基于實踐創新能力培養的“紡織應用化學”卓越課堂建設與實踐

孫自淑

(常州紡織服裝職業技術學院 紡織學院，江蘇 常州 213164)

隨著我國社會經濟發展進入新常態，“大眾創業，萬眾創新”成為社會發展的潮流。在新時代背景下，探索將創新創業教育與專業教育融合的途徑，在專業課程教學中切實推進學生實踐創新能力的培養，是高職院校創新創業教育的一項重要工作[1-3]。紡織工業是我國國民經濟的重要支柱產業。伴隨著持續的科技創新和價值鏈升級，紡織產業將從傳統紡織品生產擴大到高科技纖維及產業用紡織品領域。在傳統產業的高端化、智能化、綠色化發展大背景下，亟需為紡織行業的轉型升級培養大量具有實踐創新能力的高素質企業后備人才。

“紡織應用化學”是我校(常州紡織服裝職業技術學院)紡織學院開設的一門專業平臺課。通過該課程的學習，讓學生了解紡織產品加工過程中所涉及的化學問題，如有機化學、分析化學、纖維化學、紡織助劑及染料等，獲得與紡織技術相關的化學知識和實驗操作技能，為今后學習紡織類專業課程及開展畢業設計打下良好的基礎。

一、“紡織應用化學”課程教學現狀

筆者在近年來的教學過程中發現“紡織應用化學”課程教學存在以下問題：(1)作為紡織類專業學生的必修平臺基礎課，該課程通常開設在第二學期。高職學生的化學基礎差異較大。由于高考科目不同，有些學生在高中階段沒有修讀化學課程，因此化學基礎薄弱，對化學知識的理解能力較差；部分學生對該課程的重視程度不夠，學習缺乏主動性和積極性。(2)課程教學內容側重于化學理論知識的講解，對紡織品加工中涉及的工藝問題及紡織新材料知識介紹較少。(3)目前開設的課程實驗側重于驗證性實驗內容，設計性實驗內容較少，缺乏對學生進行設計性實驗的訓練。

針對上述問題，“紡織應用化學”課程亟需改革。在“大眾創業，萬眾創新”的形勢下，高職院校的專業課程教學需融入創新創業和科研能力培養元素，開展卓越課堂建設，加強學生的實踐創新能力培養，為行業企業輸送應用型技術技能人才。

二、“紡織應用化學”課程教學中培養學生實踐創新能力的措施

1.重構教學內容，融入創新創業理念

在“紡織應用化學”課程教學過程中，為了培養學生的實踐創新能力，首先必須重構教學內容，融入創新創業理念。因此，要合理安排教學內容，增加紡織化學前沿知識講授，開展創新型實驗設計，進行新型紡織纖維專題討論。

精選教學內容，使其體現基礎經典化學和紡織科學前沿的結合并重新制定課程標準?！凹徔棏没瘜W”課程以紡織有機化學—紡織分析化學—紡織纖維—表面活性劑—染料—紡織纖維改性及應用為主線，分6個項目逐步遞進，搭建驗證性、設計性和綜合性實驗平臺。圍繞6個項目，布置學生完成紡織常用溶液的配制、紡織工業用水總硬度的測定、紡織品甲醛含量的測定、紡織纖維的鑒別、表面活性劑的離子性鑒別、漿料的配制與經紗上漿、紡織品染料的合成等工作任務。指導學生開展課前查閱文獻及制訂方案，課中開展主題討論，課后完成作業，拓展對相關知識點的學習。在教學過程中以“結構決定性質、性質決定應用”作為主線表達“紡織應用化學”課程的核心思想，并將其貫穿于整個教學過程。

紡織新材料、綠色紡織助劑、天然染料等研究成果不斷涌現，在新技術日益向紡織工業滲透的背景下，教師需及時掌握紡織行業轉型升級發展的新動態，不斷更新知識結構，向學生傳授紡織前沿知識。例如，在講授紡織纖維的內容時，要讓學生從化學的角度深刻理解紡織面料(如纖維素纖維、蛋白質纖維、合成纖維)的理化性能和服用性能，從棉纖維的分子中含有親水性極性基團——羥基，解釋棉纖維具有較強吸濕性的原理。從堿能催化羊毛分子氨基酸主鏈上的肽鍵水解，同時也會使羊毛角蛋白中的胱氨酸鍵和鹽鍵水解斷裂，解釋羊毛不耐堿的性質。在教學內容中適當介紹國內外紡織纖維材料的最新研究進展，讓學生及時了解紡織領域新技術的發展。要求學生掌握科技文獻檢索的基本方法，學會查閱專業文獻，研討紡織纖維的發展趨勢和方向。在紡織纖維改性及應用部分的教學時，可以引入聚丙烯腈蓄熱保暖纖維、防紫外線纖維、抗菌防臭纖維等功能纖維，按照不同的主題將學生分組，讓學生查閱新型紡織纖維的國內外研究進展，并做成PPT開展交流匯報。通過主題研討，激發學生學習興趣和主動性，提高他們的學習能力，加深學生對新型紡織纖維的認識。同時結合教師的課題項目研究，講解發光纖維在紡織面料和服裝設計中的應用，聚酰亞胺纖維在航空航天及高溫過濾領域中的應用等。此外，還可邀請紡織企業技術開發人員參與紡織新型纖維的教學與講座，將企業實際案例引入教學，讓學生感受到新型紡織纖維的開發就在身邊，培養他們的創新思維和創新意識。

2.改革實驗環節，注重培養實踐創新能力

僅僅是“紡織應用化學”課程理論知識的教學改革是不夠的，必須將創新思維培養融入實驗環節。在傳統的紡織應用化學實驗教學過程中，開設的實驗往往是預先給定實驗條件和方法，學生只要按照預定的實驗步驟進行操作就可以了。例如，讓學生采用化學法和燃燒法鑒別紡織纖維。學生按照實驗指導書上給定的操作步驟，觀察實驗現象，根據紡織纖維燃燒的特征和溶解性能進行紡織纖維的鑒別，得出化學物質的結構決定其性質的結論。驗證性實驗操作容易完成，但是往往會導致學生被動學習，不利于培養他們獨立分析和解決問題的能力。

我們對“紡織應用化學”課程實驗教學進行改革，實驗內容不僅包含驗證性基礎實驗，還增加了設計性實驗和綜合應用性實驗。將教師的科研課題、江蘇省大學生創新訓練項目、“挑戰杯”大學生課外學術作品培育項目等引入設計性和綜合應用性實驗，通過參與真實的課題研究，讓學生深切感受到化學反應的神奇，激發他們的科研探索精神。通過開展應用化學方法對紡織纖維改性、天然染料的萃取和應用、漿料的配制等研究，教師指導學生查閱資料，訓練學生的文獻檢索能力。教師指導學生合理設計纖維改性方案并完成合成改性綜合實驗，采用啟發式教學、案例教學和研討式教學等訓練學生的知識綜合運用能力，培養學生規范的實驗設計能力。隨著實驗內容的增加和難度的提高，將實驗小組成員由原來的2人一組增至4～6人一組，以分工協作的方式完成設計性和綜合應用性實驗，培養學生的團隊協作精神。讓學生將課題研究成果做成PPT并向全班同學匯報，撰寫科研小論文，與同學分享研究成果。

3.建設“紡織應用化學”在線開放課程，采用翻轉課堂教學模式開展教學

隨著紡織科技的發展，教學內容需要不斷更新。學生在今后走上工作崗位后，要能緊跟時代的發展，需要具備終身學習的能力，不斷地成長進步，才能成為企業真正需要的創新型人才。為了培養學生的自主學習能力，我們在超星泛雅課程平臺上建立了“紡織應用化學”SPOC在線開放課程，并采用翻轉課堂教學模式，將課程的理論知識點和實驗操作制作成微課視頻，課程的PPT、作業庫、考試題庫、紡織新材料、環保助劑和紡織染料等資料都上傳到課程平臺上。課前發布學習任務書，讓學生在線觀看教師提前錄制好的微課視頻和教學PPT,進行課前預習。如減量法的稱量、移液管的使用、滴定管的使用和容量瓶的定容等基本實驗操作可以讓學生觀看教師的儀器操作示范視頻，課前預習實驗步驟和規范操作方法，這樣在課堂上就可以節省出大量的糾錯時間，將課堂時間用于教師答疑以及學生之間的學習探討。課中，通過課程平臺上的搶答和討論功能，針對學生在學習過程中遇到的問題進行交流，抽查學生的預習情況；聽取學生的匯報，加深學生對學習內容的理解。在實驗課堂中，巡回指導學生的規范操作，及時糾錯；注重對學生獨立操作和解決實際問題能力的培養；同時要求學生對復雜問題進行綜合分析。課后，讓學生完成測試練習，教師可以通過超星泛雅平臺上的學情統計和成績統計了解學生的學習情況。

4.多元化全過程考核，客觀評價學生成績

“紡織應用化學”課程以往的考核是理論考試成績(70%)+實驗報告成績(30%)，著重考核學生對各類有機化合物結構和性質的掌握情況，同時考核他們對紡織纖維、紡織助劑等物質的物理和化學性質的理解，對簡單有機合成及紡織分析測試的基本實驗操作規范的掌握程度。改革后的“紡織應用化學”課程教學融入了創新創業教育，課程的考核注重對學生學習過程的評價，增加了對學生創新創業能力的評分。學生的實驗操作規范情況、實驗報告成績、創新實驗成果(包括查閱文獻、小組PPT匯報、撰寫科研小論文等)、團隊協作能力等都作為考核內容，構成該課程的過程考核成績。課程最終成績由過程考核成績(60%)與期末知識考核成績(40%)組成，突出對多元化教學全過程的評價，全面客觀地評價學生的實踐能力和創新能力。

三、結語

在“紡織應用化學”課程改革中以紡織有機化學、紡織分析化學、紡織纖維、表面活性劑、染料、紡織纖維改性及應用等6個項目為載體，將與現代紡織技術相關的化學知識融入相應的學習工作任務。工作任務內容的選取具有實用性和趣味性，突出專業特色，充分體現化學與紡織工業的關系。通過對課程教學內容、教學方法和考核方式的改革，在教學中融入創新精神和科研能力培養元素，集理論知識傳授、實踐創新能力培養、創新精神塑造于一體，以培養高素質技術技能型人才。