“功能整理”課程的教學(xué)與實(shí)踐研究

俞 丹 王 煒

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

0 前言

紡織印染產(chǎn)業(yè)多年以來(lái)都是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)、重要民生產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造國(guó)際化新優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。目前，為了滿(mǎn)足人們和社會(huì)多元化發(fā)展的需求，紡織業(yè)的發(fā)展已日趨多元化和功能化，其應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅局限于傳統(tǒng)服用、家紡產(chǎn)品的范疇，在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、土木建筑、交通運(yùn)輸、安全防護(hù)、航空航天等領(lǐng)域的發(fā)展也日新月異。在2020年12月22日，中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)李陵申在《厚積薄發(fā)，堅(jiān)定不移地走自立自強(qiáng)的科技創(chuàng)新之路》為題的工作報(bào)告中指出，“十四五”作為我國(guó)紡織工業(yè)邁向世界科技強(qiáng)國(guó)前列的重要時(shí)期，除了要加大應(yīng)用基礎(chǔ)研究力度，促進(jìn)科技成果產(chǎn)業(yè)化，更要強(qiáng)化創(chuàng)新載體間協(xié)同互促，提升產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新支撐服務(wù)能力。

當(dāng)認(rèn)真思考未來(lái)的發(fā)展方向時(shí)，與此同時(shí)，隨著“中國(guó)制造2025”的推進(jìn)、“互聯(lián)網(wǎng)+”在印染行業(yè)的全面推廣，以及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在業(yè)內(nèi)的傳承與發(fā)展，不難看出，印染企業(yè)不再局限于傳統(tǒng)的紡織品來(lái)樣印染加工，而是逐步走向各種不同性能纖維、紡織品的功能化、高科技化和創(chuàng)新化是紡織技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。除了掌握傳統(tǒng)的紡織品加工技術(shù)以外，思考如何把新材料、生物工程、人工智能、電子信息等充分融合到紡織產(chǎn)品中，應(yīng)該是我們?cè)谌瞬排囵B(yǎng)上需要重視的關(guān)鍵所在。此外，隨著我國(guó)高等教育國(guó)際化進(jìn)程的加快，對(duì)于那些具有創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐精神和國(guó)際化視野的紡織專(zhuān)業(yè)人才尤為重要。因此，上好紡織專(zhuān)業(yè)教育中的“功能整理”這門(mén)課也有很深遠(yuǎn)的意義。我校(東華大學(xué))作為國(guó)內(nèi)重點(diǎn)紡織院校之一，并且是首批“卓越工程師”培養(yǎng)院校，在培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高質(zhì)量工程技術(shù)人才中擔(dān)負(fù)著重要的責(zé)任，筆者根據(jù)多年在《功能整理》這門(mén)課上的教學(xué)與實(shí)踐，提出了以下的思考。

1 教學(xué)內(nèi)容上的思考

《功能整理》是我校(東華大學(xué))雙一流學(xué)科本科輕化工程專(zhuān)業(yè)在完成專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和染整專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課之后，于第八學(xué)期開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程。這門(mén)課的教學(xué)目的旨在培養(yǎng)具備扎實(shí)的紡織化學(xué)與染整工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能在紡織印染及相關(guān)的企事業(yè)單位從事紡織品染整工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)管理、染化料助劑和紡織品的質(zhì)量檢測(cè)與營(yíng)銷(xiāo)、染整新技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)等方面工作的高級(jí)復(fù)合應(yīng)用型人才，也為學(xué)生后續(xù)進(jìn)一步出國(guó)深造打下基礎(chǔ)。本課程的教授是在學(xué)完本專(zhuān)業(yè)各類(lèi)化學(xué)基礎(chǔ)課程，比如無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以及各類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修課程，如纖維物理與化學(xué)、染料化學(xué)、染整工藝原理等課程都順利完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中相關(guān)的染整工藝實(shí)驗(yàn)及染整工藝設(shè)備課也在進(jìn)行中，時(shí)間和課程上知行合一的安排，可以讓理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相結(jié)合，使學(xué)生更好的掌握相關(guān)知識(shí)。

《功能整理》雖然只是一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程，但是它的重要意義不亞于其他基礎(chǔ)課程。通過(guò)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生獲得有關(guān)紡織品功能整理必要的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。在上課的時(shí)候，老師不能只盯著原理講，這樣只會(huì)讓學(xué)生感到枯燥無(wú)味，而是在備課時(shí)候就積極搜索素材，尤其是跟國(guó)家發(fā)展休戚相關(guān)的大事。

（1）重點(diǎn)掌握織物的阻燃整理、耐久壓燙整理理論及應(yīng)用，了解拒水和防污整理、防紫外整理、抗微生物整理等發(fā)展概況。在傳統(tǒng)的抗靜電整理基礎(chǔ)上更是加強(qiáng)了導(dǎo)電整理、隱身整理等新型整理。比如在講導(dǎo)電紡織品的制備這一課時(shí)候，我們將結(jié)合導(dǎo)電紡織品是可穿戴設(shè)備的重要組成部分，而這種可穿戴設(shè)備因?yàn)槠潴w積輕巧、攜帶方便、能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體健康數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，以日益成為研究熱點(diǎn)。旨在夯實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為后期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，從事與本專(zhuān)業(yè)有關(guān)的功能整理技術(shù)工作，以及想要進(jìn)一步在國(guó)內(nèi)外高等院校深造的學(xué)生們打下基礎(chǔ)。

（2）就課程改革契機(jī)來(lái)講，隨著“中國(guó)制造2025”的推進(jìn)，“大國(guó)重器”越來(lái)越受到國(guó)家的重視，而染整行業(yè)尤其是帶來(lái)最多附加值的功能整理領(lǐng)域仍然存在許多“卡脖子”技術(shù)，因此講述行業(yè)發(fā)展相關(guān)的故事以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的現(xiàn)狀，容易吸引大學(xué)生，易于激發(fā)其對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同感、責(zé)任感、榮譽(yù)感。同時(shí)，在這一部分的講授中能夠融入思政元素，激勵(lì)同學(xué)們?cè)谖磥?lái)平凡的崗位上做出不平凡的成就，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)力量。例如紡織強(qiáng)國(guó)激發(fā)“四個(gè)自信”，技術(shù)革新蘊(yùn)藏的“工匠精神”，行業(yè)發(fā)展所彰顯的“敢為人先的首創(chuàng)精神”“百折不撓艱苦奮斗精神”，生態(tài)變革中體現(xiàn)的“社會(huì)責(zé)任”。比如，在講阻燃功能整理時(shí)候，傳統(tǒng)的防火處理已經(jīng)是老生常談了，這節(jié)課中我們加入了天問(wèn)一號(hào)登陸火星的案例分析。這次成功著陸的背后，不僅僅是航空航天的發(fā)展有關(guān)，紡織科技也在默默發(fā)揮著巨大的作用?；鹦翘綔y(cè)器耐高溫彈性密封裝置就裝配在姿控發(fā)動(dòng)機(jī)噴口尾管和導(dǎo)流錐管連接處，該裝置使用特種無(wú)機(jī)纖維材料與金屬材料復(fù)合編織。耐高溫彈性熱密封技術(shù)阻斷了發(fā)動(dòng)機(jī)火焰高溫?zé)醾鲗?dǎo)對(duì)周邊設(shè)備運(yùn)行的影響，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)火焰不泄漏，為探測(cè)器平穩(wěn)著陸火星提供了重要保障。當(dāng)這些激動(dòng)人心的案例被講解的時(shí)候，不僅能引發(fā)學(xué)生的興趣，更能讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要性和為紡織行業(yè)貢獻(xiàn)力量的使命感。

（3）“十四五”時(shí)期，我國(guó)將繼續(xù)深入打好污染防治的戰(zhàn)役，而紡織印染行業(yè)排放的污水排放是我國(guó)工業(yè)發(fā)展中的問(wèn)題之一，因此要實(shí)現(xiàn)行業(yè)的綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，需要不斷加大創(chuàng)新技術(shù)的投入。在功能整理課上，我們將引導(dǎo)同學(xué)關(guān)注綠色整理、生態(tài)發(fā)展。比如，借鑒泡沫技術(shù)在紡織品防水整理中的應(yīng)用，這一技術(shù)將以空氣代替大部分水作為化學(xué)品施加的介質(zhì)，通過(guò)發(fā)泡設(shè)備將防水整理液膨脹轉(zhuǎn)化成具有一定穩(wěn)定性的泡沫，然后施加到織物表面。這種低給液、低能耗和低污染的技術(shù)在綠色發(fā)展的今天非常值得討論和深入的分析。然后，我們還要告訴同學(xué)們目前功能整理中存在的不符合綠色發(fā)展理念的相關(guān)工藝，比如防皺整理會(huì)產(chǎn)生一定的甲醛，引發(fā)大家的思考。

2 教學(xué)方法上的思考

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的不少問(wèn)題，比如泛見(jiàn)識(shí)多，深見(jiàn)識(shí)少。對(duì)主題只是泛泛的了解，而缺乏深入的思考。只追求表面的形式完美，而忽略了深層的機(jī)理。這就需要老師有扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，巧妙的通過(guò)點(diǎn)評(píng)和提問(wèn)來(lái)揭示背后的問(wèn)題，目前研究的瓶頸，引發(fā)學(xué)生的進(jìn)一步思考。

（1）本課程在多年的教學(xué)過(guò)程中主要采用“功能紡織品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”作為教材，還選用了輕化工程專(zhuān)業(yè)雙語(yǔ)教材“紡織品化學(xué)整理”（Chemical finishing of textiles）作為輔助閱讀教材。國(guó)內(nèi)中文教材的選用，內(nèi)容翔實(shí)，概念敘述清晰嚴(yán)謹(jǐn)，比較適合學(xué)生用于掌握相關(guān)的理論知識(shí)。而外文教材的選用則旨在強(qiáng)化學(xué)生科技英語(yǔ)論文的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)的能力，尤其是提高對(duì)專(zhuān)業(yè)詞匯的認(rèn)識(shí)，有助于他們更好的開(kāi)闊眼界，為儲(chǔ)備“新興、前沿、交叉”的前沿知識(shí)打下基礎(chǔ)。同時(shí)，兩種教材的使用可以起到因材施教的作用。對(duì)于英語(yǔ)基礎(chǔ)好的同學(xué)，要求他們?cè)敿?xì)閱讀外文教材的內(nèi)容，將之前所學(xué)的功能整理知識(shí)與外文表達(dá)一一對(duì)應(yīng)并完成每篇文章后的習(xí)題；而對(duì)外語(yǔ)基礎(chǔ)較差的同學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)以中文教材為主，外文教學(xué)以常用詞匯為重點(diǎn)，同時(shí)鼓勵(lì)他們利用課余時(shí)間閱讀外文教材，進(jìn)一步地提升自己。

（2）功能整理作為一門(mén)應(yīng)用型課程，內(nèi)容不應(yīng)該只局限于課本、文獻(xiàn)等紙質(zhì)材料，通過(guò)視頻、動(dòng)畫(huà)等動(dòng)態(tài)形式可視化地展示織物在功能整理后賦予織物的新功能，這能與傳統(tǒng)的課本教學(xué)形成良好的互補(bǔ)。比如通過(guò)視頻展示阻燃整理后的織物在火焰上的情況，涂覆了含有微膠囊涂層的織物的紅外成像變化。此外，功能整理的加工過(guò)程也非常適合動(dòng)態(tài)展示，這可以補(bǔ)充很多課本中間斷的圖片所不能展示的細(xì)節(jié)，但是要摒棄一些工藝落后、設(shè)備陳舊的視頻，盡量把染整行業(yè)最好的一面展現(xiàn)給學(xué)生。當(dāng)然，如果條件允許，攜帶功能整理的成品到教室中當(dāng)堂展示是最好的選擇，可以最大限度地活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的興趣。筆者對(duì)電磁屏蔽織物研究多年，在實(shí)驗(yàn)室中有許多電磁屏蔽織物的樣品，因此會(huì)把它們帶上課堂，用其包裹手機(jī)，展示對(duì)手機(jī)信號(hào)這種電磁波的屏蔽效果，達(dá)到了非常好的效果。

（3）在當(dāng)前的授課期過(guò)程中，由于現(xiàn)在學(xué)生們獲取信息的過(guò)程更加便捷，如果教學(xué)內(nèi)容不精彩，節(jié)奏不緊湊，在教學(xué)過(guò)程中比以前更容易出現(xiàn)學(xué)生聽(tīng)課不集中、思想開(kāi)小差和時(shí)不時(shí)翻看手機(jī)等現(xiàn)象。因此，我們要求學(xué)生自主查閱國(guó)內(nèi)外資料，將紡織材料改性、紡織品功能整理研究的新方向、新技術(shù)、新信息融入到專(zhuān)業(yè)理論課中，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的獨(dú)立理解和對(duì)設(shè)計(jì)主題的敏銳洞察能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生以3-4人為小組的形式，圍繞一個(gè)感興趣的功能整理主題上臺(tái)演講，時(shí)長(zhǎng)約10分鐘，類(lèi)似于今后的開(kāi)題、答辯等環(huán)節(jié)?；谝陨系沫h(huán)節(jié)，營(yíng)造“學(xué)做用”一體化的學(xué)習(xí)環(huán)境。這個(gè)過(guò)程將很好的展示學(xué)生們搜集文獻(xiàn)，歸納總結(jié)的能力，并鍛煉了他們的表達(dá)能力和組織能力，有利于大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

（4）學(xué)生的英語(yǔ)應(yīng)用水平是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的一個(gè)主要因素，許多通過(guò)英語(yǔ)六級(jí)考試的學(xué)生在上課時(shí)仍然聽(tīng)不懂、講不出，其原因是學(xué)生的英文專(zhuān)業(yè)詞匯量較少，這對(duì)于學(xué)生查閱國(guó)外文獻(xiàn)，了解國(guó)際水平和前言知識(shí)造成了很大的困難。為了使學(xué)生能流暢地閱讀英文資料，讓功能整理這門(mén)課緊跟國(guó)際新技術(shù)、新方向，我們提出由教師把專(zhuān)業(yè)詞匯和個(gè)別難以理解的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)選摘出來(lái)，在課堂上結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行重點(diǎn)講解，采用中英互翻譯、課題小作業(yè)以及靈活提問(wèn)等方式，調(diào)動(dòng)課堂氣氛、幫助學(xué)生更好掌握專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯的儲(chǔ)備，為學(xué)生今后就業(yè)或是進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ)。

（5）布置適當(dāng)?shù)恼n后任務(wù)是幫助學(xué)生鞏固課上所學(xué)知識(shí)的重要方法，在這方面要充分利用學(xué)校所提供的軟件資源，我校已經(jīng)和易班合作多年，在易班軟件上可以布置作業(yè)，檢查同學(xué)的完成情況。而且學(xué)生也可以通過(guò)軟件聯(lián)系到老師，方便老師答疑解惑。通過(guò)批閱作業(yè)，可以清楚地了解同學(xué)對(duì)之前知識(shí)的掌握情況，科學(xué)地規(guī)劃本節(jié)課講授的進(jìn)度與節(jié)奏，從而實(shí)現(xiàn)老師和學(xué)生之間信息的反饋。

（6）目前該課程采用綜合成績(jī)?cè)u(píng)定的方法，不以期末考試的成績(jī)作為唯一教學(xué)的評(píng)判依據(jù)，而是綜合考慮平時(shí)課堂問(wèn)答情況、主題匯報(bào)以及最終期末考試的情況。采用這種成績(jī)?cè)u(píng)定方式有助于提高學(xué)生的積極性，以及對(duì)課程的參與程度。以我校2019—2020學(xué)年輕化工程專(zhuān)業(yè)課程目標(biāo)達(dá)成度為例，教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度：一是能夠運(yùn)用紡織化學(xué)與染整工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理、分析和解釋?zhuān)⑼ㄟ^(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論0.80；二是了解紡織染整專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)，理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性 0.82；三是能夠分析和評(píng)價(jià)紡織產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和染整技術(shù)應(yīng)用對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律、文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任0.81。結(jié)果顯示教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度較好，說(shuō)明合理的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足培養(yǎng)的目標(biāo)和要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

《功能整理》課程是輕化工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，目前除了要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的功能整理專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)外，更要多思考如何提高教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)程中會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要認(rèn)真總結(jié)、反復(fù)改進(jìn)，爭(zhēng)取使廣大學(xué)生學(xué)好該課程，使學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)興趣有進(jìn)一步提高，對(duì)專(zhuān)業(yè)前景有深刻的認(rèn)識(shí)。通過(guò)引發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新性，從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的新工科紡織人才，為滿(mǎn)足學(xué)科長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和市場(chǎng)需求不斷努力。