“染整工艺设备”课程的教学改革与实践

陈 镇，陈建芳，汪建华

(湖南工程学院 a.化学化工学院；b.纺织服装学院，湖南 湘潭 411104)

“染整工艺设备”是高等纺织院校轻化工程专业(染整技术方向)的重要课程之一，在我校(湖南工程学院)轻化工程专业为必修学科基础课程，共32学时，1.5学分。通过该课程的学习，使学生掌握各类代表性染整工艺设备的原理、性能以及对纺织品染整加工的适应性，了解染整工艺设备的改进、研发趋势，能根据纺织品的性能特点及染整加工要求选择合适的染整工艺设备。但在该课程教学中存在诸多问题，为此我们进行了一系列改革与实践，取得了较好的教学效果。

一、 “染整工艺设备”课程的特点

1. 重要的专业课程之一

染整工艺设备是纺织品染整加工效果实现的工具。随着加工设备自动化及智能化程度的提高以及我国人口红利的逐渐消失，染整工艺设备对染整企业的重要性不言而喻。对于轻化工程专业学生来说，在理解染整工艺与原理相关基础理论的同时，还需要对其加工设备有较深入的了解和掌握。因此在轻化工程专业人才培养方案的课程设置中，“染整工艺设备”课程作为该专业的重要专业基础课。通过该课程的学习，使学生理解染整工艺设备的工作原理、性能特点、加工要求、基本操作、发展趋势，毕业后为纺织行业、印染企业提高产品附加值及质量、节能减排、降耗降成本、防控污染、提高效益打下良好的基础。

2. 课程前期理论基础宽

“染整工艺设备”课程的学习需有一定的前期理论基础，主要包括两个方面：一是轻化工程相关理论基础知识，如加工工序的基本原理、纤维材料及染化料的性能等，因为在讲授设备的工作原理、加工要求、性能特点等时，总是围绕加工工序、加工材料及化学品应用来进行的，否则就会显得空洞、苍白，让学生难以理解；二是需要一定的机械、电气方面的专业知识，因为设备的操作、控制与运转是通过机械和电气系统来实现的，而这方面的知识往往是本专业学生及任课教师都比较缺乏的，也是课程教学中的知识难点。

二、 “染整工艺设备”课程教学中存在的问题

1. 可选教材少，内容滞后

目前全国出版的最新“染整工艺设备”课程教材为2010年5月由吴立主编、中国纺织出版社出版的《染整工艺设备》(第2版)，该教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材(本科)，也是目前全国轻化工程本科专业普遍采用的教材。其他可供参考的教材有：2009年8月由中国纺织出版社出版的《染整设备》(廖选亭主编)，该教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材(高职高专)；2013年12月由中国纺织出版社出版的《染整设备：原理 操作 维护》(金灿主编)，该教材为普通高等教育“十一五”部委级规划教材(高职高专)。从上述教材可以看出，“染整工艺设备”课程本科教材可供选择的范围有限，同时教材内容也较滞后。以印花机为例，《染整工艺设备》(第2版)对滚筒印花机进行了较为详细的介绍，实际上目前滚筒印花机已基本被企业淘汰，而对于2010年后兴起、目前已占领三至四成市场份额的数码印花机，在该教材中仅简单提及。近几年来，数码印花机的发展及市场推广应用非常迅速，企业也非常需要熟练掌握数码印花机的人才，因此教材内容迫切需要更新。

2. 知识抽象，素材单调

该课程的教学目标之一是使学生理解、熟悉、掌握各类代表性染整工艺设备的基本加工技术、工作原理，然而仅凭教材上抽象的文字说明、公式推导、机械平面图是难以达到教学目的的。尤其对于女生来说更为困难，因为她们的兴趣爱好及空间想象力与男生存在一定的差异，学习起来比较吃力[1]。如果能将染整设备的运转情况直观地呈现给学生，则可提高学生学习的兴趣，降低学习难度。为此，北京东方仿真软件技术有限公司曾做过一套课程虚拟教学软件，但该软件一方面内容不完整，仅选取了少量典型设备进行模拟；另一方面其制作的年份较早，技术及效果均已落后。由于轻化工程专业相对冷门，软件的受众面及需求量不大，产品效益不明显，导致相关软件开发者积极性不高。

3. 课时数少，缺乏实践环节

“染整工艺设备”课程的课时设置普遍为24～32学时，且主要为课堂讲授，但该课程的特点要求学生必须接触设备，至少能亲临现场学习，近距离观看设备的运转状况和控制方式，因此，必须有相应的实践性环节。但在教学计划及大纲制订时，大多数本科专业没有为该课程单独设置实践环节。

4. 学科交叉，难度加大

“染整工艺设备”课程讲授的是现场生产的机械设备，而非实验室使用的小型设备。如今的染整设备已实现了机电一体化、智能化、信息化，生产速度快，控制精度高，机械及电气设备比较复杂，如染整设备中常见的传动与同步、电气设备的控制与维护等，这些虽然不作为课程的重点内容，但对于轻化工程专业学生学习及理解染整工艺设备存在一定的难度。

三、 “染整工艺设备”课程的教学改革探索

1. 调整教学内容

由于染整设备的更新换代比较快，部分教材内容落后于企业实际生产现状，我校轻化工程教研室组织专业教师、企业专家共同座谈、研讨，对“染整工艺设备”课程教学内容进行调整与更新，与时俱进。如前文提及的数码印花机，从2015年起针对这个专题设置了1学时，内容主要包括数码印花机的工作原理、主要特点、代表设备、发展趋势等；而滚筒印花机则由原来的1学时调整为不到0.5学时，主要介绍该设备的工作原理、基本特点。

2. 丰富教学素材

该课程基本采用多媒体教学，但仅依靠教材上的材料是无法提升课堂吸引力及教学效果的。为此，我们从以下几个途径不断丰富、更新课程的教学素材：(1)网络。通过进入国内外染整设备生产厂家的网站及搜索网络平台寻找相关设备素材，尤其是3D图、FLASH动画、视频等。(2)设备商。通过参观大型染整设备展览现场(如每年的上海国际纺织机械展览会)，或从设备生产厂商处索取设备说明书、手册、图片，尤其是宣传片、生产现场视频等。(3)自行制作。专业教师利用深入企业学习、交流的机会，经企业同意后拍摄一些生产现场的图片、视频，再进行加工、刻录等。

3. 增加实践环节

虽然我校没有为该课程单独设置实践环节，但教研室要求学生在认识实习、生产实习、毕业实习等生产现场实践环节中强化对染整工艺设备的学习，并在最终的实习报告中体现所实习企业的染整工艺设备，如图片、型号、工艺、参数等；同时在仿色打样、专业综合训练、产品工艺设计等校内实训环节中，要求指导教师必须强化学生对实验仪器设备的使用及操作能力培养[2]。

4. 教学联系生活

我校轻化工程专业依托的是纺织行业大背景，而衣、食、住、行与人们的生活息息相关。虽然“染整工艺设备”课程讲授的是印染现场生产设备，但在人们的日常生活中都能找到一些工作原理与之类似的家用电器，如生产中的净洗机与家用洗衣机、热风烘燥机与电吹风、铜辊印花机的花筒与日常工作中的印章等。通过建立这些对比与联系，可以拉近生产设备与学生日常生活的距离，增加课堂的趣味性，便于学生对知识点的理解，降低学习难度，提高对专业的认同感[3]。

四、 结语

我校轻化工程专业“染整工艺设备”课程教学通过积极的改革探索与实践，取得了一定的成果，提升了教学效果，但从专业发展、课程建设的长远角度出发，还需在以下两方面努力：(1)尽快协调、组织、召开全国性“染整工艺设备”课程教学改革与研讨会议，加强各高校之间、高校与行业之间的交流，研讨教学方法，组织教材修订，更新教学内容。(2)任课教师也须积极主动深入染整企业生产一线，加强自身学习，积累教学素材，了解染整工艺设备的现状及发展趋势，提升专业素养。