輕化工程(染整)專業實踐教學體系建設

輕化工程(染整)專業實踐教學體系建設

陳英，何瑾馨，閔潔，楊卓，劉保江，徐蔚，朱智甲

(東華大學 化學化工與生物工程學院，上海 201620)

摘要：闡述東華大學輕化工程(染整)專業實踐教學體系的形成，介紹培養學生創新能力的實踐教學內容，論述基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、創新實驗、校內工程實訓及校外創新基地實習在創新人才培養中的重要性。

關鍵詞：輕化工程專業；實踐教學；教學體系；創新人才培養

2007年，教育部、財政部推出“本科教學質量工程”[1]，強調“大力加強實驗、實踐教學改革，推進高校實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的改革與創新”。“以倡導啟發式教學和研究性學習為核心，探索教學理念、培養模式和管理機制的全方位創新”。這給高校的實踐教學改革指明了方向。

輕化工程(染整)專業是我校(東華大學)辦學歷史悠久的工科專業，主要培養紡織印染相關領域從事工業生產、工藝設計、科學研究、技術管理和新產品開發的工程技術人才。近年來，輕化工程(染整)專業的畢業生就業領域拓展到行業管理、紡織品檢測、服裝貿易、相關專業出版社、報刊、網站等。針對這種變化，課程的理論和實踐教學的改革勢在必行。實踐教學是工科專業人才培養的重要環節，需要與時俱進、不斷創新，從而滿足人才培養的要求。我們在這方面進行了有益的探索。

一、 實踐教學體系的構建

實踐教學體系的創新首先是教學理念的創新。教學理念決定了實踐教學的目標、模式和方式，還決定了實踐教學的改革方向。沒有先進的教學理念，就不能形成先進的培養模式和先進的教學體系[2]。

我校輕化工程(染整)專業在實踐教學中，以學生為主體，在理論課學習和掌握了基本操作技能的前提下，教師重在指導和引導，將實驗的主動權交給學生，指導他們運用已學的理論知識設計實驗，培養他們的獨立思考和實踐動手能力，激發他們對科學研究的興趣。在實驗形式上，通過綜合性、設計性實驗，提高學生綜合運用理論知識及工藝設計的能力；通過創新實驗，引導學生提出問題，激發學生的分析思維和直覺思維，培養學生的創新意識和勇于探究的精神，增強學生的產品開發能力和技術創新能力。加上與工程實際聯系緊密的校內工程實訓和校外創新基地實訓，逐漸形成了由基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、創新實驗、校內工程實訓與校外創新基地實習相結合的實踐教學體系，并不斷完善，使其有利于學生創新意識的形成、創新思維的訓練、創新技能的獲得和創新素質的養成。

二、 實踐教學內容

教學內容是教學體系的基本組成部分。本專業的實踐教學內容包括：基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、創新實驗、校內工程實訓與校外創新基地實習。

1. 基礎性實驗

基礎性實驗的基本特征是實驗內容、實驗方法和實驗結果的已知性，也稱為驗證性實驗。本專業基礎性實驗內容包括紡織品前處理(退漿、煮練、漂白、絲光等)、染色(活性染料染色、還原染料染色、酸性染料染色、分散染料染色、陽離子染料染色等)、整理(防皺整理、阻燃整理、 靜電整理等)等各種工藝實驗30多個。通過基礎性實驗培養學生正確的實驗操作技能、儀器操作方法，對實驗過程的觀察、實驗結果的分析及存在問題的解決能力。如活性染料染色實驗，內容包含了不同染料結構、不同染色溫度對染色效果的影響，教師對實驗結果是已知的，學生按照正確的實驗方法進行操作，應該得到一致的結果。但有時會由于染化料稱量不準確、實驗過程溫度控制不當等原因造成結果偏離，這就要求學生在實驗過程中仔細觀察并記錄實驗現象，根據原理分析結果出現偏離的主要原因，并提出改進方案。只有規范的實驗操作才能確保實驗順利進行，得到正確的結果，因此基礎性實驗對操作技能的訓練是創新型人才培養最基礎、最重要的環節。

2. 設計性實驗

設計性實驗的基本特征是學生實驗的主動性和實驗(設計)方案的多樣性。學生對實驗結果部分已知、部分未知，具有探究性的特點。如純棉阻燃染色紡織品染整工藝設計實驗，要求學生正確選擇染化料和整理劑，設計正確的前處理工藝、染色工藝和阻燃整理工藝，在制品達到毛效、白度指標要求的前提下進行染色，最后進行阻燃整理，且達到染色牢度和阻燃性能指標。不同的學生可能會選擇不同的染料、不同的阻燃整理劑及不同的工藝條件(溫度、時間、浴比等)，但只要達到目標指標即可。有了基礎性實驗的基本技能訓練，教師不必給出具體的實驗方法，只需提出產品的目標要求，引導并鼓勵學生選擇環保的染化料、節能減排的工藝等，培養他們的工藝設計能力，通過產品的最終性能指標來證明所制訂工藝的合理性。

3. 綜合性實驗

綜合性實驗的基本特征是實驗內容和實驗方法的多元綜合，實驗結果未知。要求學生靈活運用已掌握的知識和實驗技能進行內容更復雜的實驗，通過學生對實驗現象觀察、實驗結果分析得到結論，培養學生綜合運用知識及綜合創新的基本能力[2]。如拼色實驗，要求學生綜合運用顏色混合及染色的基本原理，選擇合適的染料及用量配方，結合正確的染色方法，達到目標樣品顏色的要求，包括表面得色、染色牢度。實驗過程中，可以借助測色配色系統和自動滴液系統，提高實驗效率和準確率，前提是能正確、熟練地操作這些儀器設備。當出現染色品顏色偏離目標色時，需要學生綜合分析，調整方案，直至達到目標要求。基礎性實驗培養了學生基本的專業實驗能力，如各類織物的染色工藝，在綜合性實驗中需要學生正確選擇，并根據拼色的具體情況進行合理調整，因此綜合性實驗是提高學生綜合創新能力必不可少的環節。

基礎性實驗、設計性實驗和綜合性實驗是每名學生必修的課程。在基礎性實驗中，每名學生的實驗內容和實驗結果是一致的，考核方式是評價最終實驗結果的正確性；在設計性實驗和綜合性實驗中，每名學生的目標要求、實驗過程不完全相同，但要合理，考核方式是看制訂的方案是否合理、半制品是否達到要求、最終產品是否達到目標要求。在工藝實現過程中給予學生較大的選擇空間，學生有較多的自主權。

4. 創新實驗

創新實驗的基本特征是實驗內容的自主性、實驗方法的探索性和實驗結果的未知性。不同于基礎性實驗、設計性實驗和綜合性實驗，創新實驗主要面對的是那些學習能力較強，對未知領域探索有濃厚興趣的學生。參與創新實驗的學生可以針對本專業領域或某個研究方向提出研究目標，并進行探究性試驗。教學目標更注重學生的探索性和創新性能力培養，是對學生科研能力訓練的重要形式。本專業主要通過本科生創新項目的立項，學生以課題組的形式開展創新實驗。學生提出探究性實驗方案和預期目標，指導教師對方案的可行性和安全性把關，通過一段時間的研究，完成實驗研究內容，按規范的論文格式整理結題報告。經過創新實驗的培訓，使學生掌握科學研究的基本思路和方法，培養了學生的團隊協作精神，這些學生在畢業論文的課題研究中往往凸顯出較強的創新研究能力。

5. 校內工程實訓

校內工程實訓的主要目的是模擬企業實際生產，培養學生的工藝設計和工業化設備運用能力，了解實驗室小樣和工業化加工之間的異同，掌握工業化加工中的主要影響因素，培養解決相關問題的能力，以彌補在企業實習過程中不能動手操作的不足。本專業通過校內工程實訓，使學生對企業完成染色產品從打小樣到批量生產的整個過程有全面的了解，對工業化生產中可能面臨的問題，如設備的水、電、氣供應及染化料性能等有全面認識，從而提高學生的工程實踐能力。考核方式主要以小樣試驗和大樣結果的一致性作為指標，以是否運用創新技術為評優標準。

6. 校外創新基地實習

校外創新基地實習的目的是幫助學生將學到的專業理論知識與生產實踐相結合，并學習企業運行中涉及的原料管理、生產管理、人員管理、安全管理等方面的知識。優先選擇新產品開發能力強、裝備水平和生產管理水平先進及社會責任意識強的企業建立校外創新實習基地。安排學生進行4~7周的實習，由企業導師指導，使學生全面掌握生產流程每個環節的銜接和相互的關聯、主廠房與輔助配套設施的關系、原料及產品質量的管理和控制、企業的社會責任和環保要求等。通過校外創新實習，提高

學生理論聯系實際的能力、與人交流溝通的能力、團隊合作能力和協調能力，這有助于學生縮短從學校到社會的過渡期。

校內外的實訓和實習是培養工科學生工程實踐創新能力的重要環節，是應用型人才培養不可或缺的部分，也是卓越工程師培養的要求。通過實訓和實習，進一步提高學生的理論與實踐相結合的綜合能力、理論應用于實踐的創新能力。

三、 結語

依托國家級染整工程實驗教學示范中心的平臺，我校輕化工程(染整)專業在以學生為本、以創新能力培養為核心的實踐教學理念指導下，建立了基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、創新實驗、校內工程實訓與校外創新基地實習相結合的實踐教學體系，該體系實施兩年多來得到了師生的一致肯定，在輕化工程(染整)專業創新型人才培養方面激發了學生的學習主動性，使學生的創新思維活躍、創新能力不斷提高，培養的學生也受到用人單位的一致好評。

參考文獻：

[1] 教育部，財政部.關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見[Z].教高〔2007〕1號，2007-01-20.

[2] 王光義.實驗教學理念與創新能力培養[J]. 實驗室研究與探索，2008,27(8)：76-78.

中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：2095-3860(2015)02-0134-03

作者簡介：陳英(1964—)，女，浙江寧波人，教授，博士，研究方向為紡織材料改性及清潔染整新技術。E-mail: yingchen0209@dhu.edu.cn

基金項目：上海市教育委員會2013年度本科重點課程建設項目；東華大學2014年度教學改革及教學基本建設項目