“紡織生物技術(shù)”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐研究

高世會(huì)

（遼寧輕工職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 116100）

隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)紡織行業(yè)遭遇了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐步加快的背景下，傳統(tǒng)紡織業(yè)面臨著能源、技術(shù)、生態(tài)環(huán)境、資源等多個(gè)方面的挑戰(zhàn)[1]。這些挑戰(zhàn)單純依靠傳統(tǒng)紡織技術(shù)或是單一的科學(xué)技術(shù)無法有效解決。在此基礎(chǔ)上，交叉學(xué)科逐步衍生，并在現(xiàn)代化背景下得到了飛速發(fā)展。多學(xué)科、多領(lǐng)域的有效結(jié)合促使我國紡織行業(yè)迎來了新生。交叉技術(shù)能夠彌補(bǔ)單一技術(shù)的不足，能夠在單一技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高各方面的效果，令單一技術(shù)得到創(chuàng)新和發(fā)展[2]。基于此，各大高校的紡織類專業(yè)也受到了嚴(yán)重的沖擊。為跟上時(shí)代的腳步，培養(yǎng)出符合新時(shí)代需求的人才，紡織類專業(yè)針對(duì)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)生的版畫，實(shí)施了教育改革，推出了“紡織生物技術(shù)”課程。目前，多數(shù)高校設(shè)置的“紡織生物技術(shù)”課程和生物技術(shù)、設(shè)置與材料等多個(gè)學(xué)科具有比較密切的關(guān)系，涉及的內(nèi)容比較廣，研究內(nèi)容比較分散，這給學(xué)科教師展開教學(xué)帶來了極大的挑戰(zhàn)[3]。如何在有限的時(shí)間內(nèi)教授更多知識(shí)成為“紡織生物技術(shù)”課程的主要難題。

1 紡織生物技術(shù)課程教學(xué)中現(xiàn)存的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容過于古陳舊

課程教學(xué)內(nèi)容直接決定著培養(yǎng)人才所學(xué)習(xí)知識(shí)的新穎程度，也是在教學(xué)過程中進(jìn)行改革的關(guān)鍵?！凹徔椛锛夹g(shù)”課程本身是一種具有開拓性、系統(tǒng)性的教學(xué)內(nèi)容，其教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)性質(zhì)需要通過課程教學(xué)內(nèi)容一一體現(xiàn)出來。但從高校的實(shí)際教學(xué)情況可以看出，很多高校在開展“紡織生物技術(shù)”這門課時(shí)，還沒有比較固定的教材，主要采用的是由周文龍[4]于2002年編撰的《酶在紡織中的應(yīng)用》、陳堅(jiān)等[5]2007年編撰的《新型紡織酶制劑的發(fā)酵與應(yīng)用》。書本囊括酶的基礎(chǔ)理論知識(shí)和紡織生物技術(shù)應(yīng)用過程中常用的幾種酶，比如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等。并簡單介紹了幾種酶在蛋白纖維改性、纖維素纖維改性與織物退漿等過程中的實(shí)際應(yīng)用、一些常用的酶制劑，并簡單闡述了這些酶制劑在紡織過程中的應(yīng)用價(jià)值。但是，隨著酶工程的飛速發(fā)展以及人們對(duì)酶的深入了解，紡織生物技術(shù)也得到了不斷的創(chuàng)新，酶在紡織過程中的潛能被充分挖掘出來，多種酶陸續(xù)在紡織加工中應(yīng)用。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容已難以滿足實(shí)際教學(xué)，無法順應(yīng)時(shí)代潮流，無法滿足學(xué)生的需求[4-5]。（1）紡織生物技術(shù)本身是一種比較復(fù)雜的技術(shù)，而紡織加工過程也是一種比較復(fù)雜的過程，其多樣性與復(fù)雜性直接決定著在紡織材料改性過程中所應(yīng)用酶種類的多樣性。隨著人們對(duì)于各種酶作用機(jī)理、種類數(shù)量的深入了解，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的單一性與陳舊性不斷凸顯。（2）“紡織生物技術(shù)”課程設(shè)置存在一定問題，前期課程與后續(xù)課程存在銜接不緊密的現(xiàn)象。比如現(xiàn)在該課程與“有機(jī)化學(xué)”“纖維物理與化學(xué)”這兩門課程的銜接并不緊密，課程教學(xué)內(nèi)容的銜接性不高，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)理解過程中難度升高，難以將兩種課程聯(lián)系起來，難以充分掌握兩種課程的相關(guān)內(nèi)容[6]。（3）因?yàn)榍捌谡n程與后續(xù)課程銜接不夠緊密，導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)習(xí)酶的時(shí)候，無法理解酶在生物紡織過程中的實(shí)際應(yīng)用意義，譬如具體的生物酶在紡織加工過程中的機(jī)理表現(xiàn)，學(xué)生無法將酶的本質(zhì)和纖維結(jié)構(gòu)、纖維性能聯(lián)合起來，無法理解紡織加工過程中酶起到的作用與酶的應(yīng)用特點(diǎn)，只能生搬硬套，無法掌握相關(guān)知識(shí)，導(dǎo)致后續(xù)學(xué)習(xí)難度提高，學(xué)生很難在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)、積極地發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力。

1.2 教學(xué)方法過于單一

“紡織生物技術(shù)”課程長期以來均采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師主講，學(xué)生聆聽學(xué)習(xí)。雖然在教學(xué)過程中應(yīng)用多媒體設(shè)備展開教學(xué)，但是教學(xué)課件多為文字內(nèi)容，在教學(xué)過程中難以吸引學(xué)生的注意力，無法有效簡化學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。很多時(shí)候，“紡織生物技術(shù)”課程都只是作為清華工程專業(yè)本科生的實(shí)踐能力拓展課程，教師對(duì)于教學(xué)方法改革并不重視。但是，傳統(tǒng)的教學(xué)方法嚴(yán)重限制了學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)積極性、主觀能動(dòng)性。學(xué)生本身不具備生物技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，在學(xué)習(xí)生物酶的過程中，面對(duì)類型繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物酶及抽象的生物酶作用機(jī)理，學(xué)生很難掌握抽象的教學(xué)知識(shí)，教學(xué)過程中容易出現(xiàn)思想不集中、注意力轉(zhuǎn)移等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。

2 紡織生物技術(shù)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1 紡織生物技術(shù)課程改革

各大高校應(yīng)結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況、學(xué)校在紡織生物技術(shù)研究過程中獲得的成果、生物工程專業(yè)和輕化工程專業(yè)的交叉融合優(yōu)勢，詳細(xì)分析目前本?！凹徔椛锛夹g(shù)”課程中存在的問題，及時(shí)改革完善課程教學(xué)體系，吸引學(xué)生的注意力，簡化教學(xué)難度，提高教學(xué)內(nèi)容的銜接性，促使學(xué)生充分理解、掌握相應(yīng)的紡織生物技術(shù)。在教材未徹底固定的情況下，教師需結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、綜合以往的教學(xué)內(nèi)容，將“紡織生物技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容分為3個(gè)部分，第一部分主要教授酶的相關(guān)知識(shí)，第二部分教授酶在紡織生物加工過程中的應(yīng)用，第三部分教授紡織材料的合成利用。按照教學(xué)內(nèi)容的排列，依次完成相關(guān)教學(xué)，保證教學(xué)內(nèi)容的完整性、銜接性。由于多數(shù)學(xué)生并不具備相應(yīng)的生物技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)酶的過程中存在較大難度，難以充分理解酶的作用原理、催化機(jī)制[7]。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)及時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生回顧酶的相關(guān)知識(shí)，在學(xué)生均具備一定生物技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)后，使學(xué)生能夠更好地理解酶在紡織生物加工過程中產(chǎn)生的作用，可更好地理解酶的催化作用。同時(shí)，學(xué)生能夠在教學(xué)過程中盡快掌握酶的檢測原理、檢測方法等內(nèi)容，學(xué)生可在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)，可為后續(xù)實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 完善教學(xué)手段

“紡織生物技術(shù)”課程本身具有極強(qiáng)的交叉性，教學(xué)內(nèi)容以理論知識(shí)為主，教學(xué)過程比較枯燥。學(xué)生本身不具備基本的生物技術(shù)知識(shí)，即便教師精心設(shè)計(jì)了教學(xué)內(nèi)容、做好了教學(xué)規(guī)劃，依然無法提高學(xué)生的聽課興趣。因此，在“紡織生物技術(shù)”課程改革過程中，教師應(yīng)改變教學(xué)方法，塑造更為輕松自由的教學(xué)環(huán)境，充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，提高教學(xué)的實(shí)際效果。酶本身是一種應(yīng)用非常廣泛、發(fā)展非常迅速的生物催化劑，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，制定多個(gè)討論主題，組織學(xué)生開展討論式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)之前，自行查閱相關(guān)資料，閱讀課本內(nèi)容，共同討論分析，記錄討論重點(diǎn)。在課堂上與其他小組進(jìn)行分享交流，在這一過程中教師擔(dān)任著引導(dǎo)者、點(diǎn)評(píng)者、輔助者的角色，學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，主動(dòng)進(jìn)行思考，主動(dòng)分析相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性、參與性[8]。譬如在講述酶的過程中，讓每組學(xué)生分析一種常用酶的作用機(jī)制，學(xué)生組成小組，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搜索這一類酶的相關(guān)知識(shí)，分析這一類酶對(duì)纖維作用的影響，并將其制作成PPT。在課堂教學(xué)過程中，每小組均派出一位比較優(yōu)秀的學(xué)生講述PPT內(nèi)容，教師進(jìn)行論證、糾錯(cuò)，這樣可使學(xué)生在更短的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)到更多酶的相關(guān)知識(shí)。

2.3 創(chuàng)建實(shí)踐環(huán)節(jié)

“紡織生物技術(shù)”課程本身是一種理論性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。想要保證學(xué)生學(xué)習(xí)到相應(yīng)的知識(shí)，掌握相應(yīng)的能力，教師必須創(chuàng)建相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將理論知識(shí)、實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來，通過實(shí)踐深入了解紡織生物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，進(jìn)一步了解生物技術(shù)與紡織技術(shù)融合的必要性，更好地掌握生物技術(shù)的相關(guān)理論知識(shí)。只有通過實(shí)踐，學(xué)生才能讓自己掌握的理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際能力，才能深入了解紡織生物技術(shù)。因此，教師應(yīng)該根據(jù)紡織生物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況、實(shí)際發(fā)展情況、學(xué)校在紡織生物技術(shù)方面的研究，創(chuàng)建并開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并積極組織學(xué)生主動(dòng)前往實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)手操作，明白各種酶在紡織材料改性中的應(yīng)用情況、應(yīng)用效果與實(shí)際現(xiàn)象，深入了解酶在紡織加工過程中所擔(dān)任的角色，全面理解酶的相關(guān)知識(shí)。

3 結(jié)語

為提高“紡織生物技術(shù)”課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生對(duì)紡織生物技術(shù)的理解與掌握，積極進(jìn)行“紡織生物技術(shù)”課程改革、積極進(jìn)行實(shí)踐是非常有必要的。