“纺织品染整工艺设计与实验”课程教学改革的探索与实践

刘保江，杨 卓，陈 英，闵 洁，徐 蔚

(东华大学 化学化工与生物工程学院，上海 201620)

“纺织品染整工艺设计与实验”课程教学改革的探索与实践

刘保江，杨 卓，陈 英，闵 洁，徐 蔚

(东华大学 化学化工与生物工程学院，上海 201620)

“纺织品染整工艺设计与实验”是轻化工程专业(染整方向)的核心课程之一。为贯彻落实国家“卓越工程师教育培养计划”，结合东华大学轻化工程专业“纺织品染整工艺设计与实验”课程的教学实践，以提高学生的综合能力为目标，进行了面向工程教育的一系列教学改革，以增强学生在染整加工领域的设计能力、创新能力和工程应用综合能力，实现学生综合素质的提升。

纺织品染整工艺设计与实验；教学方法；考核方式；教学改革

我校(东华大学)轻化工程专业(染整方向)是国家特色专业和首批实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)的试点专业，拥有国家级教学团队和国家级实验示范中心。为满足日益发展的印染行业对创新性复合型应用人才的迫切需求，轻化工程专业根据工程教育认证通用标准，对专业实践教学培养体系进行了适当调整，对实验课程的教学大纲和教学内容进行了梳理和资源整合，同时在实践教学模式改革方面进行了一系列有益探索[1]。专业综合实验作为轻化工程专业(染整方向)的必修课程， 是在染整工艺实验基础上开设的，更注重实验内容的点面结合，以及基础知识与专业知识的结合。它包含较完整的专业基础知识与实验方法，提供综合性很强的技能训练，在培养学生理论联系实际、提高学生实践技能和工程意识、活跃学生创新意识等方面起着重要的作用[2]。本文结合我校“纺织品染整工艺设计与实验”课程的现状，探讨了该课程教学改革的实践。

一、 “纺织品染整工艺设计与实验”课程教学现状

“纺织品染整工艺设计与实验”课程是我校轻化工程专业(染整方向)开设的专业综合实验课程，设置为4学分、80学时。该课程要求学生综合运用所学过的知识，自行设计染整加工工艺，动手做大型设计性试验，以进一步巩固染整工程专业理论知识，使学生完成专业实验基本操作和专业基本技能的训练，培养学生独立思考、独立研究、独立设计、独立操作的综合能力，使学生具备毕业后独立从事染整技术研发、新产品开发或者染整加工的技能。在“纺织品染整工艺设计与实验”综合实验教学过程中，学生两人一组，根据所选择产品，运用已学过的理论和工艺实验知识制订工艺方案，完成从织物前处理到功能整理的全部染整加工过程。经过多年的教学实践，该课程基本达到了培养学生熟练运用专业基本知识的能力，学会理论联系实际，掌握纺织品染整加工技术和产品性能检测方法的目标，使学生具备独立从事染整专业技术工作方面的能力。但在课程教学过程中也存在一些问题，如实验开始前教师一般会把实验内容、要求、测试方法和参考资料等具体内容发给学生，导致学生做实验时习惯性地依赖教师，缺乏独立自主的综合分析能力；该课程把整个工艺流程分割成前处理、染色、功能整理和印花四个环节，教学内容与生产实际脱节，难以达到培养高层次应用创新型人才的目的。

传统的“纺织品染整工艺设计与实验”课程的设计性内容不足，且教学内容与企业的实际染整加工环节脱节，过分强调程式化实验操作步骤和可预见的实验结果，没有起到加深学生对染整工艺技术原理理解的作用，没有达到使学生学以致用、举一反三的目的，不少学生对做过的实验基本能应对自如，但在涉及到新的纤维材料加工工艺时就不知所措。因此，“纺织品染整工艺设计与实验”课程传统教学方式无法满足培养具有解决复杂工程问题能力和创新能力的复合型高层次应用人才的需求。

二、 “纺织品染整工艺设计与实验”课程的教学改革

通过工程化思维、设计和创新思维的综合培养，增强学生的纺织新产品研发能力和染整技术集成创新能力，是“纺织品染整工艺设计与实验”课程改革的主要内容。充分发挥现有的硬件和“双师型”师资优势，依托染整学科的1个国家级工程中心、2个省部级重点实验室、1个国家级实验示范教学中心等科研基地的资源优势，结合我校产学研办学传统，以高层次应用创新型人才培养为目标开展实践教学改革探索，形成应用型创新人才实践教学培养模式。

1． 调整教学大纲和更新教学内容

调整教学大纲和更新教学内容，使教学内容更贴近染整加工生产实际环节，加强学生工程能力的培养，满足社会对染整专业技术人才的新需求，提高学生的染整技术设计能力。(1)教学学时从4周增加到6周，增加文献检索内容，培养学生查阅文献能力，了解染整技术最新发展动态。(2)增强学生的工艺方案设计能力，根据所学知识合理设计工艺，通过小样试验验证工艺设计的合理性。例如，通过染不同浓度梯度的单色样品实验，每个梯度染2个平行样，确保数据准确，形成染色浓度梯度曲线，然后建立一套染料染色数据库；利用建立的数据库拼3个颜色，由数据库计算出染色配方，再与标样对比，修正染色配方，直到接近目标色为止；并选择一种颜色放大样，最后通过放大样比较大样和小样的色差并分析其原因。在工艺实验设计过程中，将自动滴液系统应用、染色数据库建设和废水COD测试融入其中，使学生设计的工艺过程更加接近工厂实际加工过程，增强学生工艺设计实战感。(3)增加产品种类，拓展了学生自由选择产品设计的空间。由3种产品工艺设计增加为6种(棉机织物、棉针织物、纯棉弹力布、涤纶织物、涤棉混纺织物、真丝织物)，丰富了产品种类。(4)结合清洁生产要求，增加印花新工艺部分内容。实验室新增涂料数码印花机1台，增设涂料数码印花工艺实验；又购置COD快速分析仪4台，增加了对产品染整加工工艺过程中废水的COD测试内容，以提高学生的节能减排意识。

2． 加强对学生实验方案设计能力的培养

将以往的单纯实验操作改为综合性设计实验，由学生根据所学专业知识确定影响染整加工工艺的每个因素，通过单因素实验，结合产品性能测试，最后独立确定最佳工艺。

3． 创建主动探索、大胆质疑和生动活泼的实践教学氛围

给学生主动思考、主动表达、主动实践的机会。在培养学生基本操作技能和相关测试方法的前提下，激发学生的主动性和积极性，使学生成为实验教学的主体。教师应转换角色，以学生为中心，辅助启发和引导学生运用所学的专业基础知识设计工艺方案，增强他们探索染整新技术的兴趣，使他们学会独立分析问题和解决问题，具备独立从事染整技术专业工作能力和研究能力。

4． 加强学生团队精神的培养

学生进入实验室，首先进行团队精神培养。要求学生具有团队合作意识，每组学生分工合作，完成从坯布到染整成品的全部加工过程，每名学生不仅要学习完整的综合实验内容，而且要动手完成全部实验内容；在实验方案制订和实验完成后，交替轮换作阶段性汇报；在综合实验中学会各种仪器设备的操作；独立完成综合实验报告撰写工作，并对实验现象、实验结果及其原因进行深入分析，提高了学生的写作技能，为以后毕业论文撰写打下了坚实基础。

5． 改革课程考核方式

“纺织品染整工艺设计与实验”课程的成绩评定采用综合累加的新方式，分为以下几个部分：(1)染整工艺方案制订汇报(15%)和实验结果汇报(15%)，主要考查学生的工艺实验方案设计能力、实验结果分析能力以及表达能力；(2)实验效果(30%)，包括前处理结果(7%)、仿色效果(15%)、后整理(8%)； (3)综合实验报告(25%)；(4)日常考勤(10%)和团队合作意识(5%)。

染整工艺实验方案和结果汇报主要是对染整行业技术发展现状、染整工艺方案设计及加工工艺合理性、染整工艺参数设计依据、性能预测、PPT制作水平、语言逻辑和表达能力等方面的综合评定。日常考勤主要包括出勤率、实验习惯、实验态度、实验操作规范性，以及安全操作意识、主动思考问题能力和实验过程中小组内部配合情况。团队合作意识考核合作效率和对团队贡献情况。

纺织品染整工艺设计与实验报告的要求为：(1)完成染整加工工艺流程、工艺配方设计；(2)方案设计合理，实验结果可靠，数据分析正确；(3)结构合理，图文格式规范，有独到的见解和观点。

三、 课程教学改革的效果

通过“纺织品染整工艺设计与实验”课程教学改革，学生掌握了产品的染整生产工艺设计和小样试验方法，在工程能力、设计能力、创新意识等方面得到了很好的训练，改革效果明显。

1． 增强了学生的创新意识、设计意识、产品意识和工程意识

提高了学生基于工程化要求的独立思考以及分析问题和解决问题的综合能力。在染整工艺综合实验过程中，学生基于兴趣自由成组，自主设计产品的染整工艺，组内成员分工合作、自主管理，以学生为主体，教师适当引导，提高了学生的团队合作意识。通过启发式教学，使学生具备独立解决工程问题的基本能力，提高了其工程应用和产品设计开发等综合能力，满足印染行业对创新型应用人才的需求。

2． 提高了学生的学习积极性、主动性和探索新事物的兴趣

在实验方案制订过程中，学生通过自主查阅文献，根据所学知识综合设计和制订工艺方案，成为染整工艺综合实验课程训练的主体。学生在自学染整设备和测试仪器的工作原理和操作方法的过程中，遇到问题能够主动查阅相关技术资料，探求解决方法，培养了主动学习、主动探索和热爱科学技术的意识。

3． 提升了学生的综合素质

在课程设计过程中，进行系统化的分组管理，采取全流程的训练模式，增设阶段性汇报和报告撰写规范培训。通过课程汇报和写作培训，使学生的语言表达能力和写作能力等综合素质得到了显著提升，为以后毕业论文撰写打下良好的基础。

四、 结语

“纺织品染整工艺设计与实验”课程教学对轻化工程专业创新人才的培养具有十分重要的作用，不仅使学生对本专业所涉及的染整加工与检测技术有一个较为全面的认识和了解，实现了专业知识和实践技能的有机结合，而且有利于全面提升学生的就业竞争力和社会适应能力。在实践教学过程中，应不断丰富教学内容，创新教学方式，完善教学评价体系，培养具有良好工程素质和创新精神的轻化工程专业卓越工程师，推动我国印染行业快速发展。

[1] 陈英,何瑾馨,闵洁，等.轻化工程(染整)专业实践教学体系建设[J].纺织服装教育,2015,30(2):134-136.

[2] 陈英, 刘保江,闵洁，等.轻化工程专业校内工程实训教学改革：以“染色数据库建立与仿色应用”教学模块为例[J].纺织服装教育, 2016,31(1):60-62.

(责任编辑：姚时斌)

上海市教育委员会2015年度精品课程建设项目

刘保江(1981—)，男，河南平顶山人，实验师，博士，研究方向为环境新材料及清洁染整新技术。 E-mail:bjliu@dhu.edu.cn

G642.0

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2095-3860(2017)02-0137-03