“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

(安徽農業大學 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(安徽農業大學)輕紡工程專業一門兼具理論與實踐的專業基礎課程，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，優化專業知識結構，拓寬知識面。教師通過該課程教學，為實現創新型人才培養目標和培育企業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，探究適合創新型人才培養的新型教學模式，完善非織造物測試課程體系建設，提高教學質量，取得了較好效果。

一、根據非織造技術特點，整合精簡教學內容，兼顧前沿技術

我校“非織造物測試技術”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容，使學生掌握非織造產品及測試技術的基礎理論知識，理解非織造纖維原料、產品結構與性能之間的關系。該教材重點突出，內容銜接清晰，適用性較強。但隨著測試技術的快速發展，教材不可避免地存在一定的滯后性，加之課程內容涵蓋不同非織造產品的力學、品質、功能性等各項指標測試，為了在規定課時內完成測試原理、儀器操作方法、注意事項等內容的教學，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，實現教學最優化；同時要明確非織造測試技術的特點，合理安排教學內容及學時，以先進的教育理念指導教改實踐，創造適宜的創新特質生成環境，完善創新型人才培養機制[1-2]。

1.不斷充實和更新教學內容

增加新型非織造產品檢測的有關內容，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展的需求，拓寬學生的知識面，提高學生的求知欲和創新意識。

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容較為簡略，造成學生了解該內容有一定困難，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，調整教學內容，介紹相關測試表征的前沿理論及技術，吸引學生的注意力，激發學生的求知欲，通過問題探討激發其創新思維。如在介紹非織造產品的纖維原料檢測時，可在纖維鑒別技術中補充環境掃描電子顯微鏡、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，理論聯系實際。

二、多種教學方法并用，提高教學效果

創新型人才培養的關鍵在于激發學生的創新精神和自主思考。傳統的灌輸式教學過分強調教師的主導作用，忽視了學生的主體性，導致課堂教學氛圍死板，教學效果差，難以激發學生的想象力和創造力。互動式教學通過營造積極活潑的課堂氛圍，實現了教與學的協調統一[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、網絡課堂、案例教學等多種教學模式，可延伸教學內涵，強化學生專業理論知識和創新能力，為培養創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，構成動態發展的師生間交互活動，而教學互動的內部因素間緊密關聯。同時教師必須及時補充和更新前沿專業知識和教學實例，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、創新精神和自信心的培養，不斷提升教育教學質量。

互動式教學理念要求課程教案設計從學生的關注點出發，創設教學情境，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自主學習的個人感想、疑點、難點和建議，結合課程內容和學時分配，對課程教案進行設計，并在教學過程中根據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工藝為主線，主要講述非織造產品的力學性能、品質指標、功能測試、熱穩定性、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，以激發學生自主學習為目標，通過動態式教學設計，優選互動式教學環節，依據非織造物測試特點，引入測試技術發展最新成果，精心組織課堂教學內容，激發學生學習興趣。例如高性能纖維、功能纖維非織造布新產品與傳統非織造生產工藝的矛盾，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、纖網均勻、穩定性好，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”課程內容包含對纖維原料和非織造產品的測試方法、儀器操作、測試譜圖分析等。隨著科學技術的迅猛發展，非織造物檢測技術更新速度快、種類多，傳統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容，通過文字、圖像、3D模型和視頻動畫等多種信息表現方式，突顯教學的多樣性、實時性和動態性，豐富課程教學內容，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和加固方法在課件中以實物圖片和動態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，對激發學生學習興趣和培養創新能力具有良好的效果。

3.互聯網教學

網絡教學是利用互聯網和信息技術進行開放性教學的一種手段，打破了傳統課堂教學的唯一模式，提高了教學資源的共享性，實現了在線遠程教學新方式。借助學校網絡課程、公共互聯網等平臺，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。在網絡教學中，教師要精心組織、調控和在線指導學生，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教學的多維交互作用，調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狀和發展趨勢，增強學生學習能力，提高將來就業的信心。

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，對學生創造力的培養和教學效果的提高有著積極的推動作用[5]。“非織造布纖網鑒別技術”是該課程的一個難點內容，由于非織造布成網及加固方法多種多樣，纖網的構成方式也各不相同，學生很難在短時間內掌握各種纖網的鑒別方法。這時可通過對典型非織造過濾材料的纖網鑒別，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，纖維原料多為化學短纖維，成網方式采用機械或氣流成網，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鑒別方法與技巧，幫助學生深入了解和認識非織造布纖網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新能力。

三、強化實踐教學，增強學生的創造力

實驗教學和實踐活動是培養學生創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，也激發了學習主動性，培養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

課程實踐環節是通過具體問題設置的，發揮學生主動性，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據處理與分析，增強運用專業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”“非織造物纖網均勻性檢測”“非織造物基本品質指標測試”“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學生創新能力，激發學習自主性。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，讓學生接觸現代非織造產品的生產設備和檢測儀器，開闊眼界，增長學識，增強專業自豪感和就業信心，為培養高層次復合型創新人才打下良好基礎。

2.鼓勵學生參加各類學科競賽

參與大學生創新創業訓練項目和各類學科競賽對培養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新項目，可使學生結合所學的專業知識，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，分析實驗數據，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新實驗過程中，切實鍛煉了學生的自我思考和創新能力。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，培養團隊協作精神，提高了學生的綜合素質。

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課程，需要引入先進教育理念和教學方法，優化課程內容，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，以培養復合型非織造工程專業人才，促進我國非織造業的蓬勃發展。