輕化工程專業(yè)綜合設計性實驗的探索與實踐

任 燕，邢建偉，習智華，劉呈坤

(西安工程大學 紡織與材料學院，陜西 西安 710048)

輕化工程專業(yè)綜合設計性實驗的探索與實踐

任 燕，邢建偉，習智華，劉呈坤

(西安工程大學 紡織與材料學院，陜西 西安 710048)

針對輕化工程專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和完善，探究并創(chuàng)建了科學合理、適宜高等紡織院校尤其是應用型本科院校的實踐教學模式。

輕化工程；染整工藝；綜合性；設計性；實驗教學

西安工程大學是我國西部地區(qū)一所以紡織服裝為特色的高等院校，其中輕化工程專業(yè)是國家級特色建設、省級特色、陜西省名牌專業(yè)，但一直以來圍繞該專業(yè)所進行的實踐教學改革相對較少。同時，輕化工程專業(yè)也于2013年加入教育部辦公廳公布的第2批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。因此，培養(yǎng)專業(yè)知識面寬、實踐能力強、具備創(chuàng)新精神的高素質(zhì)輕化工程的專業(yè)人才，已成為高等紡織院校義不容辭的責任，也是歷史賦予的重托[1]。針對輕化工程專業(yè)現(xiàn)有實踐、實驗課程的不足，提出改革思路和具體實施方案，提高實驗課程中綜合性、設計性實驗項目的比例，從而培養(yǎng)學生的綜合創(chuàng)新能力。

1 輕化工程專業(yè)現(xiàn)有實踐環(huán)節(jié)存在的不足

西安工程大學在輕化工程人才培養(yǎng)過程中面臨各種難題，一是科研對教學的支撐力度不足，科研優(yōu)勢沒有轉(zhuǎn)化為教學優(yōu)勢，特別是實踐教學一直是薄弱環(huán)節(jié)；二是學校擁有優(yōu)良的印染加工研發(fā)和實驗條件，但由于運營成本、安全、運行條件等限制，不可能滿足學生隨時開展設計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗的要求，挫傷了學生學習的積極性；三是隨著實踐經(jīng)驗的積累和建模仿真技術的發(fā)展，輕化工程專業(yè)的研發(fā)模式正在由實驗設計向預測設計模式轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的實驗教學模式已無法適應行業(yè)對人才的新需求。

輕化工程專業(yè)的實驗課主要包括單獨設課的《染整工藝原理實驗》和針對某專業(yè)課開設的課程實驗。實踐課程主要包括染整測配色設計、染整助劑綜合實驗、專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計。該專業(yè)所培養(yǎng)的學生需牢固掌握專業(yè)工程技能，對實踐能力有很高要求，畢業(yè)后的學生多數(shù)將前往生產(chǎn)一線，勝任工廠的實際生產(chǎn)工作。這樣的專業(yè)要求向?qū)嵺`教學提出了新的創(chuàng)新、探索和挑戰(zhàn)[2]，但目前輕化工程專業(yè)的實踐教學仍存在諸多問題。

(1)實驗項目系統(tǒng)性差，缺乏綜合性、設計性。專業(yè)的實驗課程主要由理論主講教師與實驗教師聯(lián)合指導。以《染整工藝原理實驗》為例，該實驗課程的24個實驗項目中驗證性實驗占91.6%，綜合性、設計性實驗僅占全部實驗項目的8.4%。且實驗內(nèi)容一成不變，緊跟理論課程。完成這樣的實驗項目，學生不必自主決定什么，僅需按照老師所教、書本所寫的步驟操作即可，限制了學生們獨立思考的能力，不利于創(chuàng)新意識和綜合能力的培養(yǎng)。

(2)實驗課程考核制度不完善，缺乏針對性。實驗課程中各項目一般均需4個學時完成，工序繁雜耗時長，課程結束后的考核往往不能做到人手一題，甚至有時不安排考核，主講教師根據(jù)實驗報告、考勤情況對學生進行評價。同時，因?qū)嶒炚n的主講老師往往是理論課的主講老師，片面地認為理論課成績好的學生實驗能力必然強，從而對實驗課程的考核缺乏全面性和客觀性。學生認為只要實驗報告寫得好，實驗分數(shù)自然高，所以實驗時草草了事，事后抄襲好學生的實驗報告。使學生們放松對自身的要求，最終導致學生連最基本的實驗操作方法和技巧都未能習得。

(3)實驗內(nèi)容及教學方法過于單一，無法調(diào)動學生的積極性。在傳統(tǒng)的實踐教學過程中，實驗教師準備好所有實驗藥品、材料及相關設備，學生不參加實驗前的準備。教師在實驗課開始前先進行實驗原理與方法的簡介，因每個實驗的時間一般都在2～3 h以上，所以老師無法進行整個實驗的演示，僅強調(diào)操作注意事項。然后學生按照實驗教程中的實驗步驟依葫蘆畫瓢做完便罷。有些學生在實驗過程中因一些問題導致實驗失敗，因大家操作的內(nèi)容相同，結果大同小異，有些干脆不重做，把其他同學做完的樣品裁剪一部分交差，根本不去分析到底是什么原因造成了實驗的失敗，為什么會出現(xiàn)這樣的結果，這樣的結果是好是壞。這種單一的實驗教學模式，難以調(diào)動學生的積極性，不利于學生活躍思維和創(chuàng)新能力的提高，反而助長了抄襲實驗報告的風氣。

2 輕化工程專業(yè)實踐教學模式的探索

2.1 增強學生對實踐教學重要性的認識

實踐教學是基于學生的直接經(jīng)驗，緊密貼近學生的個人生活和社會生活，由學生自主實踐和探索，從而體現(xiàn)對知識綜合運用的一種全新教學方式[3]。而專業(yè)實踐教學是結合學生的專業(yè)知識所從事的實踐活動，它不僅使學生牢固掌握和正確使用這些知識，而且使學生的多種能力和綜合素質(zhì)得到鍛煉[4]。輕化工程專業(yè)作為工科專業(yè)，重視和加強實踐教學應該是不言而喻的事情，但很多學生未意識到這一點，對實踐教學環(huán)節(jié)不夠重視。在開發(fā)和倡導各類行之有效的實踐教學方法的同時，樹立正確的實踐教學觀念，讓學生從理論上認識專業(yè)實踐教學的重要性非常有必要。

在實踐課程授課環(huán)節(jié)，先給學生們播放在工廠打樣室或車間錄制的儀器設備運行的視頻，讓學生們充分認識到將來的工作環(huán)境對自身動手能力和創(chuàng)新思維要求程度高，充分重視在校期間的實踐教學環(huán)節(jié)，掌握儀器的操作流程。與此同時，教師也應該解放思想、更新觀念、提高認識，結合輕化工程學科的實際情況，不斷完善改進，提高實踐教學的質(zhì)量和效果。

2.2 將被動實驗轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉嶒?/p>

以學生能力培養(yǎng)為核心，建立分層次、多模塊、相互銜接的實驗教學體系，是實驗教學改革的主線[5]。輕化工程專業(yè)的實驗教學改革將學生由被動實驗轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉嶒灐?/p>

以實驗課程《染整工藝原理實驗》為例，其理論課程的講解思路是將工廠實際生產(chǎn)中每道工藝剝離出來，系統(tǒng)分解，教師深入透徹地講解每個工藝加工的目的、原理、要求并分析影響工藝的參數(shù)、評價工藝效果的指標等。相對應地，《染整工藝原理實驗》所包含的24個實驗內(nèi)容是完全按照理論課程的講解思路和模式設置，突出特點就是“緊跟式”，讓學生們在掌握理論知識后可以通過實際操作，更深刻地領悟每個工藝?！熬o跟式”的驗證性實驗看似將理論與實踐融合得很好，但若學生暑期實習或畢業(yè)后前往工廠就會發(fā)現(xiàn)，實驗課程的安排與實際生產(chǎn)仍存在脫節(jié)。所以要按照未來職業(yè)目標的層次和類型，以工廠實際生產(chǎn)和真實的工作環(huán)境為依據(jù)，整合、優(yōu)化現(xiàn)有的驗證性實驗項目，構建綜合性、設計性實驗項目[6]。當然這并不是指摒棄之前的理論基礎實驗，而是在此基礎上，多開設一些綜合性、設計性實驗，將有共性、可比性的實驗項目串、并聯(lián)在一起，培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力，實現(xiàn)更高水平的“教、學、做”一體化。

例如，《染整工藝原理實驗》棉織物前處理工藝的實驗內(nèi)容是單獨進行退漿、煮練、漂白3個實驗。傳統(tǒng)教學模式下的學生只能按照書上明確的實驗目的、方法和步驟按部就班地完成實驗項目。但提倡主動實驗后，學生可以將書本內(nèi)容靈活地融入實驗過程中，將理論知識與實踐相結合，將退漿、煮練、漂白3步合并為高效短流程前處理工藝，以滿足印染行業(yè)大力倡導的“節(jié)能降耗、綠色環(huán)保”的發(fā)展要求。

這樣的實驗項目看似復雜，存在多知識點的交叉，但簡單化實驗會使學生的理解簡單片面，妨礙了所學知識在實際生產(chǎn)中廣泛而靈活的遷移，而主動實驗恰恰培養(yǎng)了學生獨立思考的能力，積累了實踐經(jīng)驗，夯實了理論知識。需強調(diào)的是，不用追求實驗結果的唯一性，希望學生們更注重實驗過程，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的綜合能力。同時，變更后的實驗項目能更好地與工程環(huán)節(jié)，如課程設計、工業(yè)設計等銜接，有助于實現(xiàn)理論、實踐、技術和素質(zhì)四位一體的“卓越計劃”教學內(nèi)容建構體系[7]。

2.3 利用工廠實際生產(chǎn)小短片豐富實驗內(nèi)容

在多年的實驗教學中發(fā)現(xiàn)，學生在實驗過程中很少能把握住關鍵點去觀察實驗現(xiàn)象。染色或印花實驗中，有時需要在某一時間節(jié)點去觀察織物表觀深度或表面均勻性的一些變化，學生不能很好地掌握這些關鍵點，待老師提醒時，有些現(xiàn)象已經(jīng)錯過。所以，在每次實驗開始前，將該次實驗的學習PPT、實驗中一些操作錄像及相關注意事項通過網(wǎng)絡發(fā)送給每位學生，讓學生在實驗前先進行預習并掌握實驗中的重點和難點，幫助學生更有針對性地觀察實驗現(xiàn)象，由理論聯(lián)系實際，加深對理論的理解。也可將相關的工廠視頻展示給學生，從視頻中發(fā)現(xiàn)問題，觀察工藝的實際操作，以便學生們在實驗開展過程中形成創(chuàng)新思維，并與理論知識融會貫通。同時，針對學生們對一些基礎實驗儀器操作生疏、不規(guī)范等現(xiàn)象，也可利用這個環(huán)節(jié)進行簡單的講解和教導，不僅調(diào)動起學生對實驗課程的積極性，也能引起足夠的重視[8]。

2.4 對現(xiàn)有考核方式的優(yōu)化

課程之所以設置考試，是為了讓學生鞏固已學知識內(nèi)容并加深印象。對于實踐環(huán)節(jié)，考試或考核同樣是為了讓學生進行規(guī)范操作、注意觀察細節(jié)、提升熟練程度，放棄蒙混過關的僥幸心理?！度菊に囋韺嶒灐肥禽p化工程專業(yè)的基礎實驗，掌握實驗方法與技能可為后續(xù)的綜合實驗、畢業(yè)設計奠定良好的基礎。由于受制于實驗的時間、實驗的臺套數(shù)及學生能力的參差不齊，該門實驗課程現(xiàn)行的考核方式主要采用對學生平時打分、實驗報告的成績兩方面按照1∶1比例綜合而成。這種考核方式不完整、不全面、不科學，無法真實反映學生對原理課程的掌握程度，更與“卓越計劃”強調(diào)的人才培養(yǎng)目標相去甚遠，必須進行改革。

“卓越計劃”下的染整工藝原理實驗課程考核重點應當是考核學生綜合能力，而不僅僅是簡單的考核對知識的理解程度。就平時打分環(huán)節(jié)而言，可以嘗試采用多樣化的考核形式。例如，可以觀察學生在實驗過程中的操作能力，與老師的交流、探討來考核學生的掌握情況等。實驗課程結束后，可舉行簡單的期末考試，根據(jù)實際情況，依照實驗課程設計相關考題。學生通過抽簽的方式?jīng)Q定實驗的考試內(nèi)容，最終成績需參考學生上交的實驗結果(即被處理的織物)，避免學生編造實驗數(shù)據(jù)。這樣的考核方式既考查了每位學生的綜合能力，又激發(fā)了學生的主觀能動性。

3 結語

《染整工藝原理實驗》課程的開設在大三階段，這正是學生接受創(chuàng)新實驗的初始階段。若能在該階段給學生創(chuàng)造更多機會，最大限度地提高學生的實際動手能力和綜合分析能力，培養(yǎng)學生獨立解決實際問題和創(chuàng)新的能力，學生們將終生受用。所以，對現(xiàn)有實驗內(nèi)容的提煉，增設綜合性、設計性實驗項目并完善考核制度，是為實現(xiàn)更高水平的“教、學、做”一體化貢獻力量。

[1] 張安富，劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考[J].高等工程教育研究，2010，(4)：56-59.

[2] 王寶璽.關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考[J].高校教育管理，2012，6(1)：15-19.

[3] 林 健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011，(5)：1-9.

[4] 范建云，謝益民，王 鵬.輕化工程專業(yè)實驗教學改革與探討[J].輕工科技，2015，(4)：143-144.

[5] 彭勇剛，紀俊玲，汪 媛.輕化工程專業(yè)實驗課程改革探索與實踐[J].實驗科學與技術，2009，7(4):116-118.

[6] 胡仁志，張艷波，呂少仿.輕化工程專業(yè)實驗教學體系的構建與實踐[J].武漢紡織大學學報，2011，24(2):77-78.

[7] 劉建昌，徐心和.自動化專業(yè)實踐教學重要性剖析[J].實驗室研究與探索，2005，(51)：94-98.

[8] 仝曉燕.探索研究性實驗教學提高學生的創(chuàng)新能力[J].高校實驗室工作研究，2007，92(2):20-22.

Exploration and Practice of Comprehensive and Designable Experiments in Light Industry and Chemical Engineering

REN Yan，XING Jian-wei，XI Zhi-hua，LIU Cheng-kun

(College of Textile and Material, Xi'an Polytechnic University，Xi'an 710048，China)

Based on the optimization and improvement for the practical teaching of light industry and chemical engineering, a scientific and reasonable practical teaching mode was explored for the higher textile colleges, especially for the application-oriented universities.

light industry and chemical engineering; dyeing and finishing; comprehensive; designable; experiments teaching

2016-09-09；

2016-10-08

2016年西安工程大學“專業(yè)綜合改革試點”項目([2016]12)及其子項目的研究成果。

任 燕(1983-)，女，陜西西安人，講師，在讀博士研究生，研究方向為輕化工程，E-mail：ry901@163.com。

G642.0

A

1673-0356(2017)01-0059-03