“非織造物測試技術”課程的教學模式探索

許云輝，王 健，杜兆芳，王 浩

(安徽農(nóng)業(yè)大學 輕紡工程與藝術學院，安徽 合肥 230036)

“非織造物測試技術”是我校(安徽農(nóng)業(yè)大學)輕紡工程專業(yè)一門兼具理論與實踐的專業(yè)基礎課程，課程涉及纖維化學與物理、高分子材料、紡織材料、非織造技術、機電等相關領域知識，內(nèi)容包括纖維原料基本指標，非織造布結構及特點，非織造布力學性能、品質(zhì)指標、功能性測試，土工布測試，電學及聲學性能測試和非織造產(chǎn)品來樣鑒別分析等。該課程具有技術含量高、實踐性強、理論知識要求高、測試對象多、應用范圍廣等特點。學生通過“非織造物測試技術”課程的學習，可進行多學科知識交叉融合，優(yōu)化專業(yè)知識結構，拓寬知識面。教師通過該課程教學，為實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標和培育企業(yè)高層次的檢測人員打下牢固的基礎。近年來，我們積極開展“非織造物測試技術”課程教學改革與實踐，探究適合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新型教學模式，完善非織造物測試課程體系建設，提高教學質(zhì)量，取得了較好效果。

一、根據(jù)非織造技術特點，整合精簡教學內(nèi)容，兼顧前沿技術

我?！胺强椩煳餃y試技術”課程采用的教材為《非織造布的性能與測試》(郭秉臣主編，中國紡織出版社出版)，共分15章，從非織造布用纖維原料、非織造布結構及特點、非織造布測試特征指標、力學性能、品質(zhì)指標、功能性測試、土工布測試、電學及聲學性能測試等方面設置內(nèi)容，使學生掌握非織造產(chǎn)品及測試技術的基礎理論知識，理解非織造纖維原料、產(chǎn)品結構與性能之間的關系。該教材重點突出，內(nèi)容銜接清晰，適用性較強。但隨著測試技術的快速發(fā)展，教材不可避免地存在一定的滯后性，加之課程內(nèi)容涵蓋不同非織造產(chǎn)品的力學、品質(zhì)、功能性等各項指標測試，為了在規(guī)定課時內(nèi)完成測試原理、儀器操作方法、注意事項等內(nèi)容的教學，使學生熟練掌握知識并正確應用，在制定教學計劃時，要充分考慮教學內(nèi)容的難度以及學生的接受度，因材施教，突出重點，突破難點，實現(xiàn)教學最優(yōu)化；同時要明確非織造測試技術的特點，合理安排教學內(nèi)容及學時，以先進的教育理念指導教改實踐，創(chuàng)造適宜的創(chuàng)新特質(zhì)生成環(huán)境，完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制[1-2]。

1.不斷充實和更新教學內(nèi)容

增加新型非織造產(chǎn)品檢測的有關內(nèi)容，例如增加防水拒油、防霧霾、阻隔病毒、電池隔膜、吸聲減振、高吸水等功能性超細或納米纖維非織造物有關知識，以適應新型非織造技術快速發(fā)展的需求，拓寬學生的知識面，提高學生的求知欲和創(chuàng)新意識。

2.補充相關基礎知識

在講授非織造物防輻射性能測試內(nèi)容時，可補充中子的類型、能量大小以及γ、X射線特性等基礎理論。教材中非織造用黏合劑的鑒別與測試等內(nèi)容較為簡略，造成學生了解該內(nèi)容有一定困難，教師在授課時可通過對高分子黏合劑的分子式、黏度、高次結構、化學活性、溶液性質(zhì)等基礎物化知識的講解，步步深入，輔助學生更好地理解該知識點。

3.引入最新檢測技術

非織造技術和檢測方法日新月異，教師在課程教學中可引入最新的檢測技術成果，調(diào)整教學內(nèi)容，介紹相關測試表征的前沿理論及技術，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的求知欲，通過問題探討激發(fā)其創(chuàng)新思維。如在介紹非織造產(chǎn)品的纖維原料檢測時，可在纖維鑒別技術中補充環(huán)境掃描電子顯微鏡、偏振光顯微鏡、X射線衍射、紅外光譜、熱重分析等技術，結合相關新興科技成果的介紹，提高學生的學習興趣，調(diào)動其主觀能動性，使學生在接受新知識的同時主動思考用于非織造產(chǎn)品的性能檢測還有哪些新手段、新技術，做到學以致用，理論聯(lián)系實際。

二、多種教學方法并用，提高教學效果

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關鍵在于激發(fā)學生的創(chuàng)新精神和自主思考。傳統(tǒng)的灌輸式教學過分強調(diào)教師的主導作用，忽視了學生的主體性，導致課堂教學氛圍死板，教學效果差，難以激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力?；邮浇虒W通過營造積極活潑的課堂氛圍，實現(xiàn)了教與學的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[3]。在“非織造物測試技術”課程教學中采用互動式教學，并結合多媒體教學、網(wǎng)絡課堂、案例教學等多種教學模式，可延伸教學內(nèi)涵，強化學生專業(yè)理論知識和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定良好基礎。

1.互動式教學

互動式教學符合當代素質(zhì)教育的需求，把教學活動作為一種平等、開放的交流、探討過程，有機地融合教與學，構成動態(tài)發(fā)展的師生間交互活動，而教學互動的內(nèi)部因素間緊密關聯(lián)。同時教師必須及時補充和更新前沿專業(yè)知識和教學實例，精心構建互動式教學體系，并在教學過程中引導學生積極討論，促進學生自主學習，加強學生操作技能、創(chuàng)新精神和自信心的培養(yǎng)，不斷提升教育教學質(zhì)量。

互動式教學理念要求課程教案設計從學生的關注點出發(fā)，創(chuàng)設教學情境，營造積極活躍的課堂氛圍，形成良性的師生互動教學模式[4]。教師在制定“非織造物測試技術”課程教案時，應充分了解學生對課程各章節(jié)自主學習的個人感想、疑點、難點和建議，結合課程內(nèi)容和學時分配，對課程教案進行設計，并在教學過程中根據(jù)學生的反饋對教案進行修改與完善。“非織造物測試技術”課程以非織造物生產(chǎn)工藝為主線，主要講述非織造產(chǎn)品的力學性能、品質(zhì)指標、功能測試、熱穩(wěn)定性、耐老化、電學和聲學等測試原理、測試過程和儀器設備等內(nèi)容，該課程的知識覆蓋面廣，各種測試儀器類型繁多、工作原理復雜，學生理解困難，學習興趣不足。為此，我們以學生感興趣的問題為導向，以激發(fā)學生自主學習為目標，通過動態(tài)式教學設計，優(yōu)選互動式教學環(huán)節(jié)，依據(jù)非織造物測試特點，引入測試技術發(fā)展最新成果，精心組織課堂教學內(nèi)容，激發(fā)學生學習興趣。例如高性能纖維、功能纖維非織造布新產(chǎn)品與傳統(tǒng)非織造生產(chǎn)工藝的矛盾，熱塑性樹脂、熱固性樹脂、熱熔型黏合劑和橡膠型黏合劑等高分子黏合劑的使用，保證了非織造布強力高、纖網(wǎng)均勻、穩(wěn)定性好，但合成的高分子黏合劑分子鏈大，難以生物降解，會對廢棄非織造布的再生利用和環(huán)境保護造成困難。教師以這些問題作為教學互動的主題，讓學生進行思考、辨析、研討，并給予引導，在師生互動的氛圍中培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。

2.多媒體教學

“非織造物測試技術”課程內(nèi)容包含對纖維原料和非織造產(chǎn)品的測試方法、儀器操作、測試譜圖分析等。隨著科學技術的迅猛發(fā)展，非織造物檢測技術更新速度快、種類多，傳統(tǒng)教學手段難以滿足要求，多媒體教學應運而生。多媒體教學可將相關儀器設備測試的課程內(nèi)容，通過文字、圖像、3D模型和視頻動畫等多種信息表現(xiàn)方式，突顯教學的多樣性、實時性和動態(tài)性，豐富課程教學內(nèi)容，擴大學生的知識儲備量。尤其是可將課程中的重點和難點內(nèi)容以3D模型和視頻動畫的形式直觀生動地演示，促進學生對知識點的理解。例如，將纖維原料構成的非織造纖網(wǎng)和加固方法在課件中以實物圖片和動態(tài)模擬視頻的方式展示給學生觀看，并結合3D動畫演示各種測試儀器的結構拆解，直觀形象地演示儀器的運行原理及操作步驟，讓學生對非織造物測試有非常直觀的認識，對激發(fā)學生學習興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有良好的效果。

3.互聯(lián)網(wǎng)教學

網(wǎng)絡教學是利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術進行開放性教學的一種手段，打破了傳統(tǒng)課堂教學的唯一模式，提高了教學資源的共享性，實現(xiàn)了在線遠程教學新方式。借助學校網(wǎng)絡課程、公共互聯(lián)網(wǎng)等平臺，將“非織造物測試技術”課程的教學設計、多媒體課件、在線習題、實驗指導、教學視頻、檢測技術視頻等資源共享，引導學生在線自主學習與思考。同時考慮到學生的個體差異和發(fā)展特點，由學生結合自身的學習能力、學習基礎、學習進程和學習目標進行課程的查缺補漏，做學習的主導者，增強學生求知興趣，提高學習效率。在網(wǎng)絡教學中，教師要精心組織、調(diào)控和在線指導學生，正確指導學生利用班級QQ群、微信群等各種網(wǎng)絡信息平臺進行學習和交流。并增設微課課堂、專題講座、前沿動態(tài)等多種課外交流活動，利用多樣的課外教學方式來補充和延續(xù)教學的多維交互作用，調(diào)動學生學習的積極性，讓學生深入了解非織造物測試技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，增強學生學習能力，提高將來就業(yè)的信心。

4.案例教學

“非織造物測試技術”是一門綜合應用性和實踐性課程，通過具有典型性、針對性和時效性的實際教學案列，引導學生運用學科理論知識主動解決具體問題，對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)和教學效果的提高有著積極的推動作用[5]?！胺强椩觳祭w網(wǎng)鑒別技術”是該課程的一個難點內(nèi)容，由于非織造布成網(wǎng)及加固方法多種多樣，纖網(wǎng)的構成方式也各不相同，學生很難在短時間內(nèi)掌握各種纖網(wǎng)的鑒別方法。這時可通過對典型非織造過濾材料的纖網(wǎng)鑒別，引導學生深刻理解該知識點。例如，非織造過濾布一般是厚型纖網(wǎng)，纖維原料多為化學短纖維，成網(wǎng)方式采用機械或氣流成網(wǎng)，大多使用針刺或熱熔黏合加固，可向學生具體演示典型非織造過濾材料的纖網(wǎng)鑒別方法與技巧，幫助學生深入了解和認識非織造布纖網(wǎng)鑒別的基本原理和分析方法，并要求學生任選一種非織造布纖網(wǎng)進行鑒別分析。通過非織造布檢測案例的分析，提升學生的實踐技能與創(chuàng)新能力。

三、強化實踐教學，增強學生的創(chuàng)造力

實驗教學和實踐活動是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和應用能力的重要途徑，與理論教學相輔相成。要鼓勵學生在參加課程實驗、教學實習之余，積極參加大學生創(chuàng)新訓練計劃項目和各種形式的學科競賽活動，在夯實理論知識的基礎上，既鍛煉了動手能力，也激發(fā)了學習主動性，培養(yǎng)運用理論解決實際問題的能力。

1.增加設計性和綜合性實驗

課程實踐環(huán)節(jié)是通過具體問題設置的，發(fā)揮學生主動性，使學生在分析和解決問題的過程中培育實踐能力和創(chuàng)新思維[6]。在“非織造物測試技術”課程中設置了不同難度的實驗，讓學生自己設計各種非織造材料的測試方法，并對測試結果進行數(shù)據(jù)處理與分析，增強運用專業(yè)知識解決實際問題的技能。我校該課程設置了“非織造物力學性能測試”“非織造物纖網(wǎng)均勻性檢測”“非織造物基本品質(zhì)指標測試”“非織造物透通性測試”等8個設計性實驗與“非織造物纖網(wǎng)鑒別”“非織造物防輻射檢測”“土工布綜合性能測試”等5個綜合性實驗。在綜合性實驗中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，激發(fā)學習自主性。另外，通過在安徽華茂紡織有限公司、安徽京九絲綢股份公司和安徽南澳地毯有限公司的教學實習，讓學生接觸現(xiàn)代非織造產(chǎn)品的生產(chǎn)設備和檢測儀器，開闊眼界，增長學識，增強專業(yè)自豪感和就業(yè)信心，為培養(yǎng)高層次復合型創(chuàng)新人才打下良好基礎。

2.鼓勵學生參加各類學科競賽

參與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目和各類學科競賽對培養(yǎng)學生的實踐應用能力具有重要作用。通過已立項的大學生創(chuàng)新項目，可使學生結合所學的專業(yè)知識，自己動手設計項目實驗的工藝流程，分析各個影響因素，測試制備實驗樣品的各種性能指標，了解非織造物的測試方法、標準和儀器工作原理，分析實驗數(shù)據(jù)，繪制圖形表格，撰寫項目結題報告，熟練地將測試技術運用到創(chuàng)新實驗過程中，切實鍛煉了學生的自我思考和創(chuàng)新能力。同時，參加競賽的過程不僅增強了學生對綜合知識的運用能力，更是鍛煉了學生的人際交往能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，提高了學生的綜合素質(zhì)。

四、結語

“非織造物測試技術”是一門材料、紡織、機械、電子等多學科交叉和實踐性較強的專業(yè)課程，需要引入先進教育理念和教學方法，優(yōu)化課程內(nèi)容，構建實踐教學平臺，提高教學效果，讓學生熟悉非織造材料測試方法及原理，打下堅實的理論基礎，強化實踐訓練，提高綜合能力，以培養(yǎng)復合型非織造工程專業(yè)人才，促進我國非織造業(yè)的蓬勃發(fā)展。