高技术纤维课程教学与专业人才培养探析＊

夏于旻，王燕萍，王依民

（东华大学 材料科学与工程学院，上海201620）

高技术纤维是先进武器、航天、航空等国防建设的重要物资，也是国民经济建设的重要原料。八十年代以来，东华大学在该领域进行了强有力的建设，有材料学和材料加工重点学科和纤维改性国家重点实验室和高性能纤维教育部重点实验室等基地支撑，在重要武器、神州载人工程、绕月工程及国家大剧院等重大项目中得到应用，取得很好的成绩［1］。碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维等高性能纤维，导电、屏蔽、抗菌、远红外等功能纤维项目的成功和产业化，在为国防和国民经济发展作出贡献的同时，也极大地推动了本课程的发展［2～3］。这些均为有效开展高技术纤维课程教学奠定了坚实的基础。

一、依托学科前沿，丰富课程和教材内容

高技术纤维课程内容主要包括高分子高技术纤维的制备、加工、改性及结构和性能研究等核心内容，还涉及到纤维增强复合材料等内容。课程的培养目标，主要是培养高分子材料学科学生具有高技术纤维及其制品设计、制备和研究的科学优化、创新起到引导和促进作用，在扩大学生知识面的同时，进一步深刻理解高分子纤维材料加工原理、结构、性能、应用开发以及相关产业链的结构。

我校高技术纤维课程的教学团队，多同时身处科研一线。为适应高技术纤维日新月异的发展，各位任课老师通力合作，基于多年来的教学实践，编著的《高技术纤维》教材已于2010年由兵器工业出版社正式出版，将各位教师多年来的科研成果及世界相关高技术纤维的科技前沿都展现在该教材中。教学内容包括特殊高分子原料的聚合、高技术纤维的加工原理和方法，以及高技术纤维在下游产品应用中的技术原理，使学生对该领域有一个系统的认识，提高学生综合思考问题、解决问题的能力。这种课程和教材的编写，使课程内容始终紧跟科学研究前沿，具有很强的时效性和实用性，能够与实际的产业发展实现紧密对接。

二、倡导启发教学，开展以人为本教育教学

将高分子纤维加工成型基本原理为基本要素，使学生能够将所学得的基础知识直观地与高技术纤维的结构性能联系起来，介绍并分析当下的学科研究热点，从而大大激发了学生本课程乃至本专业的学习热情。结合国防和国民经济建设需要，本课程从学科建设的角度出发，在教授知识、培养学生的同时，也为高性能纤维自主化、产业化提供推广和促进作用。该课程的建设对激发学生热爱专业，献身科学，起到很好的作用。

三、注重实践教学，实现基本理论、工程问题和职业技能培训相结合

“高技术纤维”课程课内学时中并不包含实践性教学，为了使学生对高技术纤维的制备有更深刻的认识，同时培养学生的动手能力，我们安排了高技术纤维的大型实验、纤维成型职业技能培训和课外科技活动，并将其作为课程的重要组成部分。其中大型实验主要就侧重于高技术纤维的成型方法实践，有助于学生全面了解纤维的成型原理、成型工艺、后处理方法、相关复合材料的制备及其各种纤维材料（包括纤维增强复合材料）的测试方法；职业技能培训则注重学生在纺丝过程中的动手能力，要求学生能独立进行并掌握纺丝全过程的操作。结合实践教学和技能培训，教学内容上力求使基本理论知识与工程问题的紧密结合，拓展学生在高技术纤维领域的知识面，促进学生就业。

本课程的主讲教师具有丰富的教学、科研经验和能力，对提高学生学习积极性，增加学生创新能力将起到非常重要的作用［4］；另一方面，作为该课程的平台，纤维改性国家重点实验室和学院中心实验室为该课程配套设置了多项大型实验，配套建设了一系列实验设备和仪器，由科研一线的研究人员负责指导学生，从最基本的实验原理出发，指导学生进行高技术纤维样品的制备及其结构和性能的测试表征，锻炼学生的动手能力［5］。

四、强化师资建设，加强对中青年教师的培养

高技术纤维是材料科学与工程的专业课，其涉及范围除常规纤维的改性外，主要讲述近年来高技术纤维领域的最新研究进展。其传授的质量与水平直接影响着学生专业知识面的拓展。而中青年教师对此课程把握的程度及授课水平又决定着该课程的正确和高效的延续和发展。为此，本课程在教师教学能力及素质的提高上，近年来采取了多项措施。有计划派青年教师出国进修，提高教师本身的水平和修养；鼓励青年教师在本课程教学上的积极探索，坚持青年教师助教制度，要求每位年轻教师必须有辅导、批作业、带实验、辅导学生课外活动和辅导学生进行启发式创新教学讨论活动等的过程，并进行把关培养，实施青年教师的导师指导制，由经验丰富的教师对青年教师进行辅导，使青年教师跟读、听讲，从而提高青年教师的教学水平与技巧；坚持教学活动和青年教师试讲制度，帮助青年教师提高讲课水平；积极倡导教学内容的前沿性、生动性、学术性和准确性。因此，本团队的每位教师均有明确的科研方向和研究课题，在不断提高业务水平的同时，继续加强基础理论方面的学习；每年从高技术纤维生产企业中邀请部分技术和市场方面的专家，为青年教师讲课，力求使青年教师在理论研究和实际相结合；聘请世界著名学者为顾问，并为团队成员开设系列讲座，提高教师的业务水平；定期举行国际学术会议，以加强青年教师与国外学者在高技术纤维领域的学术交流。

五、发展学生实践能力，鼓励学生参加课外科技活动和创新创业竞赛

大学教育多注重基本理论的学习，学生往往觉得书本知识空洞，缺乏对这些知识的深层次的认识。通过大型实验、企业参观实践、课外科技活动、和职业技能培训等一步步的引导，使高技术纤维的基本理论和工程问题逐步连接在一起，使学生可以学以致用，也改变了学生的就业观，推动了学生的就业。

在产业化背景下，对学生在高技术纤维的学习进行有针对性的引导，鼓励学生积极参加课外科技活动和创新创业竞赛。课外科技活动是在已学的理论和实践基础上，选择有一定创新性的研究课题，指导学生如何围绕一个研究性课题展开资料收集、方案涉及、实验、数据整理、结果讨论、得出结论，并指导学生撰写研究性小论文，鼓励学生在国内外刊物上进行发表。课外科技活动可以为同学拓展思路，培养其创新精神。在此基础上，选择优秀活动，参加各类创新创业竞赛，取得了优异的成绩。

在这些研究的推动下，学生获得了进一步的指导，积累并夯实了专业知识的基础，为以后的科研做好了充分准备，同时学生的就业面也得到了拓宽。在此基础上，由这些学生参与的科研梯队围绕重大科研问题展开深入研究，学院在纤维领域的研究优势和特色得到了进一步增强，近年来在纤维领域获得国家级和省部级奖项二十余项。

六、推进产学研协作，促进高性能纤维自主化和产业化

高技术纤维课程结合国防和国民经济建设需要，从学科建设的角度在教授知识、培养学生的同时，也为高性能纤维自主化、产业化提供推广和促进作用，该课程的建设对激发学生热爱专业，献身科学，起到重要的作用。

本课程的任课教师都在高技术纤维的特定领域具有一定的研究基础，由他们领衔的科研团队在特定的高技术纤维领域具有重要的国际影响力，很多科研成果都已转化为生产力，填补了我国在这些纤维领域的空白，超高分子量聚乙烯纤维、芳纶、碳纤维等的基础研究和产业化推广已处于国际先进水平。在这些资深教师的引导下，学生开展了高技术纤维领域相关的理论学习，在此基础开展课外科技活动，由这些学生参与的科研梯队围绕重大科研问题展开深入研究，学院在纤维领域的研究优势和特色得到了进一步增强，赋予了产学研新的涵义。

与以往重复性的实践教学模式不同的是，本课程在实践过程中注入了研究型的创新教学模式，使学生能在理论学习和实践活动中发现问题，继而引导学生提出解决问题的方法并付诸行动，从而解决问题。还有部分研究已在企业进行推广。这些研究型的实践活动使学生充分了解了研究的过程，并得到了实践的锻炼，有助于专业人才的培养。

［1］刘雍，马敬安．高技术纤维的现状与发展趋势［J］．四川纺织科技，2004（4）．

［2］吴丽，金淑娟．高技术纤维的开发与应用［J］．中国纤检，2010（7）．

［3］宋玉金，王毅，董侠．高技术纤维及增强复合材料［J］．中国个体防护装备，2005（4）．

［4］邱华，葛明桥，余天石．提高《新型纺织纤维学》课程教学质量的几点思考［J］．江南大学学报（教育科学版），2008（2）．

［5］张昌松，郭晨洁．以科研促进本科生教学——一种崭新的实践教学模式的探索和研究［J］．新西部（下半月），2009（12）．