“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

劉保江，楊 卓，陳 英，閔 潔，徐 蔚

(東華大學(xué) 化學(xué)化工與生物工程學(xué)院，上海 201620)

“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

劉保江，楊 卓，陳 英，閔 潔，徐 蔚

(東華大學(xué) 化學(xué)化工與生物工程學(xué)院，上海 201620)

“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”是輕化工程專(zhuān)業(yè)(染整方向)的核心課程之一。為貫徹落實(shí)國(guó)家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，結(jié)合東華大學(xué)輕化工程專(zhuān)業(yè)“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)實(shí)踐，以提高學(xué)生的綜合能力為目標(biāo)，進(jìn)行了面向工程教育的一系列教學(xué)改革，以增強(qiáng)學(xué)生在染整加工領(lǐng)域的設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用綜合能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)；教學(xué)方法；考核方式；教學(xué)改革

我校(東華大學(xué))輕化工程專(zhuān)業(yè)(染整方向)是國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)和首批實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”)的試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，擁有國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心。為滿足日益發(fā)展的印染行業(yè)對(duì)創(chuàng)新性復(fù)合型應(yīng)用人才的迫切需求，輕化工程專(zhuān)業(yè)根據(jù)工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了梳理和資源整合，同時(shí)在實(shí)踐教學(xué)模式改革方面進(jìn)行了一系列有益探索[1]。專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)作為輕化工程專(zhuān)業(yè)(染整方向)的必修課程， 是在染整工藝實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，更注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的點(diǎn)面結(jié)合，以及基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的結(jié)合。它包含較完整的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)方法，提供綜合性很強(qiáng)的技能訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高學(xué)生實(shí)踐技能和工程意識(shí)、活躍學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)等方面起著重要的作用[2]。本文結(jié)合我?！凹徔椘啡菊に囋O(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程的現(xiàn)狀，探討了該課程教學(xué)改革的實(shí)踐。

一、 “紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程是我校輕化工程專(zhuān)業(yè)(染整方向)開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程，設(shè)置為4學(xué)分、80學(xué)時(shí)。該課程要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)，自行設(shè)計(jì)染整加工工藝，動(dòng)手做大型設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，以進(jìn)一步鞏固染整工程專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，使學(xué)生完成專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)基本操作和專(zhuān)業(yè)基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立研究、獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立操作的綜合能力，使學(xué)生具備畢業(yè)后獨(dú)立從事染整技術(shù)研發(fā)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或者染整加工的技能。在“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生兩人一組，根據(jù)所選擇產(chǎn)品，運(yùn)用已學(xué)過(guò)的理論和工藝實(shí)驗(yàn)知識(shí)制訂工藝方案，完成從織物前處理到功能整理的全部染整加工過(guò)程。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，該課程基本達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)的能力，學(xué)會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際，掌握紡織品染整加工技術(shù)和產(chǎn)品性能檢測(cè)方法的目標(biāo)，使學(xué)生具備獨(dú)立從事染整專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作方面的能力。但在課程教學(xué)過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前教師一般會(huì)把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求、測(cè)試方法和參考資料等具體內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)習(xí)慣性地依賴教師，缺乏獨(dú)立自主的綜合分析能力；該課程把整個(gè)工藝流程分割成前處理、染色、功能整理和印花四個(gè)環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)，難以達(dá)到培養(yǎng)高層次應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目的。

傳統(tǒng)的“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程的設(shè)計(jì)性內(nèi)容不足，且教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)的實(shí)際染整加工環(huán)節(jié)脫節(jié)，過(guò)分強(qiáng)調(diào)程式化實(shí)驗(yàn)操作步驟和可預(yù)見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，沒(méi)有起到加深學(xué)生對(duì)染整工藝技術(shù)原理理解的作用，沒(méi)有達(dá)到使學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三的目的，不少學(xué)生對(duì)做過(guò)的實(shí)驗(yàn)基本能應(yīng)對(duì)自如，但在涉及到新的纖維材料加工工藝時(shí)就不知所措。因此，“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法滿足培養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合型高層次應(yīng)用人才的需求。

二、 “紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)改革

通過(guò)工程化思維、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維的綜合培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的紡織新產(chǎn)品研發(fā)能力和染整技術(shù)集成創(chuàng)新能力，是“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程改革的主要內(nèi)容。充分發(fā)揮現(xiàn)有的硬件和“雙師型”師資優(yōu)勢(shì)，依托染整學(xué)科的1個(gè)國(guó)家級(jí)工程中心、2個(gè)省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、1個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)示范教學(xué)中心等科研基地的資源優(yōu)勢(shì)，結(jié)合我校產(chǎn)學(xué)研辦學(xué)傳統(tǒng)，以高層次應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)改革探索，形成應(yīng)用型創(chuàng)新人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式。

1． 調(diào)整教學(xué)大綱和更新教學(xué)內(nèi)容

調(diào)整教學(xué)大綱和更新教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更貼近染整加工生產(chǎn)實(shí)際環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，滿足社會(huì)對(duì)染整專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的新需求，提高學(xué)生的染整技術(shù)設(shè)計(jì)能力。(1)教學(xué)學(xué)時(shí)從4周增加到6周，增加文獻(xiàn)檢索內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力，了解染整技術(shù)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。(2)增強(qiáng)學(xué)生的工藝方案設(shè)計(jì)能力，根據(jù)所學(xué)知識(shí)合理設(shè)計(jì)工藝，通過(guò)小樣試驗(yàn)驗(yàn)證工藝設(shè)計(jì)的合理性。例如，通過(guò)染不同濃度梯度的單色樣品實(shí)驗(yàn)，每個(gè)梯度染2個(gè)平行樣，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，形成染色濃度梯度曲線，然后建立一套染料染色數(shù)據(jù)庫(kù)；利用建立的數(shù)據(jù)庫(kù)拼3個(gè)顏色，由數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出染色配方，再與標(biāo)樣對(duì)比，修正染色配方，直到接近目標(biāo)色為止；并選擇一種顏色放大樣，最后通過(guò)放大樣比較大樣和小樣的色差并分析其原因。在工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，將自動(dòng)滴液系統(tǒng)應(yīng)用、染色數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和廢水COD測(cè)試融入其中，使學(xué)生設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程更加接近工廠實(shí)際加工過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生工藝設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)感。(3)增加產(chǎn)品種類(lèi)，拓展了學(xué)生自由選擇產(chǎn)品設(shè)計(jì)的空間。由3種產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)增加為6種(棉機(jī)織物、棉針織物、純棉彈力布、滌綸織物、滌棉混紡織物、真絲織物)，豐富了產(chǎn)品種類(lèi)。(4)結(jié)合清潔生產(chǎn)要求，增加印花新工藝部分內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)室新增涂料數(shù)碼印花機(jī)1臺(tái)，增設(shè)涂料數(shù)碼印花工藝實(shí)驗(yàn)；又購(gòu)置COD快速分析儀4臺(tái)，增加了對(duì)產(chǎn)品染整加工工藝過(guò)程中廢水的COD測(cè)試內(nèi)容，以提高學(xué)生的節(jié)能減排意識(shí)。

2． 加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

將以往的單純實(shí)驗(yàn)操作改為綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)確定影響染整加工工藝的每個(gè)因素，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，結(jié)合產(chǎn)品性能測(cè)試，最后獨(dú)立確定最佳工藝。

3． 創(chuàng)建主動(dòng)探索、大膽質(zhì)疑和生動(dòng)活潑的實(shí)踐教學(xué)氛圍

給學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)表達(dá)、主動(dòng)實(shí)踐的機(jī)會(huì)。在培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能和相關(guān)測(cè)試方法的前提下，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體。教師應(yīng)轉(zhuǎn)換角色，以學(xué)生為中心，輔助啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)計(jì)工藝方案，增強(qiáng)他們探索染整新技術(shù)的興趣，使他們學(xué)會(huì)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，具備獨(dú)立從事染整技術(shù)專(zhuān)業(yè)工作能力和研究能力。

4． 加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，首先進(jìn)行團(tuán)隊(duì)精神培養(yǎng)。要求學(xué)生具有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，每組學(xué)生分工合作，完成從坯布到染整成品的全部加工過(guò)程，每名學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)完整的綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且要?jiǎng)邮滞瓿扇繉?shí)驗(yàn)內(nèi)容；在實(shí)驗(yàn)方案制訂和實(shí)驗(yàn)完成后，交替輪換作階段性匯報(bào)；在綜合實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)各種儀器設(shè)備的操作；獨(dú)立完成綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)工作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其原因進(jìn)行深入分析，提高了學(xué)生的寫(xiě)作技能，為以后畢業(yè)論文撰寫(xiě)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

5． 改革課程考核方式

“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程的成績(jī)?cè)u(píng)定采用綜合累加的新方式，分為以下幾個(gè)部分：(1)染整工藝方案制訂匯報(bào)(15%)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)(15%)，主要考查學(xué)生的工藝實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力以及表達(dá)能力；(2)實(shí)驗(yàn)效果(30%)，包括前處理結(jié)果(7%)、仿色效果(15%)、后整理(8%)； (3)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告(25%)；(4)日常考勤(10%)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)(5%)。

染整工藝實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果匯報(bào)主要是對(duì)染整行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、染整工藝方案設(shè)計(jì)及加工工藝合理性、染整工藝參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)、性能預(yù)測(cè)、PPT制作水平、語(yǔ)言邏輯和表達(dá)能力等方面的綜合評(píng)定。日常考勤主要包括出勤率、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性，以及安全操作意識(shí)、主動(dòng)思考問(wèn)題能力和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小組內(nèi)部配合情況。團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)考核合作效率和對(duì)團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)情況。

紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求為：(1)完成染整加工工藝流程、工藝配方設(shè)計(jì)；(2)方案設(shè)計(jì)合理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，數(shù)據(jù)分析正確；(3)結(jié)構(gòu)合理，圖文格式規(guī)范，有獨(dú)到的見(jiàn)解和觀點(diǎn)。

三、 課程教學(xué)改革的效果

通過(guò)“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革，學(xué)生掌握了產(chǎn)品的染整生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和小樣試驗(yàn)方法，在工程能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)等方面得到了很好的訓(xùn)練，改革效果明顯。

1． 增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、設(shè)計(jì)意識(shí)、產(chǎn)品意識(shí)和工程意識(shí)

提高了學(xué)生基于工程化要求的獨(dú)立思考以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力。在染整工藝綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生基于興趣自由成組，自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品的染整工藝，組內(nèi)成員分工合作、自主管理，以學(xué)生為主體，教師適當(dāng)引導(dǎo)，提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生具備獨(dú)立解決工程問(wèn)題的基本能力，提高了其工程應(yīng)用和產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等綜合能力，滿足印染行業(yè)對(duì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的需求。

2． 提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和探索新事物的興趣

在實(shí)驗(yàn)方案制訂過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)自主查閱文獻(xiàn)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)綜合設(shè)計(jì)和制訂工藝方案，成為染整工藝綜合實(shí)驗(yàn)課程訓(xùn)練的主體。學(xué)生在自學(xué)染整設(shè)備和測(cè)試儀器的工作原理和操作方法的過(guò)程中，遇到問(wèn)題能夠主動(dòng)查閱相關(guān)技術(shù)資料，探求解決方法，培養(yǎng)了主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索和熱愛(ài)科學(xué)技術(shù)的意識(shí)。

3． 提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)

在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行系統(tǒng)化的分組管理，采取全流程的訓(xùn)練模式，增設(shè)階段性匯報(bào)和報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范培訓(xùn)。通過(guò)課程匯報(bào)和寫(xiě)作培訓(xùn)，使學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和寫(xiě)作能力等綜合素質(zhì)得到了顯著提升，為以后畢業(yè)論文撰寫(xiě)打下良好的基礎(chǔ)。

四、 結(jié)語(yǔ)

“紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)對(duì)輕化工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有十分重要的作用，不僅使學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)所涉及的染整加工與檢測(cè)技術(shù)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)和了解，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能的有機(jī)結(jié)合，而且有利于全面提升學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)適應(yīng)能力。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方式，完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，培養(yǎng)具有良好工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神的輕化工程專(zhuān)業(yè)卓越工程師，推動(dòng)我國(guó)印染行業(yè)快速發(fā)展。

[1] 陳英,何瑾馨,閔潔，等.輕化工程(染整)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)[J].紡織服裝教育,2015,30(2):134-136.

[2] 陳英, 劉保江,閔潔，等.輕化工程專(zhuān)業(yè)校內(nèi)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革：以“染色數(shù)據(jù)庫(kù)建立與仿色應(yīng)用”教學(xué)模塊為例[J].紡織服裝教育, 2016,31(1):60-62.

(責(zé)任編輯：姚時(shí)斌)

上海市教育委員會(huì)2015年度精品課程建設(shè)項(xiàng)目

劉保江(1981—)，男，河南平頂山人，實(shí)驗(yàn)師，博士，研究方向?yàn)榄h(huán)境新材料及清潔染整新技術(shù)。 E-mail:bjliu@dhu.edu.cn

G642.0

A

2095-3860(2017)02-0137-03