“紡織品染整工藝設計與實驗”課程教學改革的探索與實踐

劉保江，楊 卓，陳 英，閔 潔，徐 蔚

(東華大學 化學化工與生物工程學院，上海 201620)

“紡織品染整工藝設計與實驗”課程教學改革的探索與實踐

劉保江，楊 卓，陳 英，閔 潔，徐 蔚

(東華大學 化學化工與生物工程學院，上海 201620)

“紡織品染整工藝設計與實驗”是輕化工程專業(染整方向)的核心課程之一。為貫徹落實國家“卓越工程師教育培養計劃”，結合東華大學輕化工程專業“紡織品染整工藝設計與實驗”課程的教學實踐，以提高學生的綜合能力為目標，進行了面向工程教育的一系列教學改革，以增強學生在染整加工領域的設計能力、創新能力和工程應用綜合能力，實現學生綜合素質的提升。

紡織品染整工藝設計與實驗；教學方法；考核方式；教學改革

我校(東華大學)輕化工程專業(染整方向)是國家特色專業和首批實施“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)的試點專業，擁有國家級教學團隊和國家級實驗示范中心。為滿足日益發展的印染行業對創新性復合型應用人才的迫切需求，輕化工程專業根據工程教育認證通用標準，對專業實踐教學培養體系進行了適當調整，對實驗課程的教學大綱和教學內容進行了梳理和資源整合，同時在實踐教學模式改革方面進行了一系列有益探索[1]。專業綜合實驗作為輕化工程專業(染整方向)的必修課程， 是在染整工藝實驗基礎上開設的，更注重實驗內容的點面結合，以及基礎知識與專業知識的結合。它包含較完整的專業基礎知識與實驗方法，提供綜合性很強的技能訓練，在培養學生理論聯系實際、提高學生實踐技能和工程意識、活躍學生創新意識等方面起著重要的作用[2]。本文結合我校“紡織品染整工藝設計與實驗”課程的現狀，探討了該課程教學改革的實踐。

一、 “紡織品染整工藝設計與實驗”課程教學現狀

“紡織品染整工藝設計與實驗”課程是我校輕化工程專業(染整方向)開設的專業綜合實驗課程，設置為4學分、80學時。該課程要求學生綜合運用所學過的知識，自行設計染整加工工藝，動手做大型設計性試驗，以進一步鞏固染整工程專業理論知識，使學生完成專業實驗基本操作和專業基本技能的訓練，培養學生獨立思考、獨立研究、獨立設計、獨立操作的綜合能力，使學生具備畢業后獨立從事染整技術研發、新產品開發或者染整加工的技能。在“紡織品染整工藝設計與實驗”綜合實驗教學過程中，學生兩人一組，根據所選擇產品，運用已學過的理論和工藝實驗知識制訂工藝方案，完成從織物前處理到功能整理的全部染整加工過程。經過多年的教學實踐，該課程基本達到了培養學生熟練運用專業基本知識的能力，學會理論聯系實際，掌握紡織品染整加工技術和產品性能檢測方法的目標，使學生具備獨立從事染整專業技術工作方面的能力。但在課程教學過程中也存在一些問題，如實驗開始前教師一般會把實驗內容、要求、測試方法和參考資料等具體內容發給學生，導致學生做實驗時習慣性地依賴教師，缺乏獨立自主的綜合分析能力；該課程把整個工藝流程分割成前處理、染色、功能整理和印花四個環節，教學內容與生產實際脫節，難以達到培養高層次應用創新型人才的目的。

傳統的“紡織品染整工藝設計與實驗”課程的設計性內容不足，且教學內容與企業的實際染整加工環節脫節，過分強調程式化實驗操作步驟和可預見的實驗結果，沒有起到加深學生對染整工藝技術原理理解的作用，沒有達到使學生學以致用、舉一反三的目的，不少學生對做過的實驗基本能應對自如，但在涉及到新的纖維材料加工工藝時就不知所措。因此，“紡織品染整工藝設計與實驗”課程傳統教學方式無法滿足培養具有解決復雜工程問題能力和創新能力的復合型高層次應用人才的需求。

二、 “紡織品染整工藝設計與實驗”課程的教學改革

通過工程化思維、設計和創新思維的綜合培養，增強學生的紡織新產品研發能力和染整技術集成創新能力，是“紡織品染整工藝設計與實驗”課程改革的主要內容。充分發揮現有的硬件和“雙師型”師資優勢，依托染整學科的1個國家級工程中心、2個省部級重點實驗室、1個國家級實驗示范教學中心等科研基地的資源優勢，結合我校產學研辦學傳統，以高層次應用創新型人才培養為目標開展實踐教學改革探索，形成應用型創新人才實踐教學培養模式。

1． 調整教學大綱和更新教學內容

調整教學大綱和更新教學內容，使教學內容更貼近染整加工生產實際環節，加強學生工程能力的培養，滿足社會對染整專業技術人才的新需求，提高學生的染整技術設計能力。(1)教學學時從4周增加到6周，增加文獻檢索內容，培養學生查閱文獻能力，了解染整技術最新發展動態。(2)增強學生的工藝方案設計能力，根據所學知識合理設計工藝，通過小樣試驗驗證工藝設計的合理性。例如，通過染不同濃度梯度的單色樣品實驗，每個梯度染2個平行樣，確保數據準確，形成染色濃度梯度曲線，然后建立一套染料染色數據庫；利用建立的數據庫拼3個顏色，由數據庫計算出染色配方，再與標樣對比，修正染色配方，直到接近目標色為止；并選擇一種顏色放大樣，最后通過放大樣比較大樣和小樣的色差并分析其原因。在工藝實驗設計過程中，將自動滴液系統應用、染色數據庫建設和廢水COD測試融入其中，使學生設計的工藝過程更加接近工廠實際加工過程，增強學生工藝設計實戰感。(3)增加產品種類，拓展了學生自由選擇產品設計的空間。由3種產品工藝設計增加為6種(棉機織物、棉針織物、純棉彈力布、滌綸織物、滌棉混紡織物、真絲織物)，豐富了產品種類。(4)結合清潔生產要求，增加印花新工藝部分內容。實驗室新增涂料數碼印花機1臺，增設涂料數碼印花工藝實驗；又購置COD快速分析儀4臺，增加了對產品染整加工工藝過程中廢水的COD測試內容，以提高學生的節能減排意識。

2． 加強對學生實驗方案設計能力的培養

將以往的單純實驗操作改為綜合性設計實驗，由學生根據所學專業知識確定影響染整加工工藝的每個因素，通過單因素實驗，結合產品性能測試，最后獨立確定最佳工藝。

3． 創建主動探索、大膽質疑和生動活潑的實踐教學氛圍

給學生主動思考、主動表達、主動實踐的機會。在培養學生基本操作技能和相關測試方法的前提下，激發學生的主動性和積極性，使學生成為實驗教學的主體。教師應轉換角色，以學生為中心，輔助啟發和引導學生運用所學的專業基礎知識設計工藝方案，增強他們探索染整新技術的興趣，使他們學會獨立分析問題和解決問題，具備獨立從事染整技術專業工作能力和研究能力。

4． 加強學生團隊精神的培養

學生進入實驗室，首先進行團隊精神培養。要求學生具有團隊合作意識，每組學生分工合作，完成從坯布到染整成品的全部加工過程，每名學生不僅要學習完整的綜合實驗內容，而且要動手完成全部實驗內容；在實驗方案制訂和實驗完成后，交替輪換作階段性匯報；在綜合實驗中學會各種儀器設備的操作；獨立完成綜合實驗報告撰寫工作，并對實驗現象、實驗結果及其原因進行深入分析，提高了學生的寫作技能，為以后畢業論文撰寫打下了堅實基礎。

5． 改革課程考核方式

“紡織品染整工藝設計與實驗”課程的成績評定采用綜合累加的新方式，分為以下幾個部分：(1)染整工藝方案制訂匯報(15%)和實驗結果匯報(15%)，主要考查學生的工藝實驗方案設計能力、實驗結果分析能力以及表達能力；(2)實驗效果(30%)，包括前處理結果(7%)、仿色效果(15%)、后整理(8%)； (3)綜合實驗報告(25%)；(4)日常考勤(10%)和團隊合作意識(5%)。

染整工藝實驗方案和結果匯報主要是對染整行業技術發展現狀、染整工藝方案設計及加工工藝合理性、染整工藝參數設計依據、性能預測、PPT制作水平、語言邏輯和表達能力等方面的綜合評定。日常考勤主要包括出勤率、實驗習慣、實驗態度、實驗操作規范性，以及安全操作意識、主動思考問題能力和實驗過程中小組內部配合情況。團隊合作意識考核合作效率和對團隊貢獻情況。

紡織品染整工藝設計與實驗報告的要求為：(1)完成染整加工工藝流程、工藝配方設計；(2)方案設計合理，實驗結果可靠，數據分析正確；(3)結構合理，圖文格式規范，有獨到的見解和觀點。

三、 課程教學改革的效果

通過“紡織品染整工藝設計與實驗”課程教學改革，學生掌握了產品的染整生產工藝設計和小樣試驗方法，在工程能力、設計能力、創新意識等方面得到了很好的訓練，改革效果明顯。

1． 增強了學生的創新意識、設計意識、產品意識和工程意識

提高了學生基于工程化要求的獨立思考以及分析問題和解決問題的綜合能力。在染整工藝綜合實驗過程中，學生基于興趣自由成組，自主設計產品的染整工藝，組內成員分工合作、自主管理，以學生為主體，教師適當引導，提高了學生的團隊合作意識。通過啟發式教學，使學生具備獨立解決工程問題的基本能力，提高了其工程應用和產品設計開發等綜合能力，滿足印染行業對創新型應用人才的需求。

2． 提高了學生的學習積極性、主動性和探索新事物的興趣

在實驗方案制訂過程中，學生通過自主查閱文獻，根據所學知識綜合設計和制訂工藝方案，成為染整工藝綜合實驗課程訓練的主體。學生在自學染整設備和測試儀器的工作原理和操作方法的過程中，遇到問題能夠主動查閱相關技術資料，探求解決方法，培養了主動學習、主動探索和熱愛科學技術的意識。

3． 提升了學生的綜合素質

在課程設計過程中，進行系統化的分組管理，采取全流程的訓練模式，增設階段性匯報和報告撰寫規范培訓。通過課程匯報和寫作培訓，使學生的語言表達能力和寫作能力等綜合素質得到了顯著提升，為以后畢業論文撰寫打下良好的基礎。

四、 結語

“紡織品染整工藝設計與實驗”課程教學對輕化工程專業創新人才的培養具有十分重要的作用，不僅使學生對本專業所涉及的染整加工與檢測技術有一個較為全面的認識和了解，實現了專業知識和實踐技能的有機結合，而且有利于全面提升學生的就業競爭力和社會適應能力。在實踐教學過程中，應不斷豐富教學內容，創新教學方式，完善教學評價體系，培養具有良好工程素質和創新精神的輕化工程專業卓越工程師，推動我國印染行業快速發展。

[1] 陳英,何瑾馨,閔潔，等.輕化工程(染整)專業實踐教學體系建設[J].紡織服裝教育,2015,30(2):134-136.

[2] 陳英, 劉保江,閔潔，等.輕化工程專業校內工程實訓教學改革：以“染色數據庫建立與仿色應用”教學模塊為例[J].紡織服裝教育, 2016,31(1):60-62.

(責任編輯：姚時斌)

上海市教育委員會2015年度精品課程建設項目

劉保江(1981—)，男，河南平頂山人，實驗師，博士，研究方向為環境新材料及清潔染整新技術。 E-mail:bjliu@dhu.edu.cn

G642.0

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2095-3860(2017)02-0137-03