徽農(nóng)業(yè)大學為例，從聚合物復合材料學課程定位與目標、教學內(nèi)容與知識體系形成、課程的重點與特色、課程創(chuàng)新等幾個方面，對聚合物復合材料學課程建設進行實踐探索。

關鍵詞 材料科學與工程;聚合物復合材料學;精品課程;教學改革

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）20-0036-03

Discovery of Excellent Course Construction in Material Science and Engineering in Higher Agricultural and Forestry Colleges： by Case of Polymer Composites Course//GUO Yong， CHEN Yuxia， GAO Hui， TU Daowu， WU Liangkui， ZHENG Hongbing

Abstract Polymer composites is a comprehensive and practical course for students majored in material science and Engineering in higher agricultural and forestry colleges. Enhancing the construction of excellent course of materials specialty is an important guarantee to improve undergraduate teaching quality and accomplish the trai-

ning of professional talents target. This paper takes Anhui Agricul-ture University as an example， from several aspects including curri-culum orientation and targets， teaching content and knowledge sys-tem， emphasis and characteristics， and curriculum innovation， to ex-plore the curriculum construction of polymer composites.

Key words material science and engineering; polymer composites; excellent courses;? teaching reform

1 引言

精品課程建設能夠提高教學質(zhì)量，同時是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要保證。在精品課程建設過程中，教師能夠逐步完善教學體系建設，學生可以得到更優(yōu)質(zhì)的教育資源，充分發(fā)揮自身主動性和積極性，培養(yǎng)科學探索精神和創(chuàng)新能力[1]。

隨著教育事業(yè)的不斷發(fā)展以及高等學校教學質(zhì)量的逐步提高，專業(yè)精品課程建設作為教學改革工程的重要組成部分，對課程教學形式以及教師的教學方式提出更高的要求：一方面將傳統(tǒng)的教學內(nèi)容豐富化，利用適當?shù)慕虒W方法傳授專業(yè)知識，讓學生在學習過程中對專業(yè)知識產(chǎn)生興趣，同時夯實專業(yè)基礎;另一方面充分利用信息技術(shù)于現(xiàn)代化的課程教學當中，不拘泥于書本知識，通過網(wǎng)絡學習平臺建設、優(yōu)質(zhì)教學資源共享等，實現(xiàn)課程教學多元化。

筆者以安徽農(nóng)業(yè)大學聚合物復合材料學精品課程建設實踐探索過程為例，論述高等農(nóng)林院校材料專業(yè)精品課程建設中課程教學改革的相關內(nèi)容。

2 課程教學改革探索

明確課程定位，夯實理論基礎? 聚合物復合材料學是材料科學與工程專業(yè)一門專業(yè)性、理論性較強的課程，基于復合材料學、高分子化學與物理等材料科學專業(yè)基礎課程，從聚合物基復合材料的制備原理、微觀結(jié)構(gòu)、合成工藝、材料性能和應用等諸方面，對聚合物基復合材料進行全面和系統(tǒng)介紹[2]，使得學生通過對該課程的學習，對于聚合物復合材料的成型理論基礎有一定的了解和掌握，同時為進一步深入學習復合材料以及生產(chǎn)實踐的應用奠定基礎。

聚合物復合材料學不同于專業(yè)基礎課程，它在理論支持的基礎上能夠與實際生產(chǎn)緊密地聯(lián)系起來，能夠使得材料科學與工程專業(yè)學生開闊視野，拓展思維，培養(yǎng)學生科研與設計能力，進而在人才競爭激烈的當今社會中擁有一技之長，提高學生的專業(yè)能力以及社會競爭力。

豐富課程內(nèi)容，形成知識體系? 在以往的教學中，往往由于知識點過于零散化和碎片化，難以形成完整的思路和體系，學生往往感覺到學習困難度大且容易忘記。在實際教學過程中，通過適當?shù)姆绞綄⒅R前后串聯(lián)，圍繞知識主線精心組織教學內(nèi)容，能夠使得教學效果事半功倍[3]。

以“聚合物復合材料學”教學為例，主要的教學內(nèi)容有以下幾個方面。

1）聚合物復合材料概述：了解聚合物復合材料的定義、命名及分類、成型方法;了解聚合物復合材料的特性、應用;了解生物質(zhì)聚合物復合材料的研發(fā)進展等。

2）聚合物復合材料的微觀形態(tài)：從微觀機理角度觀測聚合物復合材料形態(tài)以及相應現(xiàn)象表征，了解聚合物復合材料相關研究手段和方法。

3）聚合物復合材料的界面結(jié)合：了解界面的基本概念，界面的形成與作用機理;了解界面的破壞機理;掌握纖維的表面處理方法。

4）聚合物復合材料成型工藝：了解常見的聚合物復合材料成型方法以及模具的使用。

5）聚合物復合材料的性能：主要了解在科研以及實際生產(chǎn)過程中，主要復合材料力學性能、流變力學性能、疲勞斷裂力學性能以及影響性能的主要因素。

從聚合物復合材料學主要的教學內(nèi)容中可以總結(jié)出相應的知識理論體系。一方面，基礎理論知識是前提，通過對聚合物復合材料基礎知識、微觀結(jié)構(gòu)以及界面結(jié)合理論的學習，對聚合物復合材料的成型及表征有了一定了解，從而指導聚合物復合材料的設計，包括材料選擇以及成型方法、成型工藝的選擇等;另一方面，通過聚合物復合材料性能表征，反思深入理解理論基礎知識，通過對聚合物復合材料基本原理—成型加工工藝—產(chǎn)品性能表征以及數(shù)據(jù)之間關系的分析與總結(jié)，使學生形成完整的、邏輯清晰的知識體系和科研思路。

突出課程重點，展現(xiàn)課程特色? 圍繞知識主線，著重講述課程的重點和難點，有利于學生對于課程知識點的把握，同時將理論研究與生產(chǎn)實踐中的優(yōu)勢與不足充分展現(xiàn)出來，使得學生對于該課程有全面了解。在聚合物復合材料課程學習中，學生需要系統(tǒng)學習和掌握聚合物復合材料成型相關機理、制備原理、制備工藝以及設備、復合材料性能表征手段等[4]，涉及理論知識的理論性和經(jīng)驗性，內(nèi)容較為復雜。因此，抓住課程中的重點內(nèi)容，舉一反三尤為重要。例如：在聚合物復合材料原料中，對于常見的樹脂基體如PE、PP等高分子聚合物的物理、化學性能有所了解以后，可以對聚合物復合材料的性能表現(xiàn)做出一定的理論解釋;對聚合物復合材料的界面結(jié)合機理的研究分析，從微觀角度揭示復合材料的成型機理，同時指導復合材料的物理、化學改性等。該門課程具有實踐性和綜合性強的特點，在教學過程中應從原理出發(fā)，圍繞知識主線不斷進行拓展和應用，將課程所具有的專業(yè)性、實用性更好地展現(xiàn)出來。

3 課程創(chuàng)新探索

教育資源? 精品課程建設不應局限于課本知識，安徽農(nóng)業(yè)大學現(xiàn)有豐富的圖書資源以及網(wǎng)絡圖書資源，學生可以通過查閱與教材理論知識相關的書籍進行進一步的學習，同時可以通過與教師、同學交流討論，深入理解理論知識。以聚合物復合材料學為例，本課程所使用的教材為2004年王汝敏編寫、科學出版社出版的《聚合物基復合材料及工藝》，除了教材以外，可以以黃麗編寫的《聚合物復合材料》、王清文編寫的《木塑復合材料與制品》、陳祥寶編寫的《高性能樹脂基體》等作為輔助教材，較為全面系統(tǒng)地學習該門課程。同時，可以通過查閱相關文獻，如有關聚合物復合材料成型、聚合物復合材料改性增強以及聚合物復合材料界面結(jié)合和性能測定等方面的論文等，尤其是近年來的研究熱點和重點材料及工藝，讓學生在學習理論的同時開闊眼界，時時關注科學前沿問題，有助于領先的、先進的教育工作的開展和穩(wěn)步進行。

此外，在實驗條件方面，學校購置了粉碎機、造粒機、高速混合機、注塑機、擠出機、平板硫化機等成型加工設備;在性能檢測設備方面，擁有力學試驗機、FT-IR分析儀、XRD分析儀等現(xiàn)代分析儀器設備，開設了一系列綜合性實驗并配有實驗指導書。在實際操作和實踐過程中，學生能夠認識、了解制備聚合物復合材料相關設備，同時學會相關設備的操作方法，如對于不同的聚合物原料調(diào)節(jié)熱壓成型過程中不同的壓力、溫度等工藝參數(shù)等。通過對實際復合材料成型設備的操作學習，學生掌握了相關工藝以及儀器設備的操作方法，在學習技能的同時強化學習了理論知識。同時，引導學生設計相關實驗，可以通過不同的實驗配方設計和工藝條件配合，設計出不同樹脂基體和纖維增強材料的聚合物復合材料，在探索可行性的同時培養(yǎng)學生的實踐以及創(chuàng)新能力。學生一方面能夠積極參與科研實驗教學活動，另一方面有了一個練習、應用和發(fā)揮能力的機會，旨在全面提高解決問題能力、團隊合作能力、應變能力以及溝通能力等。

教學方式創(chuàng)新? 在課程教學過程中，利用PPT和視頻展示一些實際聚合物復合材料加工生產(chǎn)過程，并與學生互動討論，通過交流學習的方式讓學生將實踐過程中的實際問題與理論基礎聯(lián)系起來。如在聚合物加工成型工藝章節(jié)講解過程中，將現(xiàn)有的一些已投入生產(chǎn)使用的加工成型方法及過程的視頻展示出來，如雙螺桿擠出設備、熱壓設備等，一方面是讓學生對傳統(tǒng)的聚合物成型方法有一定的直觀了解，另一方面是對于機理的深入探究。如雙螺桿擠出加熱工作狀態(tài)下對物料的加熱熔融、剪切均化及推送作用，從企業(yè)實際加工過程中反思每種加工方式的優(yōu)點和不足之處，讓學生提出自己的觀點及看法。

針對聚合物復合材料學的課程重點，與學生展開討論：

1）引導學生學會查找相關文獻資料，補充課程學習的方法，通過正確、高效的查找方法迅速查詢與課程相關的論文，并加以理解學習;

2）將當下的熱點問題（如功能型納米纖維素聚合物復合材料的相關研究）與學生分享，并拋磚引玉式提出一些相關問題，與學生探討交流;

3）根據(jù)聚合物復合材料發(fā)展趨勢及方向，與時俱進地更新教學內(nèi)容，讓學生了解當今有關科研工作的熱點和重點問題，緊跟時代潮流，培養(yǎng)社會所需人才[5]。

教學質(zhì)量評價? 教學質(zhì)量評價作為課程教學檢驗環(huán)節(jié)的一個重要組成部分，能夠檢驗學生對于課程知識的掌握和綜合應用情況，是檢驗人才培養(yǎng)效果的有效形式，是調(diào)控人才培養(yǎng)過程和促進大學生個性發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

聚合物復合材料學作為一門綜合性、實踐性較強的專業(yè)課程，如果僅僅以閉卷考試成績作為學生對課程掌握情況的反映，顯然是不盡合理的。因此，為了改變這種單一的評價模式，采取多元化的教學考核與質(zhì)量評價方法。

1）平時成績，占總成績的30%，包括出勤率、課堂討論、課后習題完成情況等。在平時課程考核方面，考核學生的綜合學習能力，包括對于課程理論知識的掌握，對存在的問題和不足的思考，實踐操作和理論結(jié)合能力，等等，旨在通過平時成績反映學生對專業(yè)知識的綜合掌握情況。

2）閉卷考試成績，占總成績的70%。設置客觀題與主觀題相結(jié)合的綜合題型，客觀題反映學生對專業(yè)知識的掌握情況，主觀題則引導學生開拓思維，從不同的角度對聚合物復合材料的理論與發(fā)展提出自己的觀點和建議。

通過以上的綜合評價方式，一方面可以開拓學生思維，培養(yǎng)綜合能力，積累相應的專業(yè)知識;另一方面是對教師教學質(zhì)量的綜合檢驗，以真實的成績反映學生的綜合能力和水平，避免舍本逐末、投機取巧等現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)語

通過聚合物復合材料學精品課程建設的初步探索，在總結(jié)相關建設經(jīng)驗的基礎上，將傳統(tǒng)的教學方法與現(xiàn)代信息技術(shù)及實踐較好地結(jié)合起來，從實際效果上切實提高了教學質(zhì)量，在培養(yǎng)社會所需的創(chuàng)新人才和實踐能力強、善于思考的應用型人才方面做出一些有益的嘗試?！?/p>

參考文獻

[1]柳禮泉，陳宇翔.精品課程建設與一流教師隊伍培養(yǎng)[J].高等教育研究，2007（3）：77-81.

[2]王汝敏，鄭水蓉，鄭亞萍.聚合物基復合材料及工藝[M].北京：科學出版社，2004.

[3]段善利，李萍，竇明武.關于精品課程建設的幾點思考[J].中國大學教學，2004（4）：19-20.

[4]黃麗.聚合物復合材料[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，

2012.

[5]趙偉，王琳，孟慶勇，等.高校國家精品課程資源建設現(xiàn)狀及其分析[J].中國培訓，2017（2）：146.