“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程的教學(xué)模式探索

許云輝，王 健，杜兆芳，王 浩

(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)

“非織造物測(cè)試技術(shù)”是我校(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué))輕紡工程專業(yè)一門(mén)兼具理論與實(shí)踐的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程涉及纖維化學(xué)與物理、高分子材料、紡織材料、非織造技術(shù)、機(jī)電等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，內(nèi)容包括纖維原料基本指標(biāo)，非織造布結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，非織造布力學(xué)性能、品質(zhì)指標(biāo)、功能性測(cè)試，土工布測(cè)試，電學(xué)及聲學(xué)性能測(cè)試和非織造產(chǎn)品來(lái)樣鑒別分析等。該課程具有技術(shù)含量高、實(shí)踐性強(qiáng)、理論知識(shí)要求高、測(cè)試對(duì)象多、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)，可進(jìn)行多學(xué)科知識(shí)交叉融合，優(yōu)化專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，拓寬知識(shí)面。教師通過(guò)該課程教學(xué)，為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)和培育企業(yè)高層次的檢測(cè)人員打下牢固的基礎(chǔ)。近年來(lái)，我們積極開(kāi)展“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐，探究適合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新型教學(xué)模式，完善非織造物測(cè)試課程體系建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量，取得了較好效果。

一、根據(jù)非織造技術(shù)特點(diǎn)，整合精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，兼顧前沿技術(shù)

我?！胺强椩煳餃y(cè)試技術(shù)”課程采用的教材為《非織造布的性能與測(cè)試》(郭秉臣主編，中國(guó)紡織出版社出版)，共分15章，從非織造布用纖維原料、非織造布結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)、非織造布測(cè)試特征指標(biāo)、力學(xué)性能、品質(zhì)指標(biāo)、功能性測(cè)試、土工布測(cè)試、電學(xué)及聲學(xué)性能測(cè)試等方面設(shè)置內(nèi)容，使學(xué)生掌握非織造產(chǎn)品及測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，理解非織造纖維原料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。該教材重點(diǎn)突出，內(nèi)容銜接清晰，適用性較強(qiáng)。但隨著測(cè)試技術(shù)的快速發(fā)展，教材不可避免地存在一定的滯后性，加之課程內(nèi)容涵蓋不同非織造產(chǎn)品的力學(xué)、品質(zhì)、功能性等各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試，為了在規(guī)定課時(shí)內(nèi)完成測(cè)試原理、儀器操作方法、注意事項(xiàng)等內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生熟練掌握知識(shí)并正確應(yīng)用，在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，要充分考慮教學(xué)內(nèi)容的難度以及學(xué)生的接受度，因材施教，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)最優(yōu)化；同時(shí)要明確非織造測(cè)試技術(shù)的特點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)，以先進(jìn)的教育理念指導(dǎo)教改實(shí)踐，創(chuàng)造適宜的創(chuàng)新特質(zhì)生成環(huán)境，完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制[1-2]。

1.不斷充實(shí)和更新教學(xué)內(nèi)容

增加新型非織造產(chǎn)品檢測(cè)的有關(guān)內(nèi)容，例如增加防水拒油、防霧霾、阻隔病毒、電池隔膜、吸聲減振、高吸水等功能性超細(xì)或納米纖維非織造物有關(guān)知識(shí)，以適應(yīng)新型非織造技術(shù)快速發(fā)展的需求，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新意識(shí)。

2.補(bǔ)充相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

在講授非織造物防輻射性能測(cè)試內(nèi)容時(shí)，可補(bǔ)充中子的類型、能量大小以及γ、X射線特性等基礎(chǔ)理論。教材中非織造用黏合劑的鑒別與測(cè)試等內(nèi)容較為簡(jiǎn)略，造成學(xué)生了解該內(nèi)容有一定困難，教師在授課時(shí)可通過(guò)對(duì)高分子黏合劑的分子式、黏度、高次結(jié)構(gòu)、化學(xué)活性、溶液性質(zhì)等基礎(chǔ)物化知識(shí)的講解，步步深入，輔助學(xué)生更好地理解該知識(shí)點(diǎn)。

3.引入最新檢測(cè)技術(shù)

非織造技術(shù)和檢測(cè)方法日新月異，教師在課程教學(xué)中可引入最新的檢測(cè)技術(shù)成果，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，介紹相關(guān)測(cè)試表征的前沿理論及技術(shù)，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲，通過(guò)問(wèn)題探討激發(fā)其創(chuàng)新思維。如在介紹非織造產(chǎn)品的纖維原料檢測(cè)時(shí)，可在纖維鑒別技術(shù)中補(bǔ)充環(huán)境掃描電子顯微鏡、偏振光顯微鏡、X射線衍射、紅外光譜、熱重分析等技術(shù)，結(jié)合相關(guān)新興科技成果的介紹，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其主觀能動(dòng)性，使學(xué)生在接受新知識(shí)的同時(shí)主動(dòng)思考用于非織造產(chǎn)品的性能檢測(cè)還有哪些新手段、新技術(shù)，做到學(xué)以致用，理論聯(lián)系實(shí)際。

二、多種教學(xué)方法并用，提高教學(xué)效果

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主思考。傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)過(guò)分強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，忽視了學(xué)生的主體性，導(dǎo)致課堂教學(xué)氛圍死板，教學(xué)效果差，難以激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力?；?dòng)式教學(xué)通過(guò)營(yíng)造積極活潑的課堂氛圍，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[3]。在“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程教學(xué)中采用互動(dòng)式教學(xué)，并結(jié)合多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課堂、案例教學(xué)等多種教學(xué)模式，可延伸教學(xué)內(nèi)涵，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定良好基礎(chǔ)。

1.互動(dòng)式教學(xué)

互動(dòng)式教學(xué)符合當(dāng)代素質(zhì)教育的需求，把教學(xué)活動(dòng)作為一種平等、開(kāi)放的交流、探討過(guò)程，有機(jī)地融合教與學(xué)，構(gòu)成動(dòng)態(tài)發(fā)展的師生間交互活動(dòng)，而教學(xué)互動(dòng)的內(nèi)部因素間緊密關(guān)聯(lián)。同時(shí)教師必須及時(shí)補(bǔ)充和更新前沿專業(yè)知識(shí)和教學(xué)實(shí)例，精心構(gòu)建互動(dòng)式教學(xué)體系，并在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生積極討論，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生操作技能、創(chuàng)新精神和自信心的培養(yǎng)，不斷提升教育教學(xué)質(zhì)量。

互動(dòng)式教學(xué)理念要求課程教案設(shè)計(jì)從學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，營(yíng)造積極活躍的課堂氛圍，形成良性的師生互動(dòng)教學(xué)模式[4]。教師在制定“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程教案時(shí)，應(yīng)充分了解學(xué)生對(duì)課程各章節(jié)自主學(xué)習(xí)的個(gè)人感想、疑點(diǎn)、難點(diǎn)和建議，結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配，對(duì)課程教案進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的反饋對(duì)教案進(jìn)行修改與完善。“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程以非織造物生產(chǎn)工藝為主線，主要講述非織造產(chǎn)品的力學(xué)性能、品質(zhì)指標(biāo)、功能測(cè)試、熱穩(wěn)定性、耐老化、電學(xué)和聲學(xué)等測(cè)試原理、測(cè)試過(guò)程和儀器設(shè)備等內(nèi)容，該課程的知識(shí)覆蓋面廣，各種測(cè)試儀器類型繁多、工作原理復(fù)雜，學(xué)生理解困難，學(xué)習(xí)興趣不足。為此，我們以學(xué)生感興趣的問(wèn)題為導(dǎo)向，以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為目標(biāo)，通過(guò)動(dòng)態(tài)式教學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)選互動(dòng)式教學(xué)環(huán)節(jié)，依據(jù)非織造物測(cè)試特點(diǎn)，引入測(cè)試技術(shù)發(fā)展最新成果，精心組織課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如高性能纖維、功能纖維非織造布新產(chǎn)品與傳統(tǒng)非織造生產(chǎn)工藝的矛盾，熱塑性樹(shù)脂、熱固性樹(shù)脂、熱熔型黏合劑和橡膠型黏合劑等高分子黏合劑的使用，保證了非織造布強(qiáng)力高、纖網(wǎng)均勻、穩(wěn)定性好，但合成的高分子黏合劑分子鏈大，難以生物降解，會(huì)對(duì)廢棄非織造布的再生利用和環(huán)境保護(hù)造成困難。教師以這些問(wèn)題作為教學(xué)互動(dòng)的主題，讓學(xué)生進(jìn)行思考、辨析、研討，并給予引導(dǎo)，在師生互動(dòng)的氛圍中培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

2.多媒體教學(xué)

“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程內(nèi)容包含對(duì)纖維原料和非織造產(chǎn)品的測(cè)試方法、儀器操作、測(cè)試譜圖分析等。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，非織造物檢測(cè)技術(shù)更新速度快、種類多，傳統(tǒng)教學(xué)手段難以滿足要求，多媒體教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。多媒體教學(xué)可將相關(guān)儀器設(shè)備測(cè)試的課程內(nèi)容，通過(guò)文字、圖像、3D模型和視頻動(dòng)畫(huà)等多種信息表現(xiàn)方式，突顯教學(xué)的多樣性、實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性，豐富課程教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量。尤其是可將課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容以3D模型和視頻動(dòng)畫(huà)的形式直觀生動(dòng)地演示，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。例如，將纖維原料構(gòu)成的非織造纖網(wǎng)和加固方法在課件中以實(shí)物圖片和動(dòng)態(tài)模擬視頻的方式展示給學(xué)生觀看，并結(jié)合3D動(dòng)畫(huà)演示各種測(cè)試儀器的結(jié)構(gòu)拆解，直觀形象地演示儀器的運(yùn)行原理及操作步驟，讓學(xué)生對(duì)非織造物測(cè)試有非常直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有良好的效果。

3.互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)進(jìn)行開(kāi)放性教學(xué)的一種手段，打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的唯一模式，提高了教學(xué)資源的共享性，實(shí)現(xiàn)了在線遠(yuǎn)程教學(xué)新方式。借助學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程、公共互聯(lián)網(wǎng)等平臺(tái)，將“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、多媒體課件、在線習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、教學(xué)視頻、檢測(cè)技術(shù)視頻等資源共享，引導(dǎo)學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)與思考。同時(shí)考慮到學(xué)生的個(gè)體差異和發(fā)展特點(diǎn)，由學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)進(jìn)程和學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行課程的查缺補(bǔ)漏，做學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，增強(qiáng)學(xué)生求知興趣，提高學(xué)習(xí)效率。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，教師要精心組織、調(diào)控和在線指導(dǎo)學(xué)生，正確指導(dǎo)學(xué)生利用班級(jí)QQ群、微信群等各種網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。并增設(shè)微課課堂、專題講座、前沿動(dòng)態(tài)等多種課外交流活動(dòng)，利用多樣的課外教學(xué)方式來(lái)補(bǔ)充和延續(xù)教學(xué)的多維交互作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生深入了解非織造物測(cè)試技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，提高將來(lái)就業(yè)的信心。

4.案例教學(xué)

“非織造物測(cè)試技術(shù)”是一門(mén)綜合應(yīng)用性和實(shí)踐性課程，通過(guò)具有典型性、針對(duì)性和時(shí)效性的實(shí)際教學(xué)案列，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)科理論知識(shí)主動(dòng)解決具體問(wèn)題，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)和教學(xué)效果的提高有著積極的推動(dòng)作用[5]?！胺强椩觳祭w網(wǎng)鑒別技術(shù)”是該課程的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，由于非織造布成網(wǎng)及加固方法多種多樣，纖網(wǎng)的構(gòu)成方式也各不相同，學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)掌握各種纖網(wǎng)的鑒別方法。這時(shí)可通過(guò)對(duì)典型非織造過(guò)濾材料的纖網(wǎng)鑒別，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解該知識(shí)點(diǎn)。例如，非織造過(guò)濾布一般是厚型纖網(wǎng)，纖維原料多為化學(xué)短纖維，成網(wǎng)方式采用機(jī)械或氣流成網(wǎng)，大多使用針刺或熱熔黏合加固，可向?qū)W生具體演示典型非織造過(guò)濾材料的纖網(wǎng)鑒別方法與技巧，幫助學(xué)生深入了解和認(rèn)識(shí)非織造布纖網(wǎng)鑒別的基本原理和分析方法，并要求學(xué)生任選一種非織造布纖網(wǎng)進(jìn)行鑒別分析。通過(guò)非織造布檢測(cè)案例的分析，提升學(xué)生的實(shí)踐技能與創(chuàng)新能力。

三、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力的重要途徑，與理論教學(xué)相輔相成。要鼓勵(lì)學(xué)生在參加課程實(shí)驗(yàn)、教學(xué)實(shí)習(xí)之余，積極參加大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和各種形式的學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)，在夯實(shí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，既鍛煉了動(dòng)手能力，也激發(fā)了學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)運(yùn)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

1.增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)

課程實(shí)踐環(huán)節(jié)是通過(guò)具體問(wèn)題設(shè)置的，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性，使學(xué)生在分析和解決問(wèn)題的過(guò)程中培育實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維[6]。在“非織造物測(cè)試技術(shù)”課程中設(shè)置了不同難度的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)各種非織造材料的測(cè)試方法，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，增強(qiáng)運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的技能。我校該課程設(shè)置了“非織造物力學(xué)性能測(cè)試”“非織造物纖網(wǎng)均勻性檢測(cè)”“非織造物基本品質(zhì)指標(biāo)測(cè)試”“非織造物透通性測(cè)試”等8個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與“非織造物纖網(wǎng)鑒別”“非織造物防輻射檢測(cè)”“土工布綜合性能測(cè)試”等5個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。在綜合性實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)習(xí)自主性。另外，通過(guò)在安徽華茂紡織有限公司、安徽京九絲綢股份公司和安徽南澳地毯有限公司的教學(xué)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生接觸現(xiàn)代非織造產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備和檢測(cè)儀器，開(kāi)闊眼界，增長(zhǎng)學(xué)識(shí)，增強(qiáng)專業(yè)自豪感和就業(yè)信心，為培養(yǎng)高層次復(fù)合型創(chuàng)新人才打下良好基礎(chǔ)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽

參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目和各類學(xué)科競(jìng)賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力具有重要作用。通過(guò)已立項(xiàng)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，可使學(xué)生結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的工藝流程，分析各個(gè)影響因素，測(cè)試制備實(shí)驗(yàn)樣品的各種性能指標(biāo)，了解非織造物的測(cè)試方法、標(biāo)準(zhǔn)和儀器工作原理，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制圖形表格，撰寫(xiě)項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，熟練地將測(cè)試技術(shù)運(yùn)用到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，切實(shí)鍛煉了學(xué)生的自我思考和創(chuàng)新能力。同時(shí)，參加競(jìng)賽的過(guò)程不僅增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用能力，更是鍛煉了學(xué)生的人際交往能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

四、結(jié)語(yǔ)

“非織造物測(cè)試技術(shù)”是一門(mén)材料、紡織、機(jī)械、電子等多學(xué)科交叉和實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，需要引入先進(jìn)教育理念和教學(xué)方法，優(yōu)化課程內(nèi)容，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，提高教學(xué)效果，讓學(xué)生熟悉非織造材料測(cè)試方法及原理，打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練，提高綜合能力，以培養(yǎng)復(fù)合型非織造工程專業(yè)人才，促進(jìn)我國(guó)非織造業(yè)的蓬勃發(fā)展。