紡織材料學實驗立體教學模式的研究

胡鳳霞 杜兆芳

（安徽農業大學輕紡工程與藝術學院，安徽合肥230036）

紡織材料學實驗立體教學模式的研究

胡鳳霞 杜兆芳

（安徽農業大學輕紡工程與藝術學院，安徽合肥230036）

針對目前紡織材料學實驗存在的問題，提出相應的改革措施，探索教學、實驗、科研、生產相結合的立體教學模式，旨在突出“工、學、創相結合特色”，注重培養學生的動手能力、實驗技能、工程實踐能力和科研創新能力。

紡織材料學；實驗教學；工、學、創相結合；立體模式

《紡織材料學》是紡織工程專業的專業基礎課程，介紹了紡織纖維、紗線、織物的種類，組成，結構，以及其力學、熱學、電學、光學等性能和織物的服用性能；各種性能的主要特征指標、測試方法等內容。這些內容的理解和掌握對后續《紡紗學》、《織造學》、《非織造學》等課程的學習非常重要。

《紡織材料學實驗》是《紡織材料學》課程不可分割的組成部分。紡織材料結構的表征及測試，性能的表征及測試占了相當的比重。這些內容中的結構和性能表征及測試原理是在課堂上講授的理論知識，具體測試則是在《紡織材料學實驗》里要求學生自己動手才能理解和鞏固的。通過實驗，要求學生知曉各種紡織材料的宏觀形貌、微觀形態及其內在質量，基本掌握纖維及其制品的結構與其理化性能的測定方法，還應培養學生從事紡織材料實驗研究和創建新實驗技術的能力，了解主要的現行紡織標準，熟悉紡織材料常規測試儀器的構造、測試原理及相關測試條件，使學生具備紡織品測試與評價的能力。

文章以安徽農業大學為例，對紡織材料學實驗課程的教學問題作了探討。

1 《紡織材料學實驗》的教學現狀及存在的問題

1.1 實驗內容設計不合理

安徽農業大學紡織工程專業《紡織材料學》早已單獨開設實驗課，實驗項目有紡織纖維的鑒別、單紗強力伸長性能測試、織物強伸性能測試等。除紡織纖維鑒別外，其他幾個實驗都屬于驗證性試驗，學生都是按照實驗指導書要求，按部就班進行操作，最后記錄實驗結果。實驗內容早已跟不上紡織材料學科的發展。教師開設實驗是為了完成教學任務，學生進行實驗是為了修滿學分，學生的積極能動性和創新思維能力基本沒有被調動和開發。

1.2 實驗教學方法單一陳舊、實驗設備落后

實驗開始前，指導老師先講解實驗目的、實驗原理、實驗要求、實驗的具體操作步驟。大部分紡織

材料測試儀器僅有一臺套，老師一般是先演示，然后學生自己動手實驗。由于時間關系和學生不夠重視，每組學生僅有1-2人做，其他人看，記憶不深刻，課后更是沒有印象。還有如YG086型縷紗測長機、Y571型纖度秤等小部分儀器都是上世紀80年代購買的，無論是儀器型號，還是儀器結構、測試原理、操作方法等都遠遠跟不上現代的測試儀器和手段，學生積極性嚴重受挫，整個實驗過程枯燥無味，實驗效果較差。

杜兆芳，女，教授，博士。研究方向：紡織新材料、新工藝和產業用紡織品

1.3 《紡織材料學》與《紡織材料學實驗》教學進程不完全同步

《紡織材料學實驗》是與《紡織材料學》相配套的一門實踐課程，兩門課程必須緊密銜接，特別是教學內容要有很好的同步性。但在實際教學中，由于學生要去外地進行其他課程的教學實習或實驗室緊張不能安排實驗，就可能導致兩門課程的教學進度存在脫節，當理論課程教授到一定的知識點時，實驗課程尚未涉及到該方面的實驗操作內容；或者是實驗課程在理論課程之前已經完成了某方面內容的測試。這對學生理解和掌握某些知識點是不利的。

1.4 實驗室開放力度不夠

以往的紡織工程系實驗室都是在教學計劃規定的時間內開放，所開設的實驗內容也都是教學計劃規定的實驗項目，開放對象為在規定的時間內進行實驗的紡織工程系本科生和進行畢業論文實驗的大四學生，其他時間實驗室一律不開放。這種做法雖然有利于實驗室的管理，但是不利于培養學生的創新和實踐能力。

2 紡織材料實驗立體教學模式的探討

立體實驗教學模式，是將原本由教師先講解，學生后操作的單一教學方法轉變成多媒體、錄像、學生深入生產一線、去檢測機構參觀學習、參與教師科研和學生自己查找資料，設計實驗等全方位、多層次的教學模式，充分調動學生實驗的積極性，最大程度地培養其動手能力和創新能力。具體包括以下幾個方面：

2.1 設計更新實驗教學內容

縮減紡織材料驗證性實驗的比例，新增綜合性、設計性實驗，設計緊密結合工程實際、知識交叉的實驗內容，突出“工、學、創相結合特色”。經過幾年的改革，綜合性、設計性實驗比例已經占到了50%。比如，就地取材，選擇安徽本地的一些植物如青桐樹皮、劍麻葉等為對象，參考期刊論文里一些新型纖維的提取方法，對其中的纖維進行提取，測試纖維的結構及長度、細度、強力等指標，并采用濕法成網加工成農用非織造布。

這些實驗內容將《紡織材料學》、《紡織化學》、《非織造學》等實驗課程有機、系統地聯系起來，形成縱橫交叉的網狀專業實驗課程體系，還能緊密聯系生產實際。因為纖維是學生提取的，對自己的實驗成果進行測試并制成產品，學生實驗的積極性很高，整個實驗方案及操作過程都由學生自己設計，有利于培養學生實際解決問題的能力以及綜合創新能力。

2.2 創造良好的實驗條件

由于學時和實驗條件的限制，實驗教學完成的大部分實驗內容均采用最基礎的實驗設備及儀器，特別是一些較為先進的實驗設備學生不能一一動手。這使得學生對新型及自動化儀器認知少，今后若從事紡織材料測試方面的相關工作時茫然無頭緒。因此，有必要增加對于新型先進儀器設備的實踐學習。一方面，隨著教學經費投入力度的增加，學院在原有設備基礎上，引進一些新型的基礎實驗設備及一些精密的檢測儀器，如紅外光譜儀、同步熱分析儀、流變儀、測色儀等高端儀器，使得學生在掌握最基礎、最簡單的儀器操作的同時，能夠與時代同步，熟悉更多更貼近工作中常見的實驗方法和手段。另一方面，學院暫時沒有添置的設備，可以通過與一些權威檢測機構建立合作平臺，共享他們的實驗室資源，帶領學生實地參觀學習。紡織系每年組織學生到安徽省纖維檢驗局、安徽出入境檢驗檢疫局參觀，了解 HVI等先進檢測設備，了解相應的檢測方法和檢測標準。這樣，不但可以讓學生對于國內外先進的儀器設備有感性地認識，還開闊了學生的眼界，改變傳統紡織行業在學生心中的不良印象，激發他們對紡織行業濃厚的學習興趣，使他們真正了解紡織品檢驗的現實情況。

2.3 實驗室全天候開放

通過開放實驗室，為學生提供大創、興農杯、挑戰杯和參與教師科研項目等科技創作平臺，對課程小組、教學團隊進行培養，使學生在實驗課時之外還能使用這些先進的儀器設備，彌補實驗學時的不足。同時也能夠最大限度地發揮實驗室資源，給學生一個實踐鍛煉的空間，培養學生的科學作風、創新能力和實踐動手能力。

考慮到有些實驗耗時較長和學生的時間支配問題，實驗室采取全天候開放。為了減少學生誤操作對儀器的損傷，每種儀器設備的操作方法都由熟悉設備的老師先對學生進行培訓。進行實驗之前，學生或其團隊需先查閱資料，制定具體的書面實驗方案，指導教師與學生進行討論后最終確定實驗方案和實驗進度，然后向實驗室提出申請。進入實驗室后，學生應嚴格遵守實驗室各項制度，服從實驗室負責教師的安排和管理，并嚴格按操作規程使用儀器，如果因為不遵守規定和操作不當造成的不良后果應由學生承擔。

2.4 與校外相關機構開展深度合作

與企業、科研院所開展深度合作，共建校外實戰訓練中心。每年暑假我院都安排學生去紡織生產企業參觀學習，讓學生親臨生產一線，了解紡織材料的制造過程，熟悉企業對紡織材料的檢測手段、企業標準及一些在線檢測技術。我院還與省內外企業、科研院所共建了聯合研發機構、工程技術中心。企業實現不了的一些實驗項目或者理論研究可先由學生在實驗室開展，然后再進行小試、中試到批量生產，實現人力資源、設備資源和技術資源的共享。學生也有機會參與到實際工程項目中去，掌握核心生產技術，提高工程實施和工藝創新的技能，并及時掌握一些新型檢測儀器、檢測技術、檢測標準以及新型紡織材料的研發情況。

2.5 探究先進的實驗教學方法

在紡織材料學實驗教學時要本著“變無用為實用，變消極為積極，變無趣為興趣”的原則，改變實驗課原本死氣沉沉的氣氛，讓實驗變得生動有趣，充分挖掘學生的創作潛能，提高教學效果。比如在做原棉的手扯長度時，請棉檢師現場給學生演示，看到原本雜亂的棉纖維在棉檢師的巧手下幾分鐘就變成了相互平行伸直的有序排列，大大激發了學生想要親自體驗的熱情。羊毛縮絨性實驗原本是濕法縮絨后測定其尺寸變化，而現在則讓學生利用縮絨把羊毛纖維制成鼠標墊、手機套及一些裝飾件，美觀又實用，實驗過程中每個學生都開動腦筋，積極參與，大膽設計，學生的羊毛氈作品“風和樹的告白”獲得第四屆“魯繡杯”中國紡織品創意大賽金獎。

此外，實驗教學和理論教學保持同步，每次實驗前和學生講授與該實驗相關的國內外標準，使學生能夠按照標準要求規范操作，并讓學生及時了解紡織產業科技發展的動態和趨勢，培養學生的創造欲望和挑戰精神。

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（責任編輯：竺小恩）

Research on Stereoscopic Teaching Mode of Experiments in Textile Material Course

HU Feng-xia DU Zao-fang
(CollegeofLightTextileEngineeringandArt,AnhuiAgriculturalUniversity,HefeiAnhui,230036,China)

G642

A

1674-2346（2015）02-0087-04

2015－02－12

安徽省教育廳重大教學改革研究項目 [編號：2013zdjy054]

胡鳳霞，女，副教授，碩士。研究方向：紡織新材料和產業用紡織品

10.3969/j.issn.1674-2346.2015.02.018