輕化工程專業實驗教學網絡資源建設與應用

楊文芳 楊麗 韓振邦 趙晉

摘 ?要 分析實驗實踐教學在輕化工程專業本科教學中的地位與作用，闡述現代教育技術在實驗教學中應用的優勢，分析傳統實驗教學中紙質指導書的不足，并詳細介紹輕化工程專業（染整方向）實驗視頻網絡資源的建設及其應用效果，對實驗教學中網絡資源、智能化教育技術的應用前景進行展望。

關鍵詞 實驗教學;輕化工程專業;網絡資源;自主學習;現代教育技術;實驗室

中圖分類號：G642.423 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）02-0024-03

1 實驗教學在輕化工程專業本科生培養中的作用

大學實驗實踐教學是指高等學校根據其培養目標的要求，組織和引導學生參與各種實踐環節并使其從中接受教育、培養綜合素質的一類教學活動。實驗實踐教學環節是通過學生的親自動手實踐來提高自身專業能力和素質的教學活動[1]，是理論教學所不能替代的，但又與理論教學相輔相成。實踐是相對于理論而言的，是人們能動地改造客觀世界的活動。教育部在《關于加強高等學校本科教學工作 提高教學質量的若干意見》中指出：“實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。”2007年1月，《教育部關于深化本科教學改革 全面提高教學質量的若干意見》中又一次要求：“高度重視實踐環節，提高學生實踐能力。要大力加強實驗、實習、實踐和畢業設計（論文）等實踐教學環節，特別要加強專業實習和畢業實習等重要環節。”當今，我國的高等教育大力提倡培養學生的應用能力、創新能力。因此，實驗實踐教學在本科教學體系中具有十分重要的地位[2-3]。

輕化工程專業（染整方向）屬于應用型工科專業，實驗實踐教學貫穿于學生四年的培養方案。在本專業本科生的畢業要求中闡明，學生畢業五年后應“具有運用輕化（染整方向）專業基礎知識分析染整工程問題中設備、工藝原理、工藝設計、檢驗檢測的能力;能夠運用輕化工程專業知識對復雜印染工程問題的解決方案進行綜合分析與設計”。要達成所要求的培養目標，必須有強有力的不斷改革創新、與時俱進的本科生實驗實踐教學體系。

2 現代教育技術及其優勢

現代信息技術的高速發展，促進了現代教育技術的大發展，尤其是在高等學校的教學中發揮了重要作用。現代教育技術的重要標志是計算機及網絡的輔助教學，即多媒體輔助教學。多媒體教學有著很多傳統教學方法無法媲美的優點，表現在：

1）多媒體教學可以更形象，如能夠靈活運用聲音、圖形、動畫和視頻等多種媒體信息的交融，直觀、形象地表現一些抽象的、難以理解的教學內容，達到直覺思維與邏輯思維的有機結合，促進學生對所學知識的理解和掌握;

2）利用課件中的鏈接功能給學生展示與課程相關的國內外的最新發展動態，極大地豐富教學內容，拓展學生的視野;

3）與傳統的教學方法相比，利用多媒體教學手段進行教學，授課教師可以在單位時間內向學生講授更多的內容，顯著增加課堂信息量，并可免除教師大量的板書，教師不再因吸入過多的粉筆灰而影響身體健康。

隨著互聯網絡資源及其相關技術的發展，現代多媒體教育技術的優勢更加凸顯。多媒體技術在高等學校的理論課教學中已普及應用，并收到良好效果。近年來，以計算機、網絡為代表的現代教育技術已經被大量用于實驗實踐教學，顯示出的教學優勢同樣是傳統實驗教學方法所不及的。一些大學科的實驗教學，諸如機械、化學、醫學等學科，開發了許多仿真實驗或操作過程的視頻課件等，為直觀表達實驗現象、實驗過程、實驗方法等起到很好的輔助作用，尤其對表達實驗中難以做到的場景更具優勢。

當今蓬勃發展的智能技術，使大學實驗實踐教學有了更強的武器，人們正在致力于仿真實驗項目、仿真實踐教學項目的開發，這將會給大學乃至于輕化工（染整方向）實驗實踐教學的方法、模式帶來巨大變革。

3 輕化工程專業傳統實驗教學的不足

在傳統的實驗教學中，實驗前要求學生進行預習，實驗預習基本延續紙介質講義。在這方面，學生預習往往要閱讀很大篇幅的文字說明，邊閱讀邊想象操作方法或實驗現象，而對于有些操作，閱讀完操作，仍然體會不到動手的切入點。如使用纖維切片器進行纖維橫截面制樣的表述：“以逆時針方向旋轉刻度螺絲，使之下端升至離開狹縫，松開緊固螺絲，提起定位銷，將螺座旋轉90°后把凸舌底座抽離狹縫底座，把纖維束梳理整齊，然后填入狹縫底座里。”面對小小的切片器，雖然有圖示，但是絕大部分學生在預習過程中對其操作方法是想象不出來的，許多學生經過幾遍預習，在實際操作中還是感到無從下手。

此外，在傳統實驗教學中的“教”環節，對實驗的要領及儀器設備的使用方法，很多步驟或學習要點是通過教師的實物講解或操作示范，甚至是手勢筆畫實驗操作過程進行傳授的，學生撮圍著，有些學生難以看清楚，多數情況下難以達到教師和學生心里期望的效果。但這恰恰是多媒體技術能夠顯示的優勢，如果制成視頻，便可以生動地展示。

4 輕化工程（染整方向）網絡資源建設

在一些專業實驗教學中，網絡資源缺乏，還不能支撐和滿足網絡教學的需要，如紡織領域的輕化工程（染整方向）的實驗視頻課件開發得很少。長期以來，雖然實驗教學、學生創新實驗及畢業課題環節等都較好地完成了，但是若將現代教育技術應用于實驗教學過程，勢必會收到更好的效果。因此，加強輕化工程專業（染整方向）實驗教學的網絡資源建設，實現優質資源共享勢在必行。本文擬對輕化工程專業實驗教學項目進行的網絡資源建設與應用作一闡述，并以此實施為起點，深化本專業的實驗教學改革。

首先，針對輕化工程實驗室中，本科實驗教學和畢業課題常用的儀器設備進行分析，在實驗視頻的制作組織與策劃中，對本專業實驗教學內容進行分析，依據實驗中涉及學生紙介質講義預習時難以想象的操作方法，選取典型實驗項目和使用頻次多的實驗設備進行嘗試，在分析實驗內容的基礎上統籌規劃，劃分實驗內容的難點、要點和層次，設計多媒體視頻展示的形式及制作要求，編寫成視頻拍攝腳本，然后對腳本進行評審、修改，研究每一個操作過程的表現形式，形成視頻策劃書。課題組制成10余個實驗項目和儀器使用的視頻資料，包括：

1）白度儀使用方法及織物白度的測試;

2）絲光架的使用方法及織物絲光實驗;

3）絲光效果測試——染色法;

4）棉織物退漿效果測試——紫標法;

5）小軋車的使用方法及安全注意事項;

6）強力機使用方法及梭織物斷裂強力的測試方法;

7）水洗色牢度試驗機使用方法及水洗色牢度測試;

8）汗漬色牢度試驗機使用方法及汗漬色牢度測試;

9）耐摩擦色牢度試驗機使用方法及摩擦色牢度測試;

10）灰色及沾色樣卡使用方法。

視頻中詳細展示了試樣的準備、制樣方法及操作注意事項。

將實驗視頻植入相關網站，如紡織實驗示范中心網站，并在輕化實驗室的專用電腦中保存，使學生能夠方便地在更多的終端上進行預習，并在預習實驗原理、工藝處方、流程的同時，體會到操作方法、樣品的制備、注意事項，增進預習效果。

5 實驗視頻應用效果

促進了實驗教學方法的改革 ?實驗教學多媒體視頻在促進實驗教學方法的改革，激發學生的自主學習熱情，提高學生創新能力方面顯示了優勢，對特色專業建設、拔尖創新人才培養具有重要作用。通過在本科實驗教學中使用多媒體視頻，改變了專業實驗教學一直以來依賴紙介質指導書的狀況，在使用視頻輔助預習中，學生能夠較全面地掌握實驗的整體要求、難點、要點、重要的操作方法等，解決了指導書預習后仍存在動手困難的問題;在提高預習質量的同時，提高學生自主學習的能力、實踐創新能力，并進而為實驗教學改革、為實驗室更深度開放奠定基礎。

實驗教學程序發生變化 ?使用多媒體視頻輔助實驗教學，促進了教學方法、模式的改革，有助于提高學生的自主學習能力。從教學程序上也可以看出這種變化。

傳統實驗教學一般程序為：學生預習實驗講義并書寫預習報告→教師檢查預習報告→教師上課講解，包括實物講解，操作示范→學生完成實驗→課下完成報告。

多媒體視頻構建后，實驗教學一般程序為：結合實驗講義、多媒體視頻預習→師生討論要點→啟發學生示范操作要領→教師引領、點睛→學生完成實驗→課下完成報告。

對于測試儀器使用方法及變色、沾色等級平定等多個視頻，既在輕化工程本科實驗教學中涉及到，也是學生畢業專題或創新實驗、開放實驗甚至是碩博畢業論文等使用頻率較高的。

提高了儀器設備的使用效率 ?實驗視頻的推出也推動了儀器設備的使用。通過國家對高校從“十五”至“十三五”及“中央地方共建”等投資的不斷建設，實驗室硬件環境得到極大改善，先進設備儀器的大量引進，對學科建設、專業建設、實驗教學、人才培養等發揮了巨大作用。然而，大量儀器設備的引進也帶來管理和使用上的很多問題，如在畢業課題期間，面對大量的使用者，需將儀器使用時的制樣要求、正確操作、注意事項等講清楚，工作量很大，學生往往要預約教師的時間，盡管某臺儀器在閑置，也只好排隊，浪費了實驗室的資源。網絡資源的推出，學生可以在不同的終端進行預習，再經過教師的簡要指點后即可完成。

有利于學生自主學習能力的培養 ?從創新型人才、應用型人才培養目標考慮，教師手把手地教學生難以獲得很好的效果，因為這樣做扼殺了學生自主學習的積極性、創造性。通過網絡資源輔助的實驗教學或開放實驗室等，從形式上就要求學生先通過網絡視頻進行預習后再進入實驗環節，“強迫”學生自主學習。

解決了紙介質說明書不易保存問題 ?目前的紙介質說明書不易保存，且數量有限，不能保證多名學生同時使用。在網絡無處不在的當下，開發實驗視頻課件、儀器正確使用的視頻，很好地解決了以上矛盾。

6 展望

隨著互聯網技術的快速發展，“互聯網+”的發展思路將對現代教育技術的提升有極大的促進作用，建設實驗教學網絡資源，豐富網絡內容，可以更好地發揮互聯網在實驗教學中的作用，改變傳統的實驗教學模式和方法，培養具有較強的自主學習能力的創新型人才。

參考文獻

[1]王崇桃，趙五一.應用型本科院校實踐教學探討[J].中國教育技術裝備，2011（36）：120-121.

[2]唐毅謙.加強課程建設是高校人才培養工作的基礎[J].教育與教學研究，2010，24（3）：1-2，6.

[3]劉明貴.實踐教學在應用型本科高校人才培養中的地位和作用[J].高等農業教育，2010，2（2）：6-9.