基于OBE理念的“染料化學”課程教學探討

劉 越，張連陽，潘能宇，宋希雨，李世榮

（1.紹興文理學院，浙江 紹興 312000；2.浙江龍盛集團，浙江 紹興 312000；3.浙江省清潔染整技術(shù)研究重點實驗室，浙江 紹興 312000）

1 “染料化學”課程知識框架

紡織工業(yè)是中國具有歷史悠久的產(chǎn)業(yè)，也是中國的民生支柱產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟的發(fā)展和消費者服飾質(zhì)量的提升作出了巨大的貢獻，并且在當今國內(nèi)外新型經(jīng)濟形勢發(fā)展下又賦予了該產(chǎn)業(yè)新的重要內(nèi)涵。在“纖維—紗線、紡織—染整—服裝”這一大的紡織產(chǎn)業(yè)鏈中，印染工序是賦予紡織品服用舒適性、視覺美觀以及功能性賦值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起到紡織品美化師的作用。其中，染料知識的學習應(yīng)用對于紡織品染色或印花產(chǎn)品質(zhì)量的控制，特別是在倡導(dǎo)綠色、生態(tài)可持續(xù)化發(fā)展的今天，染料的創(chuàng)新及應(yīng)用對紡織品加工過程的節(jié)能減排、對紡織行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展都起到?jīng)Q定性的作用。因此，“染料化學”課程的學習對于輕化工程專業(yè)紡織化學與染整工程方向?qū)W生的能力培養(yǎng)至關(guān)重要。

輕化工程專業(yè)本科學生完成“染料化學”及相關(guān)課程的學習后，應(yīng)該掌握染料相關(guān)的基礎(chǔ)知識，具備分析、判斷并根據(jù)具體紡織品類型實施合理染料選擇及其應(yīng)用解決方案的能力，能夠從事未來紡織品印染生產(chǎn)或者染料研發(fā)等相關(guān)行業(yè)的工作?？紤]到染料的合成、染料應(yīng)用及結(jié)構(gòu)性能等的構(gòu)效關(guān)聯(lián)性，“染料化學”屬于重要的專業(yè)必修課，目前該課程講授用教材采用中國紡織出版社何瑾馨版國家規(guī)劃教材[1,2]。

2 基于OBE理念的“染料化學”課程教學設(shè)計探索

工程教育認證是基于學生知識的運用能力的培養(yǎng)與持續(xù)改進發(fā)展的人才培養(yǎng)模式，是中國工程教育人才國際化的重要舉措，目前已為全球較多國家認可并在高等教育人才培養(yǎng)體系中獲得廣泛的應(yīng)用[3,4]。不同于以往“教師課堂講授為中心、重視學過什么以及封閉式質(zhì)量管理”的傳統(tǒng)教學模式，以知識應(yīng)用能力為目標的工程教育認證[5,6]核心理念核心關(guān)注點是“以學生為中心（Student-Centered）、以全體學生知識應(yīng)用能力為評價指標的成果導(dǎo)向（Outcome-Based Education，簡稱OBE）以及為實現(xiàn)上述目的而實施的不斷的持續(xù)改進（Continuous Quality Improvement）”。工程教育認證是一種以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價。輕化工程專業(yè)工程教育認證的核心目標是建構(gòu)紡織印染及相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求，實現(xiàn)具有較高職業(yè)素養(yǎng)和滿足紡織印染行業(yè)工作需要應(yīng)用能力的人才培養(yǎng)。

“染料化學”作為輕化工程專業(yè)紡織化學與染整工程方向?qū)W生培養(yǎng)的主干課程，其在OBE理念下的教學指導(dǎo)思想亦將轉(zhuǎn)向于染料相關(guān)知識應(yīng)用為主的能力培養(yǎng)上，將原有以“教師為主、課堂講授、考試評價”為中心的傳統(tǒng)知識傳授架構(gòu)變?yōu)橐浴皩W生為主、能力培養(yǎng)、成果導(dǎo)向”模式的工程教育理念下的教學架構(gòu)，實現(xiàn)從“內(nèi)容為本”到“結(jié)果為本”的轉(zhuǎn)變，強化培養(yǎng)輕化工程專業(yè)學生解決紡織印染過程中染料應(yīng)用相關(guān)復(fù)雜問題的能力。

為適應(yīng)這一轉(zhuǎn)變，“染料化學”課程教學進行以下課程目標、教學途徑以及能力評價等方面的探索：

2.1 課程目標制定

“染料化學”課程主要講授染料與顏料基礎(chǔ)知識、中間體以及染料合成相關(guān)的重要單元反應(yīng)、染料結(jié)構(gòu)與顏色、各應(yīng)用分類染料及其相關(guān)性能等方面的染料知識。通過本課程的學習，使學生能夠掌握染料及其應(yīng)用分類、染料合成、染料結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)性能等基礎(chǔ)知識，具有紡織品印染生產(chǎn)及染料研發(fā)對染料選擇應(yīng)用相關(guān)解決方案的能力。考慮到該課程在輕化工程專業(yè)課程體系中的關(guān)聯(lián)性，“染料化學”課程重點將側(cè)重于染料應(yīng)用能力為主的培養(yǎng)，同時兼顧部分染料合成研發(fā)方面的培養(yǎng)。

為實施上述能力的培養(yǎng)，“染料化學”課程的學習擬達成以下課程目標。

目標1：能夠運用染料的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用及其制備等基礎(chǔ)知識，恰當表述和解釋染料生產(chǎn)加工及相關(guān)的應(yīng)用性能，分析不同類型紡織品染整工程工藝特點，比較和綜合染整工藝中適用染料類型的選擇。

目標2：能根據(jù)染料基團及結(jié)構(gòu)等特征差異及光譜吸收的量子化理論，正確表達染料基團及其結(jié)構(gòu)變化對染料色澤、牢度等相關(guān)性能的影響問題，識別和判斷不同結(jié)構(gòu)染料對單色光選擇性吸收性能或顏色的影響。

目標3：能理解染料生產(chǎn)過程影響因素的多樣性及其可選擇性，能夠通過文獻檢索分析研究，獲取染料合成工藝路線的初步設(shè)計選擇以及合成工藝因素等對染料生產(chǎn)相關(guān)的影響，獲得染料生產(chǎn)的優(yōu)化應(yīng)用解決方案。

目標4：能夠運用染料類型與性能等專業(yè)知識和原理，借助文獻研究，分析染料類型、結(jié)構(gòu)及其性能對紡織品印染工程實施過程的影響因素，獲得合理的印染解決方案。

2.2 教學達成途徑設(shè)計

為適應(yīng)多種學習途徑，“染料化學”課程的學習擬采取線上線下混合方式實施，包括線上分主題、分任務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)知識檢索查閱的自主學習，關(guān)鍵或重要知識點采取線下課堂集中講授，同時不定期的實施課后作業(yè)進行知識鞏固和以能力提升拓展為目的的課程論文編寫相結(jié)合的教學方式?！叭玖匣瘜W”課程教學過程需要遵循教育部關(guān)于課程建設(shè)“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”的“兩性一度”金課標準[7]。

本課程教學的達成，重點通過以下幾個方面的課程建設(shè)工作完成。

2.2.1 課程知識點的優(yōu)化

為強化工程教育專業(yè)認證OBE教學理念下輕化工程專業(yè)“學生為主、能力培養(yǎng)、成果導(dǎo)向”模式的教學架構(gòu)，進一步對“染料化學”課程教學內(nèi)容知識單元與知識點進行精選取舍，對關(guān)鍵或重要知識點細化闡述為主，對相關(guān)性邊緣內(nèi)容以自學為輔。

按照前述“染料化學”課程知識框架，對“染料概述” “中間體及重要的單元反應(yīng)” “染料的顏色和結(jié)構(gòu)”等通用知識部分，通過凝練講授，使學生理解并掌握染料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)性、量子化發(fā)色理論以及綠色合成加工技術(shù)等偏理論性內(nèi)容，熟悉染料基礎(chǔ)理論相關(guān)知識框架。通過“直接染料、還原染料、酸性染料、酸性媒染染料與酸性含媒染料、活性染料、分散染料、陽離子染料”等細分應(yīng)用染料的章節(jié)內(nèi)容講授，使學生了解并掌握染料對紡織品印染應(yīng)用相關(guān)的實踐知識，為今后的應(yīng)用能力培養(yǎng)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在染料課程講授過程中，同時要關(guān)注并樹立染料生產(chǎn)加工、染料應(yīng)用相關(guān)的生態(tài)可持續(xù)化技術(shù)及其發(fā)展趨勢，縮短課程理論知識與實踐應(yīng)用間的距離與時間差。

2.2.2 課程教學資源的聚焦

為拓展學生的“染料化學”知識面，建設(shè)并聚焦“染料化學”教學資源網(wǎng)站，通過各類染料相關(guān)的文獻資料的匯總聚集，方便學生就近、集中對“染料化學”課程相關(guān)知識的學習與參考借鑒。提供包括染料合成加工、染料基本知識、染料應(yīng)用相關(guān)文獻、染料標準、染料顏色及其測試等相關(guān)的文獻資料，特別是最新的染料相關(guān)的國內(nèi)外期刊文獻，提供信息量豐富的教參內(nèi)容以及與知識能力提高相關(guān)的拓展學習資料，借助于密切相關(guān)的課程網(wǎng)站，以方便學生對染料課程知識學習的就近、集中輔助提升。

2.2.3 課程教學團隊的建立

建立精干高效的“染料化學”課程教學與科研研發(fā)團隊，提高學生線上線下知識學習與科研創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)綜合協(xié)同是落實OBE理念的關(guān)鍵。針對課程重要知識點問題，實施以“課程講授+課堂討論+課下指導(dǎo)”等形式的教學學習，實施以學生參與的科研創(chuàng)新活動的能力培養(yǎng)，將“染料化學”課程知識重點、知識廣度以及知識深度有機結(jié)合，提升“染料化學”課程學習綜合能力。

與此同時，為加強“染料化學”課程知識的實踐認知度，在課程教學過程中引入國內(nèi)染料生產(chǎn)龍頭企業(yè)具有豐富染料生產(chǎn)管理經(jīng)驗的業(yè)界精英參與課堂授課，由主講教師命題或以學生關(guān)注熱點為題，由業(yè)界精英進行專題講授與答疑交流，縮短“染料化學”課程理論與染料生產(chǎn)實際應(yīng)用的距離，拓展“染料化學”課程學習的知識面與有效性。

2.2.4 知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)

課程知識的實際化應(yīng)用能力是工科學生的基本要求，“染料化學”課程知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)同樣如此。為此，在“染料化學”課程教學中關(guān)鍵知識點掌握與通識應(yīng)用學習間的對應(yīng)協(xié)調(diào)性方面，除了基礎(chǔ)知識的學習與理解掌握外，結(jié)合染料化學主要知識點，在課程的教學過程中引入課程論文作業(yè)，以達到進一步拓展“染料化學”知識面學習、能力強化提升的目的。

“染料化學”課程論文設(shè)置完成兩篇與染料知識相關(guān)的綜述性論文，通過論文的編輯，鍛煉學生染料文獻資料的檢索、分析、綜合等的能力，拓展染料相關(guān)的知識視野。同時，通過論文的匯總編輯，加強作為一名工科學生科技論文的編輯提煉能力。在“染料化學”課程學習周期內(nèi)，要求每位學生自主完成兩篇以“染料合成路線設(shè)計及選擇、合成相關(guān)因素對染料得率、性能、環(huán)?；虺杀镜鹊挠绊懛治觥毕嚓P(guān)的染料制備和“新型混紡紡織品染料種類選型及其選擇依據(jù)、染色工藝參數(shù)設(shè)計、染色因素影響討論及染色工藝優(yōu)化、染色質(zhì)量影響分析研究”等染料應(yīng)用相關(guān)的綜述性論文，以此提升學生對染料性能與應(yīng)用知識的綜合掌握。

2.2.5 課程思政元素的融入

教書育人作為高校人才培養(yǎng)的主要職責，在當前國際復(fù)雜多變形勢下凸顯其重要性。“染料化學”課程知識傳授過程中，通過染料化學相關(guān)的案例介紹，以潤物無聲的模式融入政治認可、家國情懷、科學精神以及職業(yè)素養(yǎng)等等思政元素，在潛移默化中養(yǎng)成輕化工程專業(yè)學生的社會責任意識與職業(yè)道德。例如以染料應(yīng)用技術(shù)進步與紡織工業(yè)發(fā)展為例展示中國古老社會文明，培養(yǎng)學生的文化自信與家國情懷；以染料生產(chǎn)與應(yīng)用相關(guān)的環(huán)保治理以及新型染料的研發(fā)創(chuàng)新為例展示大國發(fā)展責任與綠水青山就是金山銀山的生態(tài)文明，培養(yǎng)學生的社會責任、職業(yè)素養(yǎng)及科學精神；以世界染料演變與中國染料產(chǎn)業(yè)全球發(fā)展領(lǐng)先為例，向?qū)W生展示中國特色社會主義的制度優(yōu)勢及綜合國力，培養(yǎng)學生的政治認同以及家國情懷。

2.3 課程能力達成評價

對于學生“染料化學”課程知識的掌握與運用能力的評價，注重過程性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容包括平時課程作業(yè)（占比20%）、課程論文（占比30%）和期末閉卷考試（成績占比50%）三部分。其中期末閉卷考試由難易適度、覆蓋面廣泛且具有代表性的題目組成，考核內(nèi)容側(cè)重于以知識的理解與掌握上，以便真實地反應(yīng)學生對本課程的理解與掌握程度。同時，為減少以往短期突擊記憶背誦方式對考核評價的負面影響，規(guī)定如果期末考試成績?nèi)舻陀?0分，則總評成績最高記為59分。

3 “染料化學”課程教學實施效果反饋

“染料化學”是輕化工程專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主的一門專業(yè)必修課程。通過課程目標設(shè)計、教學達成途徑規(guī)劃以及能力達成評價等基于成果導(dǎo)向理念下“染料化學”課程的教學嘗試，對輕化工程專業(yè)學生對于染料專業(yè)知識的學習與應(yīng)用能力的提升路徑進行了有益的探索。實施過程獲得較好的成效反饋：（1）從課程作業(yè)及考核情況看，學生對染料合成與應(yīng)用相關(guān)問題的分析針對性、深度以及邏輯性上較以往都有明顯的提高。在課程論文的表述上，學生對于染料相關(guān)知識的探究深度、涉獵面廣度特別是對染料應(yīng)用與發(fā)展相關(guān)問題的分析應(yīng)用綜合能力等方面都有明顯的提升，課程目標達成度總體表現(xiàn)較好。（2）與染料知識應(yīng)用相關(guān)的專業(yè)競賽也有較好的體現(xiàn)，部分學生在所參加的第一屆、第三屆全國大學生綠色染整創(chuàng)新大賽中分別取得二等獎和一等獎的優(yōu)異業(yè)績。（3）對學生考研以及畢業(yè)后就業(yè)單位的回訪調(diào)查分析表明，學生的動手研發(fā)能力獲得研究生導(dǎo)師的一致認可，在學生從業(yè)企業(yè)中對紡織印染工作的適應(yīng)性、解決問題的能力等方面都有良好的評價。