《織物后加工》實驗課課程改革的思考與探索

金恩琪，王雙雙，李曼麗

（紹興文理學院 紡織服裝學院，浙江 紹興 312000）

0 引言

高等院校承擔著為國家培養高層次專業人才的重要任務，高等教育的發展直接關系到國家與民族命運的興衰。目前，國內理工科高校對本科生動手實踐能力的提升尤為重視[1-2]，故理工科專業課的實驗教學自然而然地承擔起培養學生創新能力和實踐能力的重要責任。《織物后加工》是紡織工程專業本科生的核心課之一，其任務是使學生掌握紡織品后加工中各種纖維紡織品的染整加工工藝流程及其原理、紡織品顏色測量和后加工質量控制等方面的專業知識。

《織物后加工》課程共計48 學時，原來僅有8 學時的實驗課，為了響應學校提出的“著力培養具有堅實專業理論知識和實踐創新能力的應用型人才”的號召，課程教學團隊進行了將近3 年的教學改革，將實驗課時拓展至16 學時，旨在提升學生的實踐動手能力，在實驗過程中更好地理解消化課堂上學到的理論知識。從收集到的反饋意見來看，增加實驗課時的做法受到了大部分學生的歡迎，課程的教學效果得到了顯著的改善[3]。但是，由于《織物后加工》實驗課相較于理論課開設的時間短，任課教師的實驗教學經驗還不甚豐富，教學安排仍存在著不合理之處。因此，如下以《織物后加工》的實驗課程為例，結合一年多來的實驗課教改實踐，對以往教學過程中暴露出的具體問題進行梳理分析，并提出相應的解決方案，希望能為開設相似實驗課程的紡織輕化專業同行提供有益的參考。

1 以往實驗課教學中存在的主要問題

1.1 實驗教學理念不能很好地支撐應用型人才培養目標的實現

實驗教學理念的含義是教師對實驗教學意義、目標的認識以及自身在實驗教學中所起作用的理解。實驗教學對理工科應用型人才的培養應起到不容忽視的作用。然而，因受某些傳統觀念的影響，《織物后加工》教學團隊在原先的教學中，還是將實驗課視為理論課的補充，并未將實驗教學目標作一個清晰的定位，團隊成員對實驗教學目標的理解亦未達成共識。多數成員認為，《織物后加工》的實驗教學僅是一種輔助性教學，在知識和能力的培養中，更偏重于知識；在思維能力和動手能力的培養中，更偏重于思維能力。這種將知識和能力、思維能力和動手能力厚此薄彼、區別對待的認知直接導致實驗教學出現了問題，如重結果、輕過程；重理論知識鞏固、輕實踐能力訓練。

此外，教學團隊習慣于把實驗課教師定位成實驗管理者。因為織物后加工實驗需要用到不少危化品及精密貴重儀器，如硫酸、燒堿、Visible-UV 分光光度計和Zeta 電位分析儀等，故教學團隊認為必須嚴格管束好學生，以免出現人身安全及儀器損壞問題。然而，在實際教學過程中，教師對于這個“管束度”把握得不夠準確，往往出現管得過嚴、束得過死的現象，導致實驗過程中不少學生束手束腳，不敢動手操作，這不利于激發學生的嘗試勇氣，更不利于培養學生的創新能力。

1.2 實驗教學設計不盡合理

教學理念的偏差往往會造成教學設計上的不合理。本課程的實驗既有驗證性實驗，又有設計性實驗，二者各占實驗總學時的一半。驗證性實驗要求學生依照實驗講義按部就班地完成每一步操作得出實驗結果，此類實驗并無太大問題，問題比較突出的是設計性實驗。以其中的“活性染料染棉織物”為例，本來應當由學生選擇活性染料、堿劑、固色劑和中性電解質等染化料品種，整個實驗流程（如染/固色溫度、時間）理論上也均由學生自主設計。然而，任課教師出于對實驗組織管理的難易性、原料安全性及實驗時長的考慮，通常是將參考文獻中的一個活染染棉實驗范例復印后下發給學生留作參考。這就導致很大一部分比例的學生不動腦筋，直接將實驗范例照搬為自己的“設計方案”，使得設計性實驗失去了原有的意義。畢竟，動手能力的培養是實驗教學的重要內容，而上述不動腦的“動手”，僅能算是機械操作，談不上真正意義上的實踐動手能力的培養。

1.3 未能在實驗教學中大力推進課程思政

高校的思政教育不僅是思政課教師、學工書記以及輔導員的職責，也是每一位專業課任課教師的職責。原先《織物后加工》教學團隊就沒有足夠重視對學生的思想政治教育，存在著“重專業、輕思政”的錯誤認識。教學團隊成員在每周的政治學習中，尤其在經過2019 年“不忘初心，牢記使命”主題教育后，逐步意識到實驗教學中的確存在德育元素融入度低的狀況，開始仔細思考如何利用緊湊的實驗教學時間有效推進課程思政建設的問題。

2 實施實驗課程改革的具體舉措

2.1 轉變實驗教學理念

轉變理工科實驗教學理念的關鍵在于擺正課程中實驗課與理論課的關系。新的時代要求高等教育應以人的全面發展為基礎，而動手實踐能力的提升是高素質應用型人才培養的重點目標之一。染整工藝學是一門實踐性很強的學科，在其研究過程中，每個染色原理的發現，每個高質量染品的制成，都需要以大量的實驗做基礎。因此，包含紡織工程在內的理工科學生動手實踐能力和自主創新能力的培養很大程度上依賴于實驗教學。《織物后加工》教學團隊業已在這一點上達成了共識，逐漸轉變了原先的實驗教學理念，將實驗教學與理論教學放在了對等的位置上。此外，教學團隊在保證人身安全和正確使用儀器的基礎上，注重為學生創造一個寬松、和諧的實驗環境，制定容錯機制，鼓勵學生積極思考、大膽提問、敢于操作，不拘泥于固定的實驗方法或實驗步驟，勇于提出個人的見解和方案。當然，如上教學理念必須落實到實驗教學的合理設計上。

2.2 合理設計實驗教學流程

教師欲在實驗課中激發學生的主觀能動性，應當鼓勵學生既勤于動手，又善于動腦。本課程教學團隊對實驗教學流程進行了優化設計，更加準確地把握了示范與指導的尺度，并積極利用起超星學習通等線上教學平臺。每次實驗前，教師都會在學習通上給學生布置好預習內容，讓學生帶著問題預習和思考。此外，還將實驗涉及的儀器操作教學視頻上傳到學習通，要求學生仔細觀看。這些措施使學生對實驗的目的、原理、方法和步驟做到心中有數，尤其是在觀看了教學團隊制作的實驗教學視頻后，學生對實驗儀器的陌生感大為降低，操作儀器時不再像以前那樣畏首畏尾、不敢動手了。對于問題較為突出的設計性試驗，任課教師也是“狠下心來”，只做宏觀性指導，不再給學生下發實驗范例，激勵學生全程自主設計實驗。失去老師的“保姆式”輔導后，學生逐漸認識到只有在前期做足功課，實驗也可能圓滿完成，才有希望取得理想的實驗成績。由此，學生的自主意識開始提升，實驗設計和獨立操作能力有了明顯提高。

2.3 有效利用實驗等待時間

《織物后加工》的實驗用時較長，均在3h 左右。實驗課的大部分時間都消耗在學生的實驗操作上，教師講解實驗背景和原理的時間一般控制在20min，僅依靠如此短的講解時間實施內容豐富的課程思政教育是不現實的。然而，本課程設置的實驗涉及內容廣、步驟多，中間等待時間長，只要任課教師合理利用實驗等待時間，完全有可能融入課前設計好的思政教育內容。例如，在“活性染料染棉織物”實驗中，因為涉及染色和固色兩大步驟，每個步驟都要消耗較長的升溫和保溫時間。任課教師抓住這幾段實驗等待時間，為學生講解活性染料的使用概況和存在問題，指出目前許多染整領域的科研人員都在圍繞活染的低鹽低堿染色進行著不懈的努力，目的是降低活染染色對水環境造成的巨大損害，教育學生樹立環保意識。上述教學實踐證明，有效利用實驗的等待時間是穿插植入課程思政內容的有效方法，同時消除了以往學生在這些碎片化時間內做與課程無關之事的可能。

2.4 高度重視實驗室安全

孟子云：“離婁之明、公輸子之巧，不以規矩，不能成方圓；師曠之聰，不以六律，不能正五音”。我國古代先賢早已向自己的學生提出了“遵規守矩”的學習要求，而現代大學中的實驗教學，尤其是涉及諸如強酸、強堿等危化品的工科實驗教學，對操作規范性、安全性的要求更加嚴格，規矩制定的目的不是限制自由而是保障安全與準確。任課教師在每次實驗課上都會講明實驗紀律和操作規范，督促學生簽訂實驗安全操作承諾書，并且講述近年來高校中發生的一些重大實驗安全事故給學生以警醒。

例如，2018 年底發生的令人痛心的北京交通大學“12·26”垃圾滲濾液污水處理科研實驗事故，正是由于該校幾名師生違規開展試驗、冒險作業而導致的。為了幫助學生養成嚴守規矩的良好習慣，任課教師制定并執行了嚴格的獎懲措施。比如，是否守時，遵守實驗室紀律，履行實驗安排，獨立而規范地撰寫實驗報告等。對于遵循規范、嚴守紀律、謹慎操作者，教師給予增加平時分、免除值日等獎勵；對于粗心大意、目無紀律、違章操作者，則給予減分、增加值日次數、抄寫實驗室安全管理條例等處罰。規則之下，鼓勵上進，批評落后，紀律明確，獎懲分明，有效促使學生養成了嚴守規矩、謹慎做事的良好習慣。

2.5 鼓勵合理實驗分工與合作意識

因為實驗室內染整設備的臺（套）數有限，所以在上《織物后加工》實驗課時，紡織工程兩個班的學生分成大約20 個小組（3 人/組）進行實驗。任課教師對實驗分數的判準做了十分細致的規定：每個實驗小組都要在實驗前向教師提交詳細的實驗方案和分工說明（包括文獻收集、方案設計、實驗操作以及數據分析），小組內部的每位成員連續兩次實驗的分工不能完全相同；每次實驗完成后，小組內部進行貢獻等級背對背互評，教師依據實驗結果先對每個小組打出基礎分，再根據每組內部的互評結果對基礎分酌情加減，最終使得評分結果具體到人。每位學生的實驗分數主要取決于其所在小組的基礎分，想要使本組獲得高分，組內成員之間就必須相互包容、通力合作。許多原本表現懶散的學生為了避免因自己做事不力而拖累整個小組，也變得積極主動起來。這樣的實驗分數判準原則無形中幫助學生養成了相互尊重、包容協作的團隊意識，培養集體主義精神。

3 結語

高等院校的專業課教師應當清楚意識到，實驗課教學和理論課一樣，在高素質應用型人才培養方面發揮了同等重要的作用，不應厚此薄彼，區別對待。在《織物后加工》一類的理工科專業課教學中只有及時轉變實驗育人理念、合理設計教學流程、靈活穿插課程思政內容才能夠改善實驗教學對學生專業能力（尤其是動手實踐能力）的培訓效果，才能夠消弭傳統實驗課“重專業，輕思政”的弊端，使教學內容更加豐富多彩并具備正確的政治導向；教導學生嚴格遵守實驗室安全規定，培養謹慎細致的實驗習慣，則是維護實驗課正常開展的底線措施；鼓勵實驗小組成員進行合理分工，就能提高每次實驗的工作效率，潛移默化地培育學生的團隊合作意識。然而，《織物后加工》實驗課實施改革的時間不長，未來還有很長的一段路等待教學團隊不怕艱苦、摸索前行。教學團隊相信，只要積極吸收國內外先進教學理念，充分運用現代信息教學技術，此類實驗課程的授課質量定會得到更深層次的提升。