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“纺织化学”课程教学改革与实践探究

2021-01-06 257 上传者：管理员

摘要：“纺织化学”是纺织服装类专业的学科基础必修课,对培养纺织与化学交叉学科复合型工程人才具有重要意义。针对目前纺织服装类专业学生存在的化学基础薄弱、化学基础理论与纺织实践应用脱节等问题,在现代纺织背景下从“纺织化学”理论课程教学体系改革、化学基础与纺织实践应用有机结合、“以化学为基础,以纺织为导向”交叉融合、“纺织化学”课程网络教学平台建设、优化评价考核方式等方面,进行“纺织化学”课程教学改革,实现理论与实践相结合,取得了良好的教学效果。

关键词：
教学体系
教学改革
教学效果
现代纺织
纺织化学
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纺织工业是我国重要的民生产业及传统优势产业,在国民经济中发挥着重要作用。我国纺织工业“十三五”规划中提出的科技创新重点工程包括高性能纤维及复合材料关键技术、开发高防护性能纺织品和高智能感知功能性材料及服装等。当前,以新业态、新模式、新产业、新技术为代表的新经济蓬勃发展,基于新材料和新工艺的节能环保、高效高质的“新纺织”也在快速发展。作为纺织服装产业大国,我国新时期纺织工业的发展需要大量具有纺织与化学交叉学科知识结构的复合型工程人才,现代纺织背景下“纺织化学”课程对培养纺织与化学交叉学科复合型工程人才具有重要作用。

一、“纺织化学”课程特点及存在问题

“纺织化学”是纺织服装类专业的学科基础必修课,我校(上海工程技术大学)“纺织化学”课程同时对纺织工程专业和服装设计与工程专业本科生开设。通过“纺织化学”课程的学习,使学生获得从事现代纺织服装技术工作必需的化学基础知识、基本理论,掌握常见有机化合物结构与性质之间的关系;了解化学在纺织服装领域的主要应用,理解化学与纺织服装的紧密关系;具备理论联系实际的能力,能够运用化学基础知识分析和解决纺织服装领域实际问题。

纺织工业所涉及的纤维、浆料、染料、表面活性剂及其他助剂大多数为有机化合物,专业特点决定了学生将来涉及较多的是与纺织服装面料有关的有机材料[1]。为此,我校“纺织化学”课程所教授的内容主要是纺织有机化学,课程内容较多,部分化学反应较为抽象;课程开设在大一上学期,部分学生高中阶段的化学基础薄弱,学习积极性不高;此外课时相对较少,仅为32学时;课程考核方式单一,期末闭卷考试成绩占比较大。我校服装设计与工程专业已通过工程教育专业认证,在工程教育专业认证背景下,对于纺织工程和服装设计与工程专业本科生来说,要求学生能够将化学基础知识用于解决纺织服装领域复杂工程问题。然而,学生普遍存在化学基础薄弱、基础理论与实践应用脱节的问题。如何进行“纺织化学”课程教学改革创新,实现化学基础与纺织实践应用有机结合,以应对现代纺织服装产业新材料、新技术等对纺织与化学交叉学科人才的需求,我们积极开展了理实一体化“纺织化学”课程教学改革创新,取得了较好的教学效果。

二、“纺织化学”课程教学改革与实践

1.“纺织化学”理论课程教学体系改革

在“纺织化学”理论课程教学中,基于工程教育专业认证,完善教学大纲,优化教学内容,改革教学方法,建设课程师资队伍,使学生获得从事现代纺织服装技术工作必需的化学基础知识。在课程内容讲授上,重点讲述与高性能纺织材料、现代纺织服装技术关系密切的化学基础知识,使学生切实认识到化学在纺织服装专业学习中的重要性和必要性。在教学过程中灵活运用启发式、讨论式、翻转课堂、问题引入式等教学方法[2],引导学生掌握化学基础知识中的内在规律,使复杂内容变得简单、形象。例如在讲解多元醇在水中的溶解性时,以思考题的形式引导学生从日常生活中的棉纺织品为何具有较好的吸湿性入手,让学生了解到多元醇分子中的羟基与棉织物纤维素大分子中的大量羟基具有相似性,两者都易于与水分子结合,两者的本质都是羟基与水分子间的氢键缔合作用。在师资队伍方面,打造传帮带青蓝对接课程师资梯队,积极开展国际交流,学习先进的教学方法,参加教学比赛、校内外教学科研活动及国内外学术交流活动,提高教师的专业素质和业务水平,提高教学能力。

2.化学基础知识与纺织实践应用有机结合

“纺织化学”课程理论性较强,部分内容较为抽象,影响了部分学生的学习积极性。为了使化学基础理论与纺织实践应用有机结合,我们构建以实验教学、毕业设计(论文)、大学生创新项目、企业实践为主要环节的实践教学体系,与理论课程相协同,优化课程结构体系,完善工程教育专业认证背景下纺织工程专业和服装设计与工程专业理论与实践有机结合培养体系,让学生真切体会到化学作为基础科学在纺织中的重要性[3]。我校开设了“纺织化学基础实验”课程,实现了基础性实验→综合性实验→研究性实验三层次实验教学体系,巩固所学的理论基础知识,培养学生应用化学基本原理分析纺织领域实际问题的能力,启发学生的创造性思维,培养具有创新能力的工程思想。将“纺织化学”理论课程与学生毕业论文、大学生创新项目、企业实践活动有机结合,毕业论文选题、大学生创新项目大多与教师的科研项目相结合,真题真做,使学生将所学化学理论知识应用于实际的项目实践,学生利用企业实践机会,将课堂中学到的化学基础理论与企业生产实际情况结合起来,充分满足学生化学理论基础知识与纺织实践应用有机结合的需求。

3.化学基础知识与现代纺织交叉融合

“纺织化学”课程是连接化学基础理论知识和纺织服装专业知识的重要桥梁[1]。学生只有学好纺织化学,才能将化学基础知识很好地应用于解决纺织服装领域复杂工程问题。在“纺织化学”课程教学中,将科研与教学互动,国际纺织面料展览会、纺织化学品展览会参观等贯穿于教学环节,有效开展研讨教学、现场教学等,实现教学内容与纺织前沿技术相结合,让学生真实认识到化学基础知识在纺织服装领域中的重要作用,培养现代纺织服装新材料、新技术等领域纺织与化学交叉学科人才。我校“纺织化学”课程教学团队将教学与科研有机结合,将获得的科研成果转化为教学资源,融入教学内容,将化学知识在现代纺织技术中涉及的高性能纤维及复合材料、高性能功能性材料及服装等诸多方面的应用引入课堂,将抽象的化学知识与纺织行业前沿技术联系起来,大大丰富了课程教学内容,实现科研反哺教学,学生能比较直观地接触到课程前沿知识,使学生觉得化学与自己所学的专业息息相关,激发学生的学习兴趣和动力,加深学生对其所学专业的理解和认识,提高教学效果。此外,通过组织学生参加国际纺织面料及辅料博览会、纺织染料及印染助剂展览会等,使学生获得许多课堂里学不到的最新知识,充分调动学生的学习主动性和积极性,使其深刻体会化学基础知识与现代纺织技术的交叉融合。

4.“纺织化学”课程网络教学平台建设

为了弥补多媒体课堂教学信息量过大、学生对知识的吸收理解不够充分等不足,我们利用超星泛雅平台+超星学习通APP、雨课堂等建设在线课程教学平台。有利于学生将传统学习与网络在线学习有效结合,也可以利用课程微信群、QQ群等媒介,实现面对面传授的课堂教学与在线学习相结合的线上线下混合式教学。我校“纺织化学”课程教学团队建设了该课程超星泛雅平台+超星学习通APP网络教学资源,构建了适用于工程教育专业认证背景下的纺织工程专业和服装设计与工程专业的大纺织课程教学平台。网络教学平台资源包括:课程介绍、主讲教师情况、教学队伍、教学方法、教案、教学大纲、电子课件、习题集、教学视频、试卷样张、课程补充讲义等内容,为学生的学习与复习提供了完备的内容。网络教学资源整合课程教学内容,注重理论与实践相结合,提高了学生的综合分析能力,并适时补充纺织技术进步和纺织科学发展内容,开阔了学生的视野。将课程资源网上开放,共享优质教学资源,有效辅助学生学习,提高教学质量,实现线上线下混合式教学。教师与学生充分利用网络教学平台进行课程讨论、网上答疑、布置作业、发布课外学习资料及课程通知等,鼓励学生在线互动讨论及分享资料,提高学生的学习兴趣,培养学生自主学习的能力,提高了教学效果。

5.改革考核方式

科学的考核方式是衡量教学质量和学生学习效果的重要依据[4]。传统的闭卷考试评价方式难以真实反映学生对化学基础知识的应用能力及解决纺织服装领域问题的能力。通过改革考核方式,适当降低期末闭卷理论考试所占比重,提高过程考核平时成绩所占比重。过程考核包括参与课堂讨论、章节测验、课下资料查阅、小组汇报、课下活动参与度,以及网络教学平台利用、在线互动交流、在线学习情况、线上作业完成情况、在线课程参与度等。对学生进行综合评价,考察学生对纺织化学基础知识的掌握以及化学的科学思维方法及逻辑推理能力,考察学生应用化学基础知识分析及解决纺织服装领域问题的综合素质,逐步实现从考察知识为主向学生应用能力提升转变、从考核精细化知识点向考察综合素质发展转变。

三、结语

针对“纺织化学”课程教学存在的课程内容多、课时较少,学生化学基础薄弱、基础理论与实践应用脱节等问题,我校基于工程教育专业认证提出了理实一体化教学理念,通过优化更新教学内容、改革教学方法等构建与现代纺织服装技术接轨的课程教学体系,建设“纺织化学”课程在线网络教学平台,实现线上线下混合式教学,建立化学理论知识与纺织实践应用有机结合的教学模式,形成面向现代纺织服装产业的化学基础与纺织服装交叉渗透的教学特色,有效促进具有扎实化学基础知识的纺织服装高素质创新型人才培养。

参考文献：

[1]金恩琪,李曼丽,钱红飞.纺织工程专业“纺织化学”课程教学改革与实践[J].轻纺工业与技术,2014,43(5):95-96.

[2]高宏,万玉保,金玲,等.工科非化学类专业有机化学课程教学改革思考[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2018,35(3):60-61.

[3]方智利,王平.工程教育认证下的少课时有机化学教学模式研究[J].教育教学论坛,2019(13):155-156.

[4]罗艳,杜鹃,张煊,等.混合式教学法在纺织化学品系列课程教学中的应用[J].纺织服装教育,2018,33(3):229-231.

徐丽慧,沈勇,王黎明,丁颖,潘虹,刘茜.现代纺织背景下“纺织化学”课程教学改革与实践[J].纺织服装教育,2020,35(06):508-510.

基金:上海市教育委员会重点课程项目(0239-A3-0601-20-01017)