浙江理工大學材料與紡織學院 李 妮 周小紅 方 園
提高學生實踐能力的課堂教學研究
浙江理工大學材料與紡織學院 李 妮 周小紅 方 園
本文以《紡織品性能及測試新技術》課程為例,在課程介紹的基礎上闡述了提高學生實踐能力的重要性,并從目標、策略以及反饋和課后反思三個方面對提高學生實踐能力的課堂教學進行了探討,圍繞模塊教學,提出了點線+縱橫結合的網絡式課堂教學方法。
實踐能力 課堂 教學
本科教育中實踐能力的培養主要是通過單獨開設的實踐教學完成,由于目前社會對本科院校畢業生實踐能力的需求越來越重視,如何提高學生的實踐能力在本科教學中也變得越來越重要。眾所周知,通過單獨開設的實踐教學能夠提高學生對所學課程的認知,有助于學生理解和掌握所學專業的專業知識,培養學生動手操作能力、創新能力,提高學生的綜合素質。通過實踐教學能培養學生的綜合能力和應用能力,縮短課堂與學生畢業之后從事專業崗位之間的距離,從而實現“學以致用”,實踐教學同時有利于提高課堂教學的質量。但實踐教學與課堂教學相輔相成,提高學生的實踐能力不僅僅在于實踐教學,課堂教學也很重要。本文以浙江理工大學材料與紡織學院紡織工程系開設的《紡織品性能及測試新技術》課程為例,探討了提高學生實踐能力的重要性和提高學生實踐能力的課堂教學方法。
隨著檢測技術和信息技術的發展,紡織測試技術也有了很大進展,各類準確高效的測試方法和測試儀器不斷出現。結合市場需要和專業前沿,課程《紡織品性能及測試新技術》為專業選修課,總學時為32學時,其中理論性教學課程為26學時,實踐性課程為6學時,以模塊教學的方式進行,主要包括舒適保暖功能模塊、耐用性能模塊、阻燃與熱防護功能模塊、紫外線防護功能模塊、生態性能5個模塊。該課程是紡織工程專業專業基礎課《紡織材料學》和《紡織材料學實驗》內容的進一步延伸,其中《紡織材料學實驗》 對纖維、紗線和織物的基本特性進行了相關檢測,并通過實驗鞏固和深化學生在課堂上所學的理論知識,培養和鍛煉學生的實際動手操作能力,為進一步學習《紡織品性能及測試新技術》課程打好基礎。
隨著電子信息技術的發展,紡織技術也取得了進步。紡織新材料的研究和應用,材料、物理、化學、計算機等技術在紡織行業內的更新應用,使企事業單位和測試部門對學生新材料以及測試方法和技能的掌握和應用有了更高要求,學生需要具有更開闊的視野,掌握更加先進的測試儀器和方法。課程《紡織品性能及測試新技術》旨在培養學生在紡織品創新設計、先進制造和流通過程中,具有獨立進行紡織品性能測試設計和操作能力,根據測試結果對紡織品的性能進行分析評價,提出紡織品性能改善的方法與措施,是夯實學生基本技能、提高實踐能力的課程之一,是教師科研促進教學進步的實踐。
課堂教學的環節很多,提高學生實踐能力的課堂應從每個環節出發,增加課堂教學的有效性。本文擬解決的關鍵問題是通過課堂教學和實驗實踐輔助手段在課程中的運用,提高學生的實踐能力。
1.目標要正確。《紡織品性能及測試新技術》課程根據紡織品的性能或者功能,如舒適保暖功能、耐用性能、阻燃與熱防護功能、紫外線防護功能、生態性能,介紹相關的測試方法與新技術發展。學生學習這些內容之后,結合已有的專業知識,對紡織品的性能進行綜合分析,提出改善紡織品性能的方法與措施,進行紡織品創新設計,從而達到提高學生實踐能力的目的。
制定教學目標過程中首先要對學生掌握《紡織材料學實驗》的基本技能進行全面了解,然后設置有提升的、難易適中的、可操作的教學目標。《紡織材料學實驗》中介紹了紡織品透氣性的評價和測試方法,紡織品吸濕性能的評價和測試方法,但實際生產和使用過程中僅考查紡織品透氣性或吸濕性這種單一性能,學生缺乏系統鍛煉。《紡織品性能及測試新技術》圍繞舒適性這一模塊,從透氣性、吸濕性、透濕性、熱傳導性能等多方面綜合考慮紡織品穿著舒適性的評價指標和評價方法,學生通過實驗設計分析紡織品的舒適性,可以將學到的內容和實際紡織品的開發應用聯系地更加緊密,從而將所學的理論知識靈活應用,提高實踐能力,增強學習效果。
2.策略要有效。以擴充學生知識面和提高學生實踐能力為目標的《紡織品性能及測試新技術》教學要結合學生的專業基礎,設計有效的切入點,提高學生的學習興趣和熱情,引導學生對學習內容進行思考和創新。
(1)理論性課程。進行點線結合和縱橫結合的網絡式教育。教學過程圍繞各個知識點開展,學生掌握各個知識點的基礎上,把相關知識點連接成線,并在線的周圍不斷擴充知識點。教學過程中同時注重縱橫比較,對于同一個知識點,不僅了解它的發展歷史,掌握現有的應用技術,還要對它的最新技術和發展趨勢有所了解,并對現有的各種應用技術進行比較。以測量紡織材料的吸濕性為例,為了得到表征材料吸濕性的吸水率或回潮率指標,材料中水分含量的測量除了《紡織材料學實驗》中介紹的烘箱法,還有吸濕劑(干燥皿)法、真空法、紅外線法以及電磁波法。學生首先要了解各種方法的原理,在此基礎上掌握各種測試方法、應用場合、各自的優缺點。通過查閱、整理和相互交流文獻材料,學生進一步了解其他水分含量的測試方法,對學到的知識點將會有一個全面掌握。另外,暖體假人是現在測試服裝舒適性的一種廣為使用的方法,它可以從熱濕兩個方面客觀衡量紡織品的舒適性,暖體假人從最初的單功能到現在的多功能經歷了幾代的發展,暖體假人表面的模擬皮膚的織物制備技術也得到了不斷地更新,學生通過學習這種技術,能更加深入的理解紡織品舒適性研究和表征的重要性和必要性。
(2)實踐性課程。精心設計合適的實驗實踐的訓練量。實驗量不能過多,多了就失去了課堂教學的意義,也不能過少,少了學生對講解的測試技術缺乏理解。
另外,實踐設計要合理。實踐訓練以“自主、合作、探究”為基礎,設計實驗方案以學生“想有方向、做有目的、動有收獲”為宗旨,培養學生在一定的時空“去想、去做、去活動”。目前,《紡織品性能及測試新技術》實踐教學6學時,具體包括:先進紡織材料結構測試技術與應用;紡織品液態水傳遞性能測試新技術與應用;基于出汗暖體假人的服裝熱濕舒適性能實驗;小負荷作用下紡織品單軸向耐疲勞實驗;小負荷作用下紡織品雙軸向耐疲勞實驗;紡織品TPP熱防護性能測試與應用;紡織品紫外防護實驗;液相色譜串聯質譜實驗與應用。這8個實驗將結合目前學校已有的測試設備、學生的興趣和教師多年的科研總結有選擇性地開設。為了進一步達到教學效果,該課程將依托學校的測試分析中心,邀請有豐富經驗的老師共同加入實驗教學。這些老師擁有大量的實驗數據和豐富的教學經驗,學生的知識面將得到進一步擴充。
理論教學和實踐教學要相輔相成,緊密聯系,通過理論教學指導實踐教學,通過實踐教學強化理論教學效果。
(3)反饋和課后反思要重視。課后及時反饋是檢測教學效果的有效措施,理論教學將通過作業、PPT匯報等檢測教學效果,實踐教學將通過設計合理的實踐教學報告,及時檢測實踐教學效果,并在課后不斷總結、反思,提高教學的有效性,提高學生分析問題和對問題進行歸納總結的能力。
通過課堂教學提高學生的實踐能力,對強化學生專業知識,培養學生創新思維和工程能力,提高學生的職業技能和綜合能力,提高學生的就業質量具有重要作用,而學生實踐能力的提高對于發揮行業優勢也具有重要意義。本文以《紡織品性能及測試新技術》課程為例,闡述了提高學生實踐能力的重要性,提出了提高學生實踐能力的點線+縱橫結合的網絡式課堂教學方法。
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(此文系紡織科學與工程浙江省重中之重一級學科教學改革研究項目)
ISSN2095-6711/Z01-2015-10-0052