“染整原理”课程思政教学探索

2022-04-12郑振荣舒大武田俊莹朱若英

纺织服装教育 2022年6期

郑振荣, 杨丽, 舒大武, 田俊莹, 朱若英, 赵晋

(1.天津工业大学纺织科学与工程学院, 天津 300387;2.河北科技大学纺织服装学院,河北石家庄 050018)

“染整原理”为我校(天津工业大学)纺织工程和应用化学专业的一门专业核心课程,其教学目标在于:学生掌握染整加工的基本原理和方法,包括前处理、染色、印花和整理;能够识别、判断染整工程中的关键环节和参数,并对其合理性进行分析;能够根据特定染整对象选择染整加工设备,设计加工方法和工艺流程及工艺条件,确定染整产品评价指标及对染色产品的质量进行检测和综合评定;能够根据纺织品的性能及用途,分析该产品的染整加工,包括所使用的化学品、工艺以及产品具体应用对环境的影响。

该课程教学内容涉及的知识面广,面向的学生多。在课程教学过程中,将思政元素与专业知识有机地融合在一起,使学生树立正确的世界观、价值观和人生观,提升学生伦理道德水平,培养学生科学精神,落实立德树人根本任务。根据专业特点和该课程的教学内容,“染整原理”课程蕴含的思政元素包括政治认同、职业素养、辩证思维、科学精神、文化自信、法治意识等多个维度[1]。

一、“染整原理”课程中的思政元素与融入点

“染整原理”课程教学内容具有良好的育人价值与潜力,可以作为思政教育的良好载体。在教学过程中不断挖掘课程蕴含的思政元素,充分发挥课堂育人主渠道作用,培养学生的辩证思维能力、爱国情操、民族自豪感和自信心、服务社会的意识和社会责任感,团队意识和科学素养,提高学生综合素质。表1为“染整原理”课程中蕴含的部分思政元素与融入点。

表1 “染整原理”课程中蕴含的部分思政元素与融入点

二、“染整原理”课程思政教学设计

1.蚕丝织物的前处理:树立政治认同

丝绸是中国的特产,我国古代劳动人民发明并大规模生产丝绸制品,开启了世界历史上第一次东西方大规模的商贸交流“丝绸之路”。从西汉起,中国丝绸大批地运往国外,成为世界闻名的产品。那时从中国到西方去的大路,被欧洲人称为“丝绸之路”,中国也被称为“丝国”。21世纪以来,我国借用古代丝绸之路的历史符号,高举和平发展旗帜,通过“一带一路”建设,积极发展与沿线国家的经济合作伙伴关系,共同打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。“丝绸之路”和“一带一路”体现了中华文明对人类科技的贡献。通过这部分内容的介绍,不仅可以弘扬中华民族文化,树立文化自信,而且可以使学生坚定中国共产党的领导和中国特色社会主义道路,弘扬和践行社会主义核心价值观。

2.棉织物的丝光:培养职业素养

碱丝光是棉织物在有张力的条件下用浓烧碱溶液处理,然后在张力下洗去烧碱的处理过程。丝光过程中用水量大,废液含碱浓度高,通过介绍丝光工艺中水资源的使用情况及废碱液处理现状,培育学生资源循环利用及绿色制造理念,树立清洁生产理念。通过讲述液氨丝光的原理和加工过程,启发学生思考,引导学生利用所学专业知识分析和解决行业发展困境,培养学生的社会责任感和职业素养。

3.染料的上染过程:培养辩证思维和科学发展观

染料在上染纤维的过程中经历了溶解、吸附、扩散和固着几个阶段[2],呈现既连续又发展的阶段性特点。在染料被纤维吸附的过程中,染料不断地从染液向纤维内转移,也有可能远离纤维表面,即吸附和解吸是同时存在的;随着上染不断进行,吸附和解吸的速率不断变化。这里蕴含着事物内部普遍存在的矛盾,吸附和解吸是一对矛盾,同时存在于上染过程中,相互对立而又统一地向前发展,最终达到染色平衡。这个过程可以促使学生用辩证的思维看待事物发展变化,培养科学发展观。

从染色动力学角度研究染料在纤维内扩散的速率和过程时,根据亲水纤维和疏水纤维的不同,提出了孔道模型和自由体积模型。但不管哪种模型,染料从纤维表面向纤维内扩散的过程都是曲折前进的,这是事物发展的一般规律。染料在纤维内的扩散性能受很多因素的影响,如染料分子结构大小、纤维微隙大小、纤维结晶度、染料与纤维之间的引力、染料浓度、温度等。每个因素都可以看作一种矛盾,各种矛盾所处的地位、对事物发展所起的作用是不同的,有主次、重要非重要之分。通过上述影响因素的分析,帮助学生掌握方法论,分析问题要善于抓重点,解决问题要集中力量解决主要矛盾,从而推动事物的发展。

4.染料对纤维的吸附模型:培养科学精神

从传统热力学的角度研究染料对纤维的吸附趋势和程度时,需要测定染液中和纤维上的染料活度。人们发现测定纤维上的染料活度非常困难,需要从实践的角度来解决问题。通过大量研究染料对纤维的吸附等温线发现了规律,即常用染料的吸附等温线主要有三种类型:能斯特型、弗莱因德利胥型和朗缪尔型,可以利用吸附等温线来分析和解释上染过程中染料对纤维的吸附趋势和程度。这里体现了科研过程中实践性和验证性的重要性,同时为了掌握事物发展的普遍规律,通过建立数学模型来归纳总结,这个案例可培养学生求实、实践、验证、创新和归纳总结的科学精神。

5. 还原染料染色:树立文化自信

靛蓝作为织物染料至少可追溯到公元前2500年,我国马王堆出土的蓝色麻织物等都是由靛蓝染成的。《诗经·郑风》中记载了“青青子衿,悠悠我心”[3],当时人们就穿着靛蓝染色的衣服。宋元时期棉纺织业快速发展,明代盛行种植蓝草,提供了充足的染料来源,使植物靛蓝染色在明清时期达到了鼎盛,人们还开发了蓝夹缬、扎染、蜡染等染色技术[4]。这个案例可以让学生感受靛蓝染色的悠久历史文化,树立文化自信。

6. 印染用水排放:树立法治意识

染色废水、印花废水是印染厂的重污水来源之一,染色废水中含有染料、助剂、酸碱、盐等成分,印花废水中含有糊料、染料、助剂、皂液等成分,整体呈强碱性,COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)都比较高。因此,印染废水成分复杂、有机物浓度高、pH值变化大,处理难度大。若处理未达标会造成较大的水环境污染问题,威胁人类及动植物的生存健康[5]。教师上课前收集相关印染废水及排放的照片、视频,收集废水中的COD、BOD、氨氮等指标,以及因排放指标超标而造成的藻类疯长等环境失衡问题的相关实例及照片。通过这些案例,采用启发式和研讨式教学,引导学生讨论印染废水中的一般组成与成分以及印染色浆对清洁生产的影响,包括染料利用率、废水指标与废水治理等,从而使学生产生较为深刻的印象,帮助学生树立环境保护意识,遵守行业关于环境保护和污水排放的政策和法律法规,在学会知识和技术的同时,将法治意识纳入三观塑造中。培养学生的行业责任感,树立环境保护和可持续发展理念,鼓励学生努力学习专业知识,积极开发新技术,实现清洁生态染整加工,为守护碧海蓝天、守住青山绿水作出应有的贡献。