学生技能竞赛对复合材料专业教学改革的几点思考

2014-08-15陆红霞

科技视界 2014年33期

陆红霞周慧

（常州工程职业技术学院材料工程技术系，江苏常州213164）

由SAMPE北京分会，SAMPE上海分会，中国航空学会共同主办，美国波音公司赞助支持的超轻复合材料制造学生竞赛在我国共开展了五届。大赛旨在普及先进复合材料结构设计知识，提升大家分析、优化以及动手制作复合材料构件的能力；发挥团队的设计能力和加工能力；同时，为复合材料专业的学生搭建一个施展自己才华的国际舞台。在第六届超轻复合材料制造学生竞赛即将召开之际，作为曾指导三届学生竞赛的唯一一所高职院校的老师，感受颇深，本人认为可将超轻复合材料制造学生竞赛融入复合材料专业课程建设，进一步提高学生创新意识和实践操作能力，对复合材料专业教学改革具有重大的推进作用[1]。

1 鼓励学生放开思路，提高创新能力

第四届的桥梁结构主要还是沿袭了第三届较好的结构基础上制作的，我们学生没有自己新的思路与想法，也没有进行科学的计算，其他高校基本都采用了ANSYS软件进行设计和优化，当然软件设计这一部分也是我们专科院校比较薄弱的环节。其次，其它参赛团队的人员配置中除了有复合材料专业的学生外，还有桥梁专业、力学专业的学生。我们学校也有路桥专业，可以考虑专业的合作，发挥团队的设计合作能力。在创新方面，给我印象比较深刻的是东华大学，他们在第四届海报设计中用骨仿生结构来设计桥梁，虽然他们的力学性能比较差（比我们最差的还差），但他们敢于思考，敢于尝试。至于框架结构的碳桥，我们在哈尔滨工程大学基础之上进行了改进，但基本没有脱离其结构，而同济大学则把其圆管变成了方管，在工艺上则采用了连续纤维缠绕，力学性能提高很大，而且做成斜拉绳索结构，既美观又实用，此桥得了工艺外观一等奖和力学承载一等奖。从以上分析，我们学生需放开思路，提高创新能力。

2 给学生一个实践操作的平台

整个设计与制作都是学生自己动手，真空袋压整个工艺过程都是我们学生用最简单的方法设计安装的，给学生创造了实践操作的一个平台，做完后学生有一种成就感。有学生感慨：“制作一座桥梁所学的东西比我前面两年所学的书本知识都多”。学生给他机会，还是挺乐于动手的。甚至学生比赛回来以后，他们有新的想法还喜欢在实验室动动手，其次，我们可以由大三的学生带着大二，大一的学生一起做，象其他学校的学生有的都连续参加过几届了，这样，不致于会出现每年都是新手的情况。我们以唯一一所高职院校参赛，与国内一流高校同台技能，学生的实践操作能力不比本科院校差，这让我们更增添了信心。

3 工艺性能需进一步提升

学生需将所学工艺及力学知识灵活运用，学以致用，如纤维和树脂含量的计算，铺层设计等。在实践过程中，发现其实想起来简单，做起来就会出现这样那样的问题。如植物纤维浸胶时，由于温度升高，胶的粘度变小，出现流胶现象；因此学生浸胶时少浸些，而未能浸透布，导致分层，应力不能很好地传递出去，这些都需是在实践过程中积累的经验。还有铺层时，需逐渐将布加宽，否则应力不能均匀地传递，在搭接处，需留一定的长度，接头处应错开，这些都是我们在制作过程中应注意的。

4 硬件设施需进一步提高

在硬件设施方面，对于我们来说是比较艰苦的，连最基本的力学性能测试的支座和小车都没有，学生做出来不能进行测试，也不知哪种结构更为合理。因为设计与实际还是存在一定的差距的。所以，如果我们后面继续参加比赛的话，还是需将力学测试的支座和小车配备起来的。同时，我们还可以考虑一些其他成型工艺方法，如模压工艺，注射成型工艺（环氧树脂的）。在硬件设施方面，我们还有待进一步提高，为学生提供更良好的实训条件。

5 可将竞赛引入项目化课程教学

在制作过程中，我一直在思考一个问题，其实我们可以“以课带赛，以赛促改”[2]将比赛的规则引入到《玻璃钢工艺实训》的课程中，进行项目化课程教学，同样可分成几个组，由他们各自进行设计、优化，然后根据设计制作桥梁，最后称重进行力学性能测试，按照比赛规则排名，评分，这样，学生的积极性也提高了，还可进一步提高学生动手能力，并为以后的教学比赛挑选后备力量。

6 加强与企业的合作与交流

首先，超轻复合材料制造学生竞赛是在先进复合材料、工艺技术及工程应用展览会期间召开。学生可了解复合材料企业以及新设备、新工艺、新产品，了解本专业的发展动态，使学生更热爱自己的专业。此外，在产品设计与制作过程中，指导老师和参赛学生与企业的技术人员进行交流，学习一些实践的经验，为竞赛提供许多建议，也可借用一些企业先进的生产设备，如热压罐等。同时，进一步加强实训基地建设工作。