以学生为中心的“染整工艺课程设计”实践教学改革探索

汪 青，周伟涛，杜 姗，章 伟，杜海娟，金建成

(中原工学院 纺织学院,河南 郑州 451911)

一、 “染整工艺课程设计”课程概况

随着我国高等教育规模的快速增长，本科工科专业规模已位居世界第一，但目前我国工程教育人才培养目标模糊，定位不清晰[1]。为了明确人才培养目标，高校各专业陆续开展工程教育专业认证工作。工程教育专业认证的核心是基于学习产出(OBE)的教育模式，即以学生为中心的教学理念，注重学生的学习和将来的职业发展[2-3]。

我国拥有最完整的纺织服装产业链和最大的生产规模，对纺织、印染、服装等专业人才需求巨大[4]。轻化工程专业的办学特点是面向行业，按照印染行业的多重需求，培养高级工程型应用人才。轻化工程归属于技术领域，与应用实践密切相关[5-7]。我校(中原工学院)轻化工程专业(染整方向)是河南省特色专业，本专业以服务行业发展为立足点，以培养从事染整工艺设计、新产品开发、染化料助剂开发和印染企业管理的高级工程技术人才为目标，为行业输送了大量高素质应用人才。本专业课程主要包括“纤维化学与物理”“染料化学” “染整工艺原理”“染整工艺课程设计”等。其中“染整工艺课程设计”是“染整工艺原理”课程理论教学完成后的综合实践环节，要求学生能够针对市场需要，设计产品及实施工艺(能工业化生产)，并在实验室实施和评价。该课程设计对学生工程实践能力、创新能力培养具有举足轻重的作用，但目前存在实践内容与行业发展脱节、学生主导地位不突出、教师队伍工程化背景弱等问题，制约了人才培养质量的提高。

二、 “染整工艺课程设计”实践教学改革内容

多年来，我们持续不断地对“染整工艺课程设计”实践教学进行改革，结合企业生产实际，建立并完善课程设计任务库，提高教学团队的工程实践能力，以学生为中心探索提高学生参与度的办法，摸索培养学生发现问题、分析问题和解决问题的方法和手段。

1. 建立课程设计任务库

“染整工艺课程设计”是我校轻化工程专业的核心实践环节，在“染整工艺原理”课程理论教学和实验课之后。课程设计任务的制定基于OBE理念，立足学生工程实践能力培养，建立基于印染生产实际任务驱动的课程设计任务库，如图1所示。使学生能综合应用所学知识，灵活设计、制订各类纺织品的前处理、染色、印花和整理工艺；能依据纺织品标准评价产品性能和工艺优劣并能进行修正。学生的任务书每人各异，要求学生通过查阅资料，应用所学的知识设计接近实际生产的工艺路线，并在实验室实施，根据产品性能要求调整和优化工艺参数，得到能够满足任务书要求的产品。

图1 “染整工艺课程设计”任务库

课程设计的任务多数来自市场、行业及企业生产实践，如针对男式衬衫、T恤、女裤和家纺等不同需求、不同规格坯布的前处理等。每名学生随机分配不同任务，通过该课程设计，让学生系统掌握纺织品规格、用途、要求及加工工艺，熟悉产品开发的基本流程，其任务及实施流程如图2所示。(1)分析坯布的基本规格参数，根据任务书的要求，查阅相关资料；(2)设计产品生产路线和加工工艺，在实验室完成小样试制；(3)按标准进行性能测试，判定是否满足要求及程度，并调整工艺配方及参数直到达标。在课程设计过程中，让学生学会自主学习、发现问题和解决问题，提高学生系统综合运用专业知识能力和工程实践能力。

图2 染整工艺课程设计实施流程

根据纺织品流行趋势，持续改进课程设计任务库(增新去旧)。课程组及时将行业发展新课题(工厂实际问题、新面料、新工艺)补充到课程设计任务库中，如多纤维混纺织物、短流程、新型合成纤维、高色牢度和功能性等，使课程设计内容不脱离现行印染生产实际。项目实施贴合企业需要，增强学生的产品质量控制和管理意识。

2. 提升教师工程实践能力

该课程设计任务选自企业生产实际，需要综合多方面知识来完成，这对指导教师提出了更高的要求。青年教师大多数刚从学校毕业，缺乏对企业产品及工艺的了解，工程实践能力较弱。为了更好地指导学生高质量完成课程设计，教学团队通过学科交叉、以老带新和产学研融合，提升教师的工程实践能力。教学团队成员积极投身学科前沿和企业生产实际，不断提升自己的专业技术水平。我们还选派团队骨干参加相关学术会议和展览会(新设备、新面料、新染化料及助剂)，注重与企业的联系(横向项目)和技术交流，了解企业的实际生产情况(产品、工艺、设备)及人才需求(专业知识、能力)现状。

建立总结与分享机制，提升团队整体水平。参加学习或培训的骨干对学术会议、展会的前沿信息和企业需求、技术现状等进行总结，做成演示文稿，分专题与团队成员分享，提高团队整体的专业技术和指导水平。团队定期召开教研专题碰头会，总结得失，并将企业实际产品转化为课程设计的任务，如天丝、莫代尔与棉混纺纺织品同色性，短流程前处理工艺等，使得课程设计内容与时俱进，更贴近生产实际。

3. 课程设计实施与监管

为了培养学生的工程实践能力，染整工艺实践教学团队制定了完善的课程设计运行与监管机制。染整工艺课程设计要求每名学生在3周内完成5项不同的任务，时间紧、任务重，为了保证课程设计进度，任务实施前集中对学生进行设备培训。学生首次使用时，指导教师现场打分，通过考核才能独立操作仪器，有效地提高了学生操作水平和设备完好率。

建立考勤、实验记录和中期检查机制，加强对课程设计过程的监管。严格执行签到制度，保证每名学生都参与课程设计全过程。引导学生做好实验记录，记录每一个实验方案、改进及结果，使他们养成良好的实验习惯。学生每完成一项任务，提交指导教师进行测评和验收，达到要求方可进入下一任务。

4. 多元化的课程考核体系

建立以能力考核为重点、以过程考核为主、注重实际效果的课程考核评价体系。以学生为中心的实践教学模式注重培养学生的工程实践能力，以学生自主学习为主导，通过阅读文献资料，设计产品及工艺并实施。学生考核与评价体系如图3所示，由多项指标决定。综合考核评价包括自主学习、实践过程、完成度及展示三部分。(1)学生查阅并筛选文献，总结归纳后制订方案，考察学生运用所学知识进行设计、开发的能力；(2)实验记录、方案改进及互动记录(团队与学生)，反映学生参与度以及发现问题、应用知识解决问题能力；(3)学生作品和报告撰写，反映学生的设计思路以及数据处理与报告写作能力。建立高效的分享机制，加强学生个体之间的相互交流，提升学生的表达能力，在交流中学生互相学习，提高学生的总体水平。

图3 “染整工艺课程设计”评价体系

三、 结语

以学生为中心的“染整工艺课程设计”实践教学改革立足学生工程实践能力和创新能力培养，通过对课程设计任务、教师实践能力和考核评价体系的持续改革，使课程设计内容贴近实际生产，实验任务灵活多样，对学生具有挑战性，激发了学生对课程设计的兴趣，提高了学生的参与度，达到提升学生工程实践能力和知识应用能力，提高轻化工程专业人才培养质量的教学目标。