紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)立體教學(xué)模式的研究

胡鳳霞 杜兆芳

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)輕紡工程與藝術(shù)學(xué)院，安徽合肥230036）

紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)立體教學(xué)模式的研究

胡鳳霞 杜兆芳

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)輕紡工程與藝術(shù)學(xué)院，安徽合肥230036）

針對(duì)目前紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)的改革措施，探索教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的立體教學(xué)模式，旨在突出“工、學(xué)、創(chuàng)相結(jié)合特色”，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力。

紡織材料學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；工、學(xué)、創(chuàng)相結(jié)合；立體模式

《紡織材料學(xué)》是紡織工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，介紹了紡織纖維、紗線、織物的種類(lèi)，組成，結(jié)構(gòu)，以及其力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性能和織物的服用性能；各種性能的主要特征指標(biāo)、測(cè)試方法等內(nèi)容。這些內(nèi)容的理解和掌握對(duì)后續(xù)《紡紗學(xué)》、《織造學(xué)》、《非織造學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)非常重要。

《紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)》是《紡織材料學(xué)》課程不可分割的組成部分。紡織材料結(jié)構(gòu)的表征及測(cè)試，性能的表征及測(cè)試占了相當(dāng)?shù)谋戎?。這些內(nèi)容中的結(jié)構(gòu)和性能表征及測(cè)試原理是在課堂上講授的理論知識(shí)，具體測(cè)試則是在《紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)》里要求學(xué)生自己動(dòng)手才能理解和鞏固的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生知曉各種紡織材料的宏觀形貌、微觀形態(tài)及其內(nèi)在質(zhì)量，基本掌握纖維及其制品的結(jié)構(gòu)與其理化性能的測(cè)定方法，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生從事紡織材料實(shí)驗(yàn)研究和創(chuàng)建新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力，了解主要的現(xiàn)行紡織標(biāo)準(zhǔn)，熟悉紡織材料常規(guī)測(cè)試儀器的構(gòu)造、測(cè)試原理及相關(guān)測(cè)試條件，使學(xué)生具備紡織品測(cè)試與評(píng)價(jià)的能力。

文章以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，對(duì)紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)問(wèn)題作了探討。

1 《紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)不合理

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)紡織工程專(zhuān)業(yè)《紡織材料學(xué)》早已單獨(dú)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有紡織纖維的鑒別、單紗強(qiáng)力伸長(zhǎng)性能測(cè)試、織物強(qiáng)伸性能測(cè)試等。除紡織纖維鑒別外，其他幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都屬于驗(yàn)證性試驗(yàn)，學(xué)生都是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求，按部就班進(jìn)行操作，最后記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容早已跟不上紡織材料學(xué)科的發(fā)展。教師開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)是為了完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是為了修滿(mǎn)學(xué)分，學(xué)生的積極能動(dòng)性和創(chuàng)新思維能力基本沒(méi)有被調(diào)動(dòng)和開(kāi)發(fā)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一陳舊、實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，指導(dǎo)老師先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟。大部分紡織

材料測(cè)試儀器僅有一臺(tái)套，老師一般是先演示，然后學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。由于時(shí)間關(guān)系和學(xué)生不夠重視，每組學(xué)生僅有1-2人做，其他人看，記憶不深刻，課后更是沒(méi)有印象。還有如YG086型縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)、Y571型纖度秤等小部分儀器都是上世紀(jì)80年代購(gòu)買(mǎi)的，無(wú)論是儀器型號(hào)，還是儀器結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理、操作方法等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代的測(cè)試儀器和手段，學(xué)生積極性嚴(yán)重受挫，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程枯燥無(wú)味，實(shí)驗(yàn)效果較差。

杜兆芳，女，教授，博士。研究方向：紡織新材料、新工藝和產(chǎn)業(yè)用紡織品

1.3 《紡織材料學(xué)》與《紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)進(jìn)程不完全同步

《紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)》是與《紡織材料學(xué)》相配套的一門(mén)實(shí)踐課程，兩門(mén)課程必須緊密銜接，特別是教學(xué)內(nèi)容要有很好的同步性。但在實(shí)際教學(xué)中，由于學(xué)生要去外地進(jìn)行其他課程的教學(xué)實(shí)習(xí)或?qū)嶒?yàn)室緊張不能安排實(shí)驗(yàn)，就可能導(dǎo)致兩門(mén)課程的教學(xué)進(jìn)度存在脫節(jié)，當(dāng)理論課程教授到一定的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程尚未涉及到該方面的實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容；或者是實(shí)驗(yàn)課程在理論課程之前已經(jīng)完成了某方面內(nèi)容的測(cè)試。這對(duì)學(xué)生理解和掌握某些知識(shí)點(diǎn)是不利的。

1.4 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度不夠

以往的紡織工程系實(shí)驗(yàn)室都是在教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間內(nèi)開(kāi)放，所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也都是教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開(kāi)放對(duì)象為在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的紡織工程系本科生和進(jìn)行畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)的大四學(xué)生，其他時(shí)間實(shí)驗(yàn)室一律不開(kāi)放。這種做法雖然有利于實(shí)驗(yàn)室的管理，但是不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

2 紡織材料實(shí)驗(yàn)立體教學(xué)模式的探討

立體實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是將原本由教師先講解，學(xué)生后操作的單一教學(xué)方法轉(zhuǎn)變成多媒體、錄像、學(xué)生深入生產(chǎn)一線、去檢測(cè)機(jī)構(gòu)參觀學(xué)習(xí)、參與教師科研和學(xué)生自己查找資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等全方位、多層次的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，最大程度地培養(yǎng)其動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。具體包括以下幾個(gè)方面：

2.1 設(shè)計(jì)更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

縮減紡織材料驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，新增綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)緊密結(jié)合工程實(shí)際、知識(shí)交叉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，突出“工、學(xué)、創(chuàng)相結(jié)合特色”。經(jīng)過(guò)幾年的改革，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例已經(jīng)占到了50%。比如，就地取材，選擇安徽本地的一些植物如青桐樹(shù)皮、劍麻葉等為對(duì)象，參考期刊論文里一些新型纖維的提取方法，對(duì)其中的纖維進(jìn)行提取，測(cè)試?yán)w維的結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)度、細(xì)度、強(qiáng)力等指標(biāo)，并采用濕法成網(wǎng)加工成農(nóng)用非織造布。

這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將《紡織材料學(xué)》、《紡織化學(xué)》、《非織造學(xué)》等實(shí)驗(yàn)課程有機(jī)、系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，形成縱橫交叉的網(wǎng)狀專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系，還能緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。因?yàn)槔w維是學(xué)生提取的，對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行測(cè)試并制成產(chǎn)品，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性很高，整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案及操作過(guò)程都由學(xué)生自己設(shè)計(jì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決問(wèn)題的能力以及綜合創(chuàng)新能力。

2.2 創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)條件

由于學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成的大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均采用最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器，特別是一些較為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備學(xué)生不能一一動(dòng)手。這使得學(xué)生對(duì)新型及自動(dòng)化儀器認(rèn)知少，今后若從事紡織材料測(cè)試方面的相關(guān)工作時(shí)茫然無(wú)頭緒。因此，有必要增加對(duì)于新型先進(jìn)儀器設(shè)備的實(shí)踐學(xué)習(xí)。一方面，隨著教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入力度的增加，學(xué)院在原有設(shè)備基礎(chǔ)上，引進(jìn)一些新型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及一些精密的檢測(cè)儀器，如紅外光譜儀、同步熱分析儀、流變儀、測(cè)色儀等高端儀器，使得學(xué)生在掌握最基礎(chǔ)、最簡(jiǎn)單的儀器操作的同時(shí)，能夠與時(shí)代同步，熟悉更多更貼近工作中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)方法和手段。另一方面，學(xué)院暫時(shí)沒(méi)有添置的設(shè)備，可以通過(guò)與一些權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)建立合作平臺(tái)，共享他們的實(shí)驗(yàn)室資源，帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地參觀學(xué)習(xí)。紡織系每年組織學(xué)生到安徽省纖維檢驗(yàn)局、安徽出入境檢驗(yàn)檢疫局參觀，了解 HVI等先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，了解相應(yīng)的檢測(cè)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。這樣，不但可以讓學(xué)生對(duì)于國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的儀器設(shè)備有感性地認(rèn)識(shí)，還開(kāi)闊了學(xué)生的眼界，改變傳統(tǒng)紡織行業(yè)在學(xué)生心中的不良印象，激發(fā)他們對(duì)紡織行業(yè)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，使他們真正了解紡織品檢驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)情況。

2.3 實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放

通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供大創(chuàng)、興農(nóng)杯、挑戰(zhàn)杯和參與教師科研項(xiàng)目等科技創(chuàng)作平臺(tái)，對(duì)課程小組、教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行培養(yǎng)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課時(shí)之外還能使用這些先進(jìn)的儀器設(shè)備，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的不足。同時(shí)也能夠最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源，給學(xué)生一個(gè)實(shí)踐鍛煉的空間，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。

考慮到有些實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)和學(xué)生的時(shí)間支配問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室采取全天候開(kāi)放。為了減少學(xué)生誤操作對(duì)儀器的損傷，每種儀器設(shè)備的操作方法都由熟悉設(shè)備的老師先對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生或其團(tuán)隊(duì)需先查閱資料，制定具體的書(shū)面實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)教師與學(xué)生進(jìn)行討論后最終確定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，然后向?qū)嶒?yàn)室提出申請(qǐng)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，學(xué)生應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)制度，服從實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)教師的安排和管理，并嚴(yán)格按操作規(guī)程使用儀器，如果因?yàn)椴蛔袷匾?guī)定和操作不當(dāng)造成的不良后果應(yīng)由學(xué)生承擔(dān)。

2.4 與校外相關(guān)機(jī)構(gòu)開(kāi)展深度合作

與企業(yè)、科研院所開(kāi)展深度合作，共建校外實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練中心。每年暑假我院都安排學(xué)生去紡織生產(chǎn)企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親臨生產(chǎn)一線，了解紡織材料的制造過(guò)程，熟悉企業(yè)對(duì)紡織材料的檢測(cè)手段、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及一些在線檢測(cè)技術(shù)。我院還與省內(nèi)外企業(yè)、科研院所共建了聯(lián)合研發(fā)機(jī)構(gòu)、工程技術(shù)中心。企業(yè)實(shí)現(xiàn)不了的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者理論研究可先由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展，然后再進(jìn)行小試、中試到批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)人力資源、設(shè)備資源和技術(shù)資源的共享。學(xué)生也有機(jī)會(huì)參與到實(shí)際工程項(xiàng)目中去，掌握核心生產(chǎn)技術(shù)，提高工程實(shí)施和工藝創(chuàng)新的技能，并及時(shí)掌握一些新型檢測(cè)儀器、檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以及新型紡織材料的研發(fā)情況。

2.5 探究先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

在紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)要本著“變無(wú)用為實(shí)用，變消極為積極，變無(wú)趣為興趣”的原則，改變實(shí)驗(yàn)課原本死氣沉沉的氣氛，讓實(shí)驗(yàn)變得生動(dòng)有趣，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)作潛能，提高教學(xué)效果。比如在做原棉的手扯長(zhǎng)度時(shí)，請(qǐng)棉檢師現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生演示，看到原本雜亂的棉纖維在棉檢師的巧手下幾分鐘就變成了相互平行伸直的有序排列，大大激發(fā)了學(xué)生想要親自體驗(yàn)的熱情。羊毛縮絨性實(shí)驗(yàn)原本是濕法縮絨后測(cè)定其尺寸變化，而現(xiàn)在則讓學(xué)生利用縮絨把羊毛纖維制成鼠標(biāo)墊、手機(jī)套及一些裝飾件，美觀又實(shí)用，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)學(xué)生都開(kāi)動(dòng)腦筋，積極參與，大膽設(shè)計(jì)，學(xué)生的羊毛氈作品“風(fēng)和樹(shù)的告白”獲得第四屆“魯繡杯”中國(guó)紡織品創(chuàng)意大賽金獎(jiǎng)。

此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)保持同步，每次實(shí)驗(yàn)前和學(xué)生講授與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生能夠按照標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)范操作，并讓學(xué)生及時(shí)了解紡織產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造欲望和挑戰(zhàn)精神。

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（責(zé)任編輯：竺小恩）

Research on Stereoscopic Teaching Mode of Experiments in Textile Material Course

HU Feng-xia DU Zao-fang
(CollegeofLightTextileEngineeringandArt,AnhuiAgriculturalUniversity,HefeiAnhui,230036,China)

G642

A

1674-2346（2015）02-0087-04

2015－02－12

安徽省教育廳重大教學(xué)改革研究項(xiàng)目 [編號(hào)：2013zdjy054]

胡鳳霞，女，副教授，碩士。研究方向：紡織新材料和產(chǎn)業(yè)用紡織品

10.3969/j.issn.1674-2346.2015.02.018