纺织材料学实验立体教学模式的研究

2015-02-13胡凤霞杜兆芳

浙江纺织服装职业技术学院学报 2015年2期

关键词：纺织仪器实验室

胡凤霞杜兆芳

（安徽农业大学轻纺工程与艺术学院，安徽合肥230036）

纺织材料学实验立体教学模式的研究

胡凤霞杜兆芳

（安徽农业大学轻纺工程与艺术学院，安徽合肥230036）

针对目前纺织材料学实验存在的问题，提出相应的改革措施，探索教学、实验、科研、生产相结合的立体教学模式，旨在突出“工、学、创相结合特色”，注重培养学生的动手能力、实验技能、工程实践能力和科研创新能力。

纺织材料学；实验教学；工、学、创相结合；立体模式

《纺织材料学》是纺织工程专业的专业基础课程，介绍了纺织纤维、纱线、织物的种类，组成，结构，以及其力学、热学、电学、光学等性能和织物的服用性能；各种性能的主要特征指标、测试方法等内容。这些内容的理解和掌握对后续《纺纱学》、《织造学》、《非织造学》等课程的学习非常重要。

《纺织材料学实验》是《纺织材料学》课程不可分割的组成部分。纺织材料结构的表征及测试，性能的表征及测试占了相当的比重。这些内容中的结构和性能表征及测试原理是在课堂上讲授的理论知识，具体测试则是在《纺织材料学实验》里要求学生自己动手才能理解和巩固的。通过实验，要求学生知晓各种纺织材料的宏观形貌、微观形态及其内在质量，基本掌握纤维及其制品的结构与其理化性能的测定方法，还应培养学生从事纺织材料实验研究和创建新实验技术的能力，了解主要的现行纺织标准，熟悉纺织材料常规测试仪器的构造、测试原理及相关测试条件，使学生具备纺织品测试与评价的能力。

文章以安徽农业大学为例，对纺织材料学实验课程的教学问题作了探讨。

1 《纺织材料学实验》的教学现状及存在的问题

1.1 实验内容设计不合理

安徽农业大学纺织工程专业《纺织材料学》早已单独开设实验课，实验项目有纺织纤维的鉴别、单纱强力伸长性能测试、织物强伸性能测试等。除纺织纤维鉴别外，其他几个实验都属于验证性试验，学生都是按照实验指导书要求，按部就班进行操作，最后记录实验结果。实验内容早已跟不上纺织材料学科的发展。教师开设实验是为了完成教学任务，学生进行实验是为了修满学分，学生的积极能动性和创新思维能力基本没有被调动和开发。

1.2 实验教学方法单一陈旧、实验设备落后

实验开始前，指导老师先讲解实验目的、实验原理、实验要求、实验的具体操作步骤。大部分纺织

材料测试仪器仅有一台套，老师一般是先演示，然后学生自己动手实验。由于时间关系和学生不够重视，每组学生仅有1-2人做，其他人看，记忆不深刻，课后更是没有印象。还有如YG086型缕纱测长机、Y571型纤度秤等小部分仪器都是上世纪80年代购买的，无论是仪器型号，还是仪器结构、测试原理、操作方法等都远远跟不上现代的测试仪器和手段，学生积极性严重受挫，整个实验过程枯燥无味，实验效果较差。

杜兆芳，女，教授，博士。研究方向：纺织新材料、新工艺和产业用纺织品

1.3 《纺织材料学》与《纺织材料学实验》教学进程不完全同步

《纺织材料学实验》是与《纺织材料学》相配套的一门实践课程，两门课程必须紧密衔接，特别是教学内容要有很好的同步性。但在实际教学中，由于学生要去外地进行其他课程的教学实习或实验室紧张不能安排实验，就可能导致两门课程的教学进度存在脱节，当理论课程教授到一定的知识点时，实验课程尚未涉及到该方面的实验操作内容；或者是实验课程在理论课程之前已经完成了某方面内容的测试。这对学生理解和掌握某些知识点是不利的。

1.4 实验室开放力度不够

以往的纺织工程系实验室都是在教学计划规定的时间内开放，所开设的实验内容也都是教学计划规定的实验项目，开放对象为在规定的时间内进行实验的纺织工程系本科生和进行毕业论文实验的大四学生，其他时间实验室一律不开放。这种做法虽然有利于实验室的管理，但是不利于培养学生的创新和实践能力。

2 纺织材料实验立体教学模式的探讨

立体实验教学模式，是将原本由教师先讲解，学生后操作的单一教学方法转变成多媒体、录像、学生深入生产一线、去检测机构参观学习、参与教师科研和学生自己查找资料，设计实验等全方位、多层次的教学模式，充分调动学生实验的积极性，最大程度地培养其动手能力和创新能力。具体包括以下几个方面：

2.1 设计更新实验教学内容

缩减纺织材料验证性实验的比例，新增综合性、设计性实验，设计紧密结合工程实际、知识交叉的实验内容，突出“工、学、创相结合特色”。经过几年的改革，综合性、设计性实验比例已经占到了50%。比如，就地取材，选择安徽本地的一些植物如青桐树皮、剑麻叶等为对象，参考期刊论文里一些新型纤维的提取方法，对其中的纤维进行提取，测试纤维的结构及长度、细度、强力等指标，并采用湿法成网加工成农用非织造布。

这些实验内容将《纺织材料学》、《纺织化学》、《非织造学》等实验课程有机、系统地联系起来，形成纵横交叉的网状专业实验课程体系，还能紧密联系生产实际。因为纤维是学生提取的，对自己的实验成果进行测试并制成产品，学生实验的积极性很高，整个实验方案及操作过程都由学生自己设计，有利于培养学生实际解决问题的能力以及综合创新能力。

2.2 创造良好的实验条件

由于学时和实验条件的限制，实验教学完成的大部分实验内容均采用最基础的实验设备及仪器，特别是一些较为先进的实验设备学生不能一一动手。这使得学生对新型及自动化仪器认知少，今后若从事纺织材料测试方面的相关工作时茫然无头绪。因此，有必要增加对于新型先进仪器设备的实践学习。一方面，随着教学经费投入力度的增加，学院在原有设备基础上，引进一些新型的基础实验设备及一些精密的检测仪器，如红外光谱仪、同步热分析仪、流变仪、测色仪等高端仪器，使得学生在掌握最基础、最简单的仪器操作的同时，能够与时代同步，熟悉更多更贴近工作中常见的实验方法和手段。另一方面，学院暂时没有添置的设备，可以通过与一些权威检测机构建立合作平台，共享他们的实验室资源，带领学生实地参观学习。纺织系每年组织学生到安徽省纤维检验局、安徽出入境检验检疫局参观，了解 HVI等先进检测设备，了解相应的检测方法和检测标准。这样，不但可以让学生对于国内外先进的仪器设备有感性地认识，还开阔了学生的眼界，改变传统纺织行业在学生心中的不良印象，激发他们对纺织行业浓厚的学习兴趣，使他们真正了解纺织品检验的现实情况。

2.3 实验室全天候开放

通过开放实验室，为学生提供大创、兴农杯、挑战杯和参与教师科研项目等科技创作平台，对课程小组、教学团队进行培养，使学生在实验课时之外还能使用这些先进的仪器设备，弥补实验学时的不足。同时也能够最大限度地发挥实验室资源，给学生一个实践锻炼的空间，培养学生的科学作风、创新能力和实践动手能力。

考虑到有些实验耗时较长和学生的时间支配问题，实验室采取全天候开放。为了减少学生误操作对仪器的损伤，每种仪器设备的操作方法都由熟悉设备的老师先对学生进行培训。进行实验之前，学生或其团队需先查阅资料，制定具体的书面实验方案，指导教师与学生进行讨论后最终确定实验方案和实验进度，然后向实验室提出申请。进入实验室后，学生应严格遵守实验室各项制度，服从实验室负责教师的安排和管理，并严格按操作规程使用仪器，如果因为不遵守规定和操作不当造成的不良后果应由学生承担。

2.4 与校外相关机构开展深度合作

与企业、科研院所开展深度合作，共建校外实战训练中心。每年暑假我院都安排学生去纺织生产企业参观学习，让学生亲临生产一线，了解纺织材料的制造过程，熟悉企业对纺织材料的检测手段、企业标准及一些在线检测技术。我院还与省内外企业、科研院所共建了联合研发机构、工程技术中心。企业实现不了的一些实验项目或者理论研究可先由学生在实验室开展，然后再进行小试、中试到批量生产，实现人力资源、设备资源和技术资源的共享。学生也有机会参与到实际工程项目中去，掌握核心生产技术，提高工程实施和工艺创新的技能，并及时掌握一些新型检测仪器、检测技术、检测标准以及新型纺织材料的研发情况。

2.5 探究先进的实验教学方法

在纺织材料学实验教学时要本着“变无用为实用，变消极为积极，变无趣为兴趣”的原则，改变实验课原本死气沉沉的气氛，让实验变得生动有趣，充分挖掘学生的创作潜能，提高教学效果。比如在做原棉的手扯长度时，请棉检师现场给学生演示，看到原本杂乱的棉纤维在棉检师的巧手下几分钟就变成了相互平行伸直的有序排列，大大激发了学生想要亲自体验的热情。羊毛缩绒性实验原本是湿法缩绒后测定其尺寸变化，而现在则让学生利用缩绒把羊毛纤维制成鼠标垫、手机套及一些装饰件，美观又实用，实验过程中每个学生都开动脑筋，积极参与，大胆设计，学生的羊毛毡作品“风和树的告白”获得第四届“鲁绣杯”中国纺织品创意大赛金奖。

此外，实验教学和理论教学保持同步，每次实验前和学生讲授与该实验相关的国内外标准，使学生能够按照标准要求规范操作，并让学生及时了解纺织产业科技发展的动态和趋势，培养学生的创造欲望和挑战精神。

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（责任编辑：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

1674-2346（2015）02-0087-04