《纤维化学与物理》课程教学改革与探索

王海东，丁　斌，郝凤岭，关　昶，李　祥，刘　群

(吉林化工学院 石油化工学院，吉林 吉林 132022)

《纤维化学与物理》课程教学改革与探索

王海东，丁斌，郝凤岭，关昶，李祥，刘群

(吉林化工学院 石油化工学院，吉林 吉林 132022)

摘要：《纤维化学与物理》是轻化工程专业一门非常重要的专业课。为适应专业人才能力培养的需要，根据教学的实际情况，对本门课程的教学内容进行调整优化，增强专业教学内容的完整性、系统性、科学性。探索教学方法和手段，提高学生对专业知识的学习兴趣，以获得良好的教学效果，实现专业人才的培养目标。

关键词：轻化工程；纤维化学与物理；教学；改革；探索

《纤维化学与物理》是我校(吉林化工学院)轻化工程系染整工程方向一门非常重要的专业课。在本专业的课程体系中，该课程属于“基础中的应用，应用中的基础”，一方面，它是大学一、二年级所学基础课在本门课程中的综合应用，如《无机及分析化学》、《有机化学》、《生物化学》和《物理化学》等；另一方面，它又是后续专业课程的基础，与《染料化学》、《染整助剂化学与工程》和《染整工艺学》等课程有着紧密不可分割的联系，染料和染整助剂的应用都是以纤维为对象的，整个纺织染整加工过程均是以纤维为基础的。

本门课程的主要内容有高分子化学与物理的基础知识，纺织纤维的基本理化性能、生产加工方法、应用性能等。通过本课程的学习，主要使学生获得纺织纤维方面的基本知识、基本理论和基本技能的训练，对多学科知识进行交叉、融合，进一步拓宽、优化知识结构，为其进一步学习其他专业课程和参加专业工作打下牢固的基础[1-2]。

笔者通过近年来的教学实践和探索，根据教指委的教学要求，本校轻化工程专业的办学特点，人才培养的需要，学生的实际学习情况，对本课程的教学内容进行适当的调整，探索教学方法和手段，进一步完善学生的知识结构，培养学生的自主学习能力，提高学生的学习兴趣。

一、教学内容的调整和优化

(一) 教学内容的适当精简

《纤维化学与物理》课程具有概念多，易混淆，内容抽象，难以理解，学时少，课程紧等特点[3]。在教学过程中，应根据实际情况，对教学内容进行相应的调整。

高分子化学基础部分包含了高分子物的基本概念、命名、分类、合成反应、聚合方法和相对分子质量及分布等内容。在教学中,针对轻化工程专业的特点,可以对高分子化学基础知识的讲解做适当的选择[4]。考虑到印染行业的实际应用，高分子物的相对分子质量的测定方法仅对常用方法简单提及，具体的测定原理、方法在《染整分析与检测》课程中讲解，所以对本部分内容进行简化。

高分子物理基础部分与纺织纤维结合得比较紧密，因此本部分内容分配的学时数较多。在教学中，应根据专业方向的侧重，对重点内容进行详细深入的讲解，如高分子链柔顺性、聚集态结构、结晶与取向态结构、力学行为的基本物理量、聚合物应力-应变曲线和聚合物的多级结构与其性能之间的关系等，也要对与本专业方向相关性差或者应用极少的知识点进行简化，如对高分子物的流变性、高分子物的结构和性能的测定方法等可以进行适当精简。

蛋白质纤维的讲解中，由于学生已经先修了《生物化学》课程，对蛋白质的基础知识已经有了一定的了解，因此，蛋白质的化学组成和氨基酸的内容可简单回顾，不必再详细讲解。

(二) 教学内容的补充

我校轻化工程专业于2004年开始招生，专业成立之初依托于化工、化学和高分子材料等专业，但是缺乏纺织专业的支撑，这也导致了在教学过程中存在一些不足，从学生的实验、知识应用和学生工作后的反馈信息了解到，学生对纺织品了解和认识不够，造成纺织和染整的知识脱节。专业人士都清楚，从事纺织技术工作，必须懂染整，而从事染整技术工作，也要懂纺织，只有如此，才能从专业的角度更好的发现、分析、解决实际生产中存在的问题，而这也是完成基本工作所必须具备的专业知识结构。

针对这方面的欠缺与不足，在现有培养方案的课程设置不能调整的情况下，在纺织纤维总论这一章节中对该专业内容进行适当的补充，增加纺织、织物组织结构和纤维面料的一些基本知识。

(三) 教学内容的更新

大学本科的专业教学不是在讲“历史”，尤其是在科学技术高速发展的今天，应该反映出学科发展的时代特征[5]，课本上的一些基本理论是否已经有了新的研究进展，新型纤维材料，如超仿真纤维、生物质纤维、高性能纤维和差别化纤维等是否有新的发展动向，以及一些新的科研成果，这些都应该在教学内容中及时得到更新。教学内容与纺织纤维发展情况紧密结合,有利于开阔学生视野,有利于拓展学生思维，有利于学生的创新创造能力的培养，有利于学生今后从事专业技术工作。

(四) 相关专业课程知识的衔接与强化

轻化工程专业人才应该具备系统性、完整性的专业知识，并能将相关的专业知识融会贯通，并灵活应用于生产实践，这也体现出相关专业课程知识衔接的重要性。

《纤维化学与物理》应与《染料化学》和《染整工艺学》课程的教学相互渗透、相互融合，做好先修课程的回顾和补充，强调其在后续专业课程中的体现与应用。学生在先修《染料化学》课程时，对纤维结构和性能不了解，导致染料和纤维的上染关系理解不深。纤维和染料的学习并不是孤立的，事实上，每一种染料分子的结构特征实际上都与它所染的纤维结构相适应，染料结构与被染纤维结构之间是存在对应选择关系的[6]。《纤维化学与物理》与《染料化学》课程的教学如果没有结合好，会影响学生对《染整工艺学》课程中印花、染色等专业知识的学习。《纤维化学与物理》和《染整工艺学》知识点若未能很好的融合，在分析染色的原理、助剂和整理剂的选择、印染工艺的影响因素时，就会出现知识脱节、理论依据不足、理解困难等问题。因此，在教学过程中，应该将课程之间具有联系的知识点进行交叉整合，强化讲解，如在讲授纤维素纤维结构和性能特点时，应指出其适用的染料，以及其结构对染色性能可能产生的影响。只有相关专业课程知识的良好衔接和强化，才能为学生获得系统性、完整性和科学性的知识结构奠定基础。

二、教学方法和教学手段的灵活运用

专业基础理论知识的讲授容易使学生感到枯燥乏味，甚至是厌学，以致于产生抵触逆反心理，因此，教学方法和手段的灵活运用显得十分必要。本课程教学过程中，综合运用讲授法、案例教学法和讨论法等教学方法，并结合信息化技术手段，充分利用多媒体教学，以期获得良好的教学效果。

在教学中，可以将部分教学内容相应的进行“五化”处理，即微观问题宏观化、抽象问题具体化、复杂问题简单化、零散问题系统化、理论问题实践化。微观问题宏观化，是将教学内容中不易想象的微观问题转化为宏观可见的内容，例如在讲解高分子的侧序分布时，可以以教室内的扫帚为例，每一个分枝相当于一个高分子链，由下至上，侧序分布为低序区到高序区，能够清晰的观察到分子聚集成序并垂直于大分子轴向的形状。抽象问题具体化，是将抽象的空间想象转化为具体表象的过程，例如在讲解高分子链的柔顺性时，长链和锻炼的在空间绕单键旋转的情况可以借助绳索进行演示。复杂问题简单化，是将不易记忆和理解问题，根据知识需要掌握的程度进行简化处理，例如讲解应力-应变曲线内容时，不同阶段分子运动情况不同，教材中阐述的篇幅较大，学生会产生抵触心理，因此，可以将每个阶段的内容精炼成几个字或一句话以便于记忆和理解。理论问题实践化，是将所讲述的专业知识基础理论与实践相结合，将理论内容都转化到实践中去。综合借助“五化”处理，辅以图形、实物、视频、实验和实践等，可以将枯燥的专业知识变得生动、形象、有趣，使学生更加容易理解和消化吸收，学习兴趣也更加浓厚。在讲解一些常用的纤维时，如羊毛、棉、亚麻、黏胶纤维、涤纶和锦纶等的生产加工过程可以以视频资料的形式呈现出来，在课堂上，可以播放奥地利兰精公司(Lenzing)的黏胶纤维生产过程视频资料，生产实习中学生可以亲身体会吉林化纤厂纤维的生产过程，既建立了理论与实际的联系，又强化了实践环节，还增加了工程意识[7]；又如纤维的截面和纵向外观可以借助图形演示，学生还可在《轻化工程专业基础实验》课程中独立完成样品的制作和观察，既巩固了理论知识，又提高了理论素养和实践操作能力[8]，这些在一定程度上都能使学生的专业知识得到强化，完善其自身的专业知识结构，促进其专业能力的形成。

信息化技术的发展给我们创造了许多教学交流平台，如QQ、微信和E-mail等。由于课时有限，导致学生思考和课堂讨论的时间非常有限，鉴于此，可以借助这些平台进行课外交流讨论，这为节约课时创造了条件，也使学生反馈教学和作业等问题更加便利和及时。

三、结语

本文基于《纤维化学与物理》课程特点，本校轻化工程专业的办学特点，对课程的教学内容进行了调整和优化，对教学方法和手段进行了探索。教学内容上进行了精简、补充和更新，以及相关专业知识的衔接和强化，完善了学生的知识结构。探索了教学方法和手段的灵活运用，提高了学生的学习兴趣。本课程的教学改革与探索，有利于学生专业能力的形成。

参考文献：

[1]凤权，侯大寅，魏安静.《纤维化学与物理》课程教学研究与探讨[J].轻纺工业与技术，2010，39(6)：90-91.

[2]张启忠，金范龙，董薇，等.化工类毕业设计教学改革的探索与实践[J].吉林化工学院学报，2014，31(12)：43-45.

[3]贾维妮，陈美云，张瑞萍.“纤维化学与物理”课程的教学改革与实践[J].纺织服装教育，2015，30(2)：163-164.

[4]陈美云.纤维化学与物理的课程教学改革实践[J].纺织科技进展，2010(2)：96-98.

[5]葛凤燕，蔡再生，闵洁，等.《纤维化学与物理》教材的编写[J].纺织教育，2010，25(3)：39-41.

[6]高树珍.《染料化学》课程教学内容的改革与探索[J].黑龙江纺织，2010(1)：8-9.

[7]张振坤，杨梅.非化工专业化工原理教学改革探析[J].吉林化工学院学报，2013，30(4)：51-53.

[8]温钢，刘海燕，杨梅.改革生物化学实验课程 提高学生综合能力[J].吉林化工学院学报，2013，30(8)：96-99.

Teaching Reformation and Exploration on the Course of

Chemistry & Physics of Fiber

WANG Hai-dong，DING Bin，HAO Feng-ling，

GUAN Chang，LI Xiang，LIU Qun

(Department of Light Chemical Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin City 132022，China)

Abstract:“Chemistry & Physics of Fiber” is a very important course for light chemical engineering specialty.In order to meet the need of cultivating the professional talents’ ability，according to the actual situation of teaching，the authors adjusted and optimized the teaching content of this course to make it more integrated，systematic and scientific.To improve students' interest in learning of their major courses，get good teaching effect and achieve the aim of training professional talents，teaching methods and means were explored.

Key words:Light Chemical Engineering；Chemistry & Physics of Fiber；teaching；reformation；exploration

中图分类号：G 642

文献标志码：A DOI：10.16039/j.cnki.cn22-1249.2015.12.020

文章编号：1007-2853(2015)12-0073-03

作者简介：王海东(1984-)，男，黑龙江绥化人，吉林化工学院助教，硕士，主要从事精细化学品方面的研究。

收稿日期：2015-09-08