“纺织生物技术”课程的教学改革与实践研究

2020-12-19高世会

纺织报告 2020年4期

高世会

（辽宁轻工职业学院，河北石家庄 116100）

随着全球经济的飞速发展，传统纺织行业遭遇了严峻的挑战。在经济发展速度逐步加快的背景下，传统纺织业面临着能源、技术、生态环境、资源等多个方面的挑战[1]。这些挑战单纯依靠传统纺织技术或是单一的科学技术无法有效解决。在此基础上，交叉学科逐步衍生，并在现代化背景下得到了飞速发展。多学科、多领域的有效结合促使我国纺织行业迎来了新生。交叉技术能够弥补单一技术的不足，能够在单一技术的基础上进一步提高各方面的效果，令单一技术得到创新和发展[2]。基于此，各大高校的纺织类专业也受到了严重的冲击。为跟上时代的脚步，培养出符合新时代需求的人才，纺织类专业针对行业领域发生的版画，实施了教育改革，推出了“纺织生物技术”课程。目前，多数高校设置的“纺织生物技术”课程和生物技术、设置与材料等多个学科具有比较密切的关系，涉及的内容比较广，研究内容比较分散，这给学科教师展开教学带来了极大的挑战[3]。如何在有限的时间内教授更多知识成为“纺织生物技术”课程的主要难题。

1 纺织生物技术课程教学中现存的问题

1.1 教学内容过于古陈旧

课程教学内容直接决定着培养人才所学习知识的新颖程度，也是在教学过程中进行改革的关键。“纺织生物技术”课程本身是一种具有开拓性、系统性的教学内容，其教学目标、教学性质需要通过课程教学内容一一体现出来。但从高校的实际教学情况可以看出，很多高校在开展“纺织生物技术”这门课时，还没有比较固定的教材，主要采用的是由周文龙[4]于2002年编撰的《酶在纺织中的应用》、陈坚等[5]2007年编撰的《新型纺织酶制剂的发酵与应用》。书本囊括酶的基础理论知识和纺织生物技术应用过程中常用的几种酶，比如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等。并简单介绍了几种酶在蛋白纤维改性、纤维素纤维改性与织物退浆等过程中的实际应用、一些常用的酶制剂，并简单阐述了这些酶制剂在纺织过程中的应用价值。但是，随着酶工程的飞速发展以及人们对酶的深入了解，纺织生物技术也得到了不断的创新，酶在纺织过程中的潜能被充分挖掘出来，多种酶陆续在纺织加工中应用。传统的教学内容已难以满足实际教学，无法顺应时代潮流，无法满足学生的需求[4-5]。（1）纺织生物技术本身是一种比较复杂的技术，而纺织加工过程也是一种比较复杂的过程，其多样性与复杂性直接决定着在纺织材料改性过程中所应用酶种类的多样性。随着人们对于各种酶作用机理、种类数量的深入了解，传统教学内容的单一性与陈旧性不断凸显。（2）“纺织生物技术”课程设置存在一定问题，前期课程与后续课程存在衔接不紧密的现象。比如现在该课程与“有机化学”“纤维物理与化学”这两门课程的衔接并不紧密，课程教学内容的衔接性不高，导致学生在学习理解过程中难度升高，难以将两种课程联系起来，难以充分掌握两种课程的相关内容[6]。（3）因为前期课程与后续课程衔接不够紧密，导致很多学生在学习酶的时候，无法理解酶在生物纺织过程中的实际应用意义，譬如具体的生物酶在纺织加工过程中的机理表现，学生无法将酶的本质和纤维结构、纤维性能联合起来，无法理解纺织加工过程中酶起到的作用与酶的应用特点，只能生搬硬套，无法掌握相关知识，导致后续学习难度提高，学生很难在学习过程中主动、积极地发挥自己的想象力与创造力。

1.2 教学方法过于单一

“纺织生物技术”课程长期以来均采用传统的教学方法，教师主讲，学生聆听学习。虽然在教学过程中应用多媒体设备展开教学，但是教学课件多为文字内容，在教学过程中难以吸引学生的注意力，无法有效简化学生的学习难度。很多时候，“纺织生物技术”课程都只是作为清华工程专业本科生的实践能力拓展课程，教师对于教学方法改革并不重视。但是，传统的教学方法严重限制了学生的实际学习积极性、主观能动性。学生本身不具备生物技术的相关知识，在学习生物酶的过程中，面对类型繁多、结构复杂的生物酶及抽象的生物酶作用机理，学生很难掌握抽象的教学知识，教学过程中容易出现思想不集中、注意力转移等不良现象，严重影响教学效果。

2 纺织生物技术课程的教学改革与实践

2.1 纺织生物技术课程改革

各大高校应结合学校实际情况、学校在纺织生物技术研究过程中获得的成果、生物工程专业和轻化工程专业的交叉融合优势，详细分析目前本校“纺织生物技术”课程中存在的问题，及时改革完善课程教学体系，吸引学生的注意力，简化教学难度，提高教学内容的衔接性，促使学生充分理解、掌握相应的纺织生物技术。在教材未彻底固定的情况下，教师需结合以往的教学经验、综合以往的教学内容，将“纺织生物技术”课程的教学内容分为3个部分，第一部分主要教授酶的相关知识，第二部分教授酶在纺织生物加工过程中的应用，第三部分教授纺织材料的合成利用。按照教学内容的排列，依次完成相关教学，保证教学内容的完整性、衔接性。由于多数学生并不具备相应的生物技术基础知识，因此学生在学习酶的过程中存在较大难度，难以充分理解酶的作用原理、催化机制[7]。因此，在教学过程中，教师应及时带领学生回顾酶的相关知识，在学生均具备一定生物技术基础知识后，使学生能够更好地理解酶在纺织生物加工过程中产生的作用，可更好地理解酶的催化作用。同时，学生能够在教学过程中尽快掌握酶的检测原理、检测方法等内容，学生可在有限的教学时间内学习到更多的知识，可为后续实践教学打下坚实的基础。

2.2 完善教学手段

“纺织生物技术”课程本身具有极强的交叉性，教学内容以理论知识为主，教学过程比较枯燥。学生本身不具备基本的生物技术知识，即便教师精心设计了教学内容、做好了教学规划，依然无法提高学生的听课兴趣。因此，在“纺织生物技术”课程改革过程中，教师应改变教学方法，塑造更为轻松自由的教学环境，充分提高学生的学习积极性与主动性，提高教学的实际效果。酶本身是一种应用非常广泛、发展非常迅速的生物催化剂，教师可根据教学内容，制定多个讨论主题，组织学生开展讨论式学习、探究式学习。学生在学习之前，自行查阅相关资料，阅读课本内容，共同讨论分析，记录讨论重点。在课堂上与其他小组进行分享交流，在这一过程中教师担任着引导者、点评者、辅助者的角色，学生主动参与学习，主动进行思考，主动分析相关知识点，充分调动了学习积极性、主动性、参与性[8]。譬如在讲述酶的过程中，让每组学生分析一种常用酶的作用机制，学生组成小组，通过互联网技术搜索这一类酶的相关知识，分析这一类酶对纤维作用的影响，并将其制作成PPT。在课堂教学过程中，每小组均派出一位比较优秀的学生讲述PPT内容，教师进行论证、纠错，这样可使学生在更短的时间内学习到更多酶的相关知识。

2.3 创建实践环节

“纺织生物技术”课程本身是一种理论性、实践性非常强的课程。想要保证学生学习到相应的知识，掌握相应的能力，教师必须创建相应的实践环节，让学生将理论知识、实践环节联合起来，通过实践深入了解纺织生物技术的实际应用情况，进一步了解生物技术与纺织技术融合的必要性，更好地掌握生物技术的相关理论知识。只有通过实践，学生才能让自己掌握的理论知识转变为实际能力，才能深入了解纺织生物技术。因此，教师应该根据纺织生物技术的实际应用情况、实际发展情况、学校在纺织生物技术方面的研究，创建并开展相应的实验教学，并积极组织学生主动前往实验室，动手操作，明白各种酶在纺织材料改性中的应用情况、应用效果与实际现象，深入了解酶在纺织加工过程中所担任的角色，全面理解酶的相关知识。