“功能整理”課程的教學與實踐研究

俞 丹 王 煒

（東華大學化學化工與生物工程學院 上海 201620）

0 前言

紡織印染產業多年以來都是我國的傳統支柱產業、重要民生產業和創造國際化新優勢產業。目前，為了滿足人們和社會多元化發展的需求，紡織業的發展已日趨多元化和功能化，其應用領域不僅僅局限于傳統服用、家紡產品的范疇，在醫療衛生、環境保護、土木建筑、交通運輸、安全防護、航空航天等領域的發展也日新月異。在2020年12月22日，中國紡織工業聯合會副會長李陵申在《厚積薄發，堅定不移地走自立自強的科技創新之路》為題的工作報告中指出，“十四五”作為我國紡織工業邁向世界科技強國前列的重要時期，除了要加大應用基礎研究力度，促進科技成果產業化，更要強化創新載體間協同互促，提升產業科技創新支撐服務能力。

當認真思考未來的發展方向時，與此同時，隨著“中國制造2025”的推進、“互聯網+”在印染行業的全面推廣，以及中華優秀傳統文化在業內的傳承與發展，不難看出，印染企業不再局限于傳統的紡織品來樣印染加工，而是逐步走向各種不同性能纖維、紡織品的功能化、高科技化和創新化是紡織技術的發展趨勢。除了掌握傳統的紡織品加工技術以外，思考如何把新材料、生物工程、人工智能、電子信息等充分融合到紡織產品中，應該是我們在人才培養上需要重視的關鍵所在。此外，隨著我國高等教育國際化進程的加快，對于那些具有創新意識、實踐精神和國際化視野的紡織專業人才尤為重要。因此，上好紡織專業教育中的“功能整理”這門課也有很深遠的意義。我校(東華大學)作為國內重點紡織院校之一，并且是首批“卓越工程師”培養院校，在培養創新能力強、適應經濟社會發展的高質量工程技術人才中擔負著重要的責任，筆者根據多年在《功能整理》這門課上的教學與實踐，提出了以下的思考。

1 教學內容上的思考

《功能整理》是我校(東華大學)雙一流學科本科輕化工程專業在完成專業基礎課和染整專業英語課之后，于第八學期開設的一門專業選修課程。這門課的教學目的旨在培養具備扎實的紡織化學與染整工程專業知識，能在紡織印染及相關的企事業單位從事紡織品染整工藝設計與生產管理、染化料助劑和紡織品的質量檢測與營銷、染整新技術與新產品研發等方面工作的高級復合應用型人才，也為學生后續進一步出國深造打下基礎。本課程的教授是在學完本專業各類化學基礎課程，比如無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、基礎化學實驗，以及各類專業必修課程，如纖維物理與化學、染料化學、染整工藝原理等課程都順利完成的基礎上進行教學，在教學過程中相關的染整工藝實驗及染整工藝設備課也在進行中，時間和課程上知行合一的安排，可以讓理論知識和實驗教學的相結合，使學生更好的掌握相關知識。

《功能整理》雖然只是一門專業選修課程，但是它的重要意義不亞于其他基礎課程。通過該門課程的學習，將使學生獲得有關紡織品功能整理必要的基本理論、基本知識和基本技能。在上課的時候，老師不能只盯著原理講，這樣只會讓學生感到枯燥無味，而是在備課時候就積極搜索素材，尤其是跟國家發展休戚相關的大事。

（1）重點掌握織物的阻燃整理、耐久壓燙整理理論及應用，了解拒水和防污整理、防紫外整理、抗微生物整理等發展概況。在傳統的抗靜電整理基礎上更是加強了導電整理、隱身整理等新型整理。比如在講導電紡織品的制備這一課時候，我們將結合導電紡織品是可穿戴設備的重要組成部分，而這種可穿戴設備因為其體積輕巧、攜帶方便、能實時監測人體健康數據等優點，以日益成為研究熱點。旨在夯實專業基礎知識，并拓寬學生的知識面，為后期進行畢業設計，從事與本專業有關的功能整理技術工作，以及想要進一步在國內外高等院校深造的學生們打下基礎。

（2）就課程改革契機來講，隨著“中國制造2025”的推進，“大國重器”越來越受到國家的重視，而染整行業尤其是帶來最多附加值的功能整理領域仍然存在許多“卡脖子”技術，因此講述行業發展相關的故事以及產業轉型升級的現狀，容易吸引大學生，易于激發其對本專業的認同感、責任感、榮譽感。同時，在這一部分的講授中能夠融入思政元素，激勵同學們在未來平凡的崗位上做出不平凡的成就，為實現中華民族的偉大復興貢獻力量。例如紡織強國激發“四個自信”，技術革新蘊藏的“工匠精神”，行業發展所彰顯的“敢為人先的首創精神”“百折不撓艱苦奮斗精神”，生態變革中體現的“社會責任”。比如，在講阻燃功能整理時候，傳統的防火處理已經是老生常談了，這節課中我們加入了天問一號登陸火星的案例分析。這次成功著陸的背后，不僅僅是航空航天的發展有關，紡織科技也在默默發揮著巨大的作用。火星探測器耐高溫彈性密封裝置就裝配在姿控發動機噴口尾管和導流錐管連接處，該裝置使用特種無機纖維材料與金屬材料復合編織。耐高溫彈性熱密封技術阻斷了發動機火焰高溫熱傳導對周邊設備運行的影響，確保了發動機火焰不泄漏，為探測器平穩著陸火星提供了重要保障。當這些激動人心的案例被講解的時候，不僅能引發學生的興趣，更能讓學生感受到學習專業知識的重要性和為紡織行業貢獻力量的使命感。

（3）“十四五”時期，我國將繼續深入打好污染防治的戰役，而紡織印染行業排放的污水排放是我國工業發展中的問題之一，因此要實現行業的綠色循環可持續發展，需要不斷加大創新技術的投入。在功能整理課上，我們將引導同學關注綠色整理、生態發展。比如，借鑒泡沫技術在紡織品防水整理中的應用，這一技術將以空氣代替大部分水作為化學品施加的介質，通過發泡設備將防水整理液膨脹轉化成具有一定穩定性的泡沫，然后施加到織物表面。這種低給液、低能耗和低污染的技術在綠色發展的今天非常值得討論和深入的分析。然后，我們還要告訴同學們目前功能整理中存在的不符合綠色發展理念的相關工藝，比如防皺整理會產生一定的甲醛，引發大家的思考。

2 教學方法上的思考

在多年的教學實踐中，我們發現了學生在學習中的不少問題，比如泛見識多，深見識少。對主題只是泛泛的了解，而缺乏深入的思考。只追求表面的形式完美，而忽略了深層的機理。這就需要老師有扎實的知識基礎，巧妙的通過點評和提問來揭示背后的問題，目前研究的瓶頸，引發學生的進一步思考。

（1）本課程在多年的教學過程中主要采用“功能紡織品開發與應用”作為教材，還選用了輕化工程專業雙語教材“紡織品化學整理”（Chemical finishing of textiles）作為輔助閱讀教材。國內中文教材的選用，內容翔實，概念敘述清晰嚴謹，比較適合學生用于掌握相關的理論知識。而外文教材的選用則旨在強化學生科技英語論文的聽、說、讀、寫的能力，尤其是提高對專業詞匯的認識，有助于他們更好的開闊眼界，為儲備“新興、前沿、交叉”的前沿知識打下基礎。同時，兩種教材的使用可以起到因材施教的作用。對于英語基礎好的同學，要求他們詳細閱讀外文教材的內容，將之前所學的功能整理知識與外文表達一一對應并完成每篇文章后的習題；而對外語基礎較差的同學的專業知識教學以中文教材為主，外文教學以常用詞匯為重點，同時鼓勵他們利用課余時間閱讀外文教材，進一步地提升自己。

（2）功能整理作為一門應用型課程，內容不應該只局限于課本、文獻等紙質材料，通過視頻、動畫等動態形式可視化地展示織物在功能整理后賦予織物的新功能，這能與傳統的課本教學形成良好的互補。比如通過視頻展示阻燃整理后的織物在火焰上的情況，涂覆了含有微膠囊涂層的織物的紅外成像變化。此外，功能整理的加工過程也非常適合動態展示，這可以補充很多課本中間斷的圖片所不能展示的細節，但是要摒棄一些工藝落后、設備陳舊的視頻，盡量把染整行業最好的一面展現給學生。當然，如果條件允許，攜帶功能整理的成品到教室中當堂展示是最好的選擇，可以最大限度地活躍課堂氣氛，激發學生的興趣。筆者對電磁屏蔽織物研究多年，在實驗室中有許多電磁屏蔽織物的樣品，因此會把它們帶上課堂，用其包裹手機，展示對手機信號這種電磁波的屏蔽效果，達到了非常好的效果。

（3）在當前的授課期過程中，由于現在學生們獲取信息的過程更加便捷，如果教學內容不精彩，節奏不緊湊，在教學過程中比以前更容易出現學生聽課不集中、思想開小差和時不時翻看手機等現象。因此，我們要求學生自主查閱國內外資料，將紡織材料改性、紡織品功能整理研究的新方向、新技術、新信息融入到專業理論課中，培養學生對設計內容的獨立理解和對設計主題的敏銳洞察能力。同時，鼓勵學生以3-4人為小組的形式，圍繞一個感興趣的功能整理主題上臺演講，時長約10分鐘，類似于今后的開題、答辯等環節。基于以上的環節，營造“學做用”一體化的學習環境。這個過程將很好的展示學生們搜集文獻，歸納總結的能力，并鍛煉了他們的表達能力和組織能力，有利于大學生綜合素質的培養。

（4）學生的英語應用水平是提高學生綜合素質的一個主要因素，許多通過英語六級考試的學生在上課時仍然聽不懂、講不出，其原因是學生的英文專業詞匯量較少，這對于學生查閱國外文獻，了解國際水平和前言知識造成了很大的困難。為了使學生能流暢地閱讀英文資料，讓功能整理這門課緊跟國際新技術、新方向，我們提出由教師把專業詞匯和個別難以理解的語法結構選摘出來，在課堂上結合專業知識進行重點講解，采用中英互翻譯、課題小作業以及靈活提問等方式，調動課堂氣氛、幫助學生更好掌握專業英語詞匯的儲備，為學生今后就業或是進一步深造打下基礎。

（5）布置適當的課后任務是幫助學生鞏固課上所學知識的重要方法，在這方面要充分利用學校所提供的軟件資源，我校已經和易班合作多年，在易班軟件上可以布置作業，檢查同學的完成情況。而且學生也可以通過軟件聯系到老師，方便老師答疑解惑。通過批閱作業，可以清楚地了解同學對之前知識的掌握情況，科學地規劃本節課講授的進度與節奏，從而實現老師和學生之間信息的反饋。

（6）目前該課程采用綜合成績評定的方法，不以期末考試的成績作為唯一教學的評判依據，而是綜合考慮平時課堂問答情況、主題匯報以及最終期末考試的情況。采用這種成績評定方式有助于提高學生的積極性，以及對課程的參與程度。以我校2019—2020學年輕化工程專業課程目標達成度為例，教學目標達成度：一是能夠運用紡織化學與染整工程專業知識和技術對實驗結果進行處理、分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結論0.80；二是了解紡織染整專業領域的國際發展趨勢、研究熱點，理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性 0.82；三是能夠分析和評價紡織產品開發和染整技術應用對社會、健康、安全、法律、文化的影響，并理解應承擔的責任0.81。結果顯示教學目標達成度較好，說明合理的教學設計能夠滿足培養的目標和要求。

3 結束語

《功能整理》課程是輕化工程專業一門重要的專業課，目前除了要培養學生扎實的功能整理專業基礎知識外，更要多思考如何提高教學質量，在教學程中會不斷發現問題，需要認真總結、反復改進，爭取使廣大學生學好該課程，使學生對專業興趣有進一步提高，對專業前景有深刻的認識。通過引發學生的興趣和創新性，從而培養具有創新精神的新工科紡織人才，為滿足學科長遠發展和市場需求不斷努力。