輕化工程專業(yè)校內創(chuàng)新實踐教學體系構建

習智華，任 燕，師文釗

(西安工程大學 紡織與材料學院，陜西 西安 710048)

輕化工程專業(yè)校內創(chuàng)新實踐教學體系構建

習智華，任 燕，師文釗

(西安工程大學 紡織與材料學院，陜西 西安 710048)

介紹了本校輕化工程專業(yè)校內創(chuàng)新實踐教學體系的建設思路，詳述了其建設具體內容和采取的方法措施，以及建設成果具有的特色。

輕化工程；校內實踐教學；教學體系構建；創(chuàng)新能力

西安工程大學輕化工程專業(yè)是省級特色專業(yè)、陜西省名牌專業(yè)和國家級特色專業(yè)，也是國家級“卓越工程師”授權培養(yǎng)專業(yè)。該專業(yè)以染整工程為方向，專業(yè)學科交叉性強，涉及學科領域廣；其畢業(yè)生主要從事紡織品服用性和功能性加工即紡織品的精加工和深加工，可在紡織、化工等企業(yè)從事工程設計、生產技術、經(jīng)營管理、新產品研發(fā)及產品銷售等工作，以及在高等院校、教育機構、科研機構從事科學研究和教學等工作。因此探索構建該專業(yè)校內創(chuàng)新實踐教學體系，提高其教學質量和實驗室建設水平很有必要。

1 校內創(chuàng)新實踐教學體系建設思路

在教學培養(yǎng)目標上，輕化工程專業(yè)培養(yǎng)的是具有良好科學素養(yǎng)及實踐能力和創(chuàng)新意識，掌握紡織品染整加工基本理論知識，能夠進行染整加工工藝設計、新型染化助劑及應用技術研發(fā)、產品質量管理，了解本專業(yè)學科前沿和發(fā)展趨勢，以及具有良好外語和計算機水平的應用研究型高級技術人才。

由于輕化工程專業(yè)學生畢業(yè)后絕大多數(shù)是在印染企業(yè)生產第一線從事染整生產、技術與管理等實踐性強的工作，其所需知識和能力僅靠理論教學是無法保證的；因此校內實踐教學環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，科學精神，實踐能力，獲取知識的能力和分析問題、解決問題的能力等方面有著不可替代的重要作用。同時面對科學技術的迅速發(fā)展和紡織行業(yè)對高素質人才的實際需求，必須對傳統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié)進行充分分析、優(yōu)化和重新設置，對實踐教學體系的課程設置、實施方案、效果評價、基礎條件、實驗環(huán)境等各方面進行較大幅度的調整和改革；強化校內實踐教學體系的科學性、系統(tǒng)性、合理性[1]，理論和實踐緊密結合；激發(fā)學生學習的主動性,突出對學生能力的培養(yǎng)，構建適應創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的校內實踐教學體系[2]。輕化工程專業(yè)校內創(chuàng)新實踐教學體系示意圖如圖1所示。

圖1 輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系

2 創(chuàng)新實踐教學體系建設內容

經(jīng)過學校多年對輕化工程專業(yè)人力、財力的投入及連續(xù)幾年的中、省共建項目投入，輕化工程專業(yè)實驗教學條件水平得到了大幅提升，充分利用了現(xiàn)有實驗儀器和設備構建輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系。以學生為主體重點培養(yǎng)學生獨立思考、獨立操作和獨立分析解決問題的能力，提高其綜合素質。在優(yōu)化、提升驗證性實驗的同時發(fā)展綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗，并將科學研究成果融入其中，為培養(yǎng)“卓越工程師”奠定堅實的基礎。

2.1 優(yōu)化和提升驗證性實驗

將專業(yè)課程《染整工藝原理》所制定的全部驗證性試驗作為獨立的一門課程——《染整工藝原理實驗》，使學生進入專業(yè)教育，能夠根據(jù)專業(yè)實際生產加工工藝流程系統(tǒng)地進行專業(yè)實驗，以強化學生對專業(yè)理論知識的認知掌握。同時增加實驗內容和質量，并保證實驗開出率達到100%。

對專業(yè)基礎課、專業(yè)必修課和選修課，根據(jù)紡織印染技術發(fā)展有針對性地增加實驗學時，如《特種染色》、《特種印花》、《新型纖維染整技術》、《毛織物染整》、《功能整理》、《染整加工質量控制》、《染整理論與實踐》等分別增加8-12學時的實驗，使學生針對課程重點、難點有目地進行實踐訓練。

為了提高學生的工程技術及文獻檢索能力，分別增加《化工文獻檢索》、《實驗設計與數(shù)據(jù)處理》課程實際操作環(huán)節(jié)的學時，利用真實的實驗數(shù)據(jù)和文獻檢索環(huán)境來提高學生的文獻檢索、數(shù)據(jù)處理、制圖、制表及資料編輯能力。

2.2 增加設計性和創(chuàng)新性實驗課程

設立《染整工程設計》課程，讓學生自主設計實驗方案，通過不同織物加工工藝流程、工藝條件參數(shù)及相應設備的優(yōu)化選擇、組合，加強學生對印染加工技術、設備、附屬加工設施、污水處理、工程預算、人員配置等方面的了解，提高學生的工程實踐能力。

設立《染整助劑綜合實驗》課程，讓學生自主設計實驗方案，使學生了解掌握染整助劑結構、性能、相關技術參數(shù)及對染整加工質量的影響，并能對不同染整助劑應用中存在的問題，提出自己的解決方案或建議。

設立《染整課程設計》課程，讓學生自主設計實驗方案，利用三原色單色、二原色、三原色打樣、拼色，制作三角形拼色卡，通過控制三角形拼色卡單邊的單色數(shù)量、染料、纖維種類，加強學生對染料染色及發(fā)色原理的了解。同時通過實驗儀器色棋，從大二開始對學生進行系統(tǒng)的顏色識別訓練。

通過設計性、創(chuàng)新性、探究性實驗課程來加強學生對專業(yè)知識、實驗儀器操作、實驗和方法，以及科研一般步驟、文獻資料查閱、實驗方案設計、論文撰寫等方面的認識。同時提高學生的科學研究、工程技術、分析、解決問題和創(chuàng)新實踐的能力。

2.3 增加綜合性實踐環(huán)節(jié)

在現(xiàn)有生產實習、畢業(yè)實習基礎上，根據(jù)紡織行業(yè)發(fā)展和印染企業(yè)對人才的需求，增加《綜合實踐》課程，以染整加工產品為綱讓學生對印染產品進入消費之前所涉及到的各個環(huán)節(jié)有一個全面了解。這主要包括：

(1)產品技術 產品的概念、現(xiàn)狀及發(fā)展，加工原理、加工工序、產品主要性能及特性，主要技術參數(shù)，今后的主要技術創(chuàng)新點等。

(2)產品市場 消費人群、區(qū)域、消費需求傾向，市場容量、行業(yè)加工能力、銷售價格、利潤空間，產品品牌和專利情況、主要產品介紹，主要生產企業(yè)概況、發(fā)展前景，與產品有關的標準、法律法規(guī)等。

(3)影響產品的因素 原料、設備、加工測試方法，市場、政府、消費觀念，教育水平、價值觀、審美觀、民族、風俗習慣等。

(4)提出的建議 質量控制、質量改進，新產品開發(fā)、附加功能性，降低成本、營銷策略及渠道、產品包裝、產品新用途等。

同時要求學生能通過綜合實踐課程活動，根據(jù)產品特點、技術參數(shù)等相關指標給產品寫一份說明書。

2.4 建立差異化印染加工平臺

差異化印染加工平臺應滿足有關環(huán)保節(jié)能型染色工藝的研究開發(fā)、天然有機物的萃取分離及紡織品功能改性方面的研究需求。通過建設不同種類紡織品染色系統(tǒng)，形成多樣染色體系及功能實驗、制品研究與開發(fā)實驗、染色后紡織材料及制品的技術檢測綜合實驗平臺。

2.5 建立環(huán)保特種助劑分析檢測平臺

環(huán)保特種助劑分析檢測平臺依托大型分析檢測設備，如傅里葉紅外光譜儀、差示掃描量熱儀、熱重分析儀、粒度儀等，可進行助劑的合成，紡織品印染加工各工序助劑的檢測，以及分析評價助劑的相關技術參數(shù)、應用構效關系、應用對象、對環(huán)境的影響等，為產業(yè)用助劑的創(chuàng)新研究、制備和應用提供技術支持。

2.6 建立功能性紡織品檢測評價平臺

功能性紡織品檢測評價平臺建設的主要內容包括規(guī)劃建設資金435萬元，總共新增大型設備34臺套，可開設《功能整理》、《特種整理》、《測色與配色》等課程實驗，并可滿足紡織品各項牢度、性能方面的研究需求；可形成具有功能性紡織品檢測和評價、實驗平臺，從事功能性紡織品的研究與開發(fā)、功能性紡織品檢測、性能評價等方面的實驗，讓學生掌握紡織品的質檢內容，拓寬其就業(yè)面。

2.7 建設虛擬仿真創(chuàng)新實驗平臺

輕化工程專業(yè)虛擬創(chuàng)新實踐教學平臺建設以培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新能力為目標，構建輕化工程專業(yè)虛擬仿真實驗教學體系。這主要由兩部分組成:

(1)環(huán)屏模擬染整生產加工系統(tǒng)。采用多通道環(huán)屏模擬染整加工系統(tǒng)，利用高仿真操作手臂模擬器模擬染整加工企業(yè)進行的實際加工。配合現(xiàn)場環(huán)繞立體音頻，利用計算機技術生成一個逼真、有視聽等多種感知的虛擬環(huán)境，使體驗者產生身臨其境的感覺。

(2)實際生產三維虛擬仿真系統(tǒng)。通過三維仿真及虛擬現(xiàn)實技術最大限度地模擬各個染整加工工藝過程的真實現(xiàn)場，主要包括：

①染整工藝3D仿真培訓；

②加工工藝主要設備的原理(動畫)與結構展示；

③分析過程仿真；

④大型分析儀器仿真等。

3 輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系的特色

3.1 突出了專業(yè)優(yōu)勢

輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系的制定和建設，使學生專業(yè)學習和發(fā)展方向更加明確，使我校輕化工程的整體實驗技術水平得到大幅提升，形成了體系完整、科學可行、功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運行高效的輕化工程實驗教學平臺。可直接服務區(qū)域經(jīng)濟和社會的發(fā)展，突出產學研密切結合的專業(yè)優(yōu)勢特色。同時也為紡織工程、非織造、服裝、高分子及化學專業(yè)提供了多學科交流平臺，為培養(yǎng)應用型、復合型、創(chuàng)新型人才創(chuàng)造了有利條件。

3.2 構建了新的實踐教學模式

在輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系中，每一個實踐教學環(huán)節(jié)都有明確的定位，在內容上不僅要貼近實際生產，反映行業(yè)技術發(fā)展水平，而且還有具體目標，讓學生了解應掌握什么技能，形成什么能力。在實踐教學方法上強調學生的主體地位，自主性學習，探究性學習，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，教師僅起指導和組織者作用。

3.3 強化了學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)

根據(jù)專業(yè)定位和培養(yǎng)目標，在實驗課程設計中適當降低驗證性實驗，增加設計性、綜合性、探究性實踐環(huán)節(jié)，以增強學生綜合應用知識的能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。同時部分實踐課程設置結合了學生的課外科研及各種實踐活動，激發(fā)了學生自主學習的興趣和能力，培養(yǎng)了學生運用知識和技術手段分析問題、解決問題及工程實踐的能力。

3.4 實踐教學引入了現(xiàn)代教育手段

通過建立虛擬仿真實驗平臺實現(xiàn)了師生互動，學生能夠帶著問題學習，創(chuàng)新思維，增強了學生線上、線下自主性和探究性學習能力，實現(xiàn)了實驗教學方法和模式的創(chuàng)新。同時虛擬仿真實驗教學平臺通過資源、應用、服務等的開放及院系、校企的合作，促進了學生學用結合，擴大了實驗教學資源的開發(fā)與共享，且不受時間、空間限制，實現(xiàn)了真正意義上的實驗室開放。

3.5 提高了實踐教學體系的合理性和系統(tǒng)性

輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系按照理論教學的需要，合理設置實驗教學學時，并按照多個層次包括基本訓練、綜合訓練、設計訓練、專題訓練、虛擬訓練等，有針對性和系統(tǒng)性地對學生進行實踐能力培養(yǎng)，改變了傳統(tǒng)的單一實驗手段。不但能提高學生的動手能力和分析能力，而且還能完善學生的知識結構，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

3.6 完善了實踐教學環(huán)節(jié)評價體系

輕化工程校內創(chuàng)新實踐教學體系把創(chuàng)新精神和實踐能力擺在評價學生綜合素質的重要位置，不僅強調以掌握知識的多少來評價學生，而且還注重從能力和綜合素質角度來評價學生。改革了評價的內容和方式，不但要考察學生獲取和掌握理論知識的能力，而且要重視考查學生綜合運用知識的能力和分析問題、解決問題的能力。同時將學生課外的科研活動納入到實踐教學環(huán)節(jié)的評價體系中，鼓勵學生在實踐中求發(fā)展。

4 結語

培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和高素質人才是高等學校全方位的工作，涉及到高等教育的各個方面，如良好的職業(yè)素養(yǎng)、心理素質、人文精神培養(yǎng)，師資隊伍、研究團隊及硬件條件支持等。建立輕化工程專業(yè)校內創(chuàng)新實踐體系項目作為初探，重點研究了強化提升校內實踐教學環(huán)節(jié)素質和能力培養(yǎng)的教育方案及措施，在實際教學中有較強的可操作性，對提高高等學校校內實踐教學環(huán)節(jié)的教學質量和實驗室建設水平均有一定的參考和借鑒意義，可為進一步深化理論課程教學改革奠定良好基礎。

[1] 胡興昌，羅小豐.科學教育專業(yè)教學計劃與課程體系的科學性研究[J].高等理科教育，2008，(4)：32-35.

[2] 張 澤，劉永信，周潤景，等.優(yōu)化實踐教學計劃加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2005，(24)：14-15.

Construction of Campus Innovation Practice Teaching System for the Light Industry and Chemical Engineering

XI Zhi-hua，REN Yan，SHI Wen-zhao

(School of Textile and Material, Xi′an Polytechnic University，Xi′an 710048，China)

The construction ideas of campus innovation practice teaching system for the light industry and chemical engineering were introduced. The specific construction content, methods, measures and characteristic were detailed.

light industry and chemical engineering; experimental teaching; construction of teaching system; innovation ability

2016-11-11

2016年西安工程大學“專業(yè)綜合改革試點”項目(2016-12)及其子項目。

習智華(1963-)，男，陜西西安人，副教授，主要研究方向：紡織品功能整理，E-mail：ry901@163.com。

G642.0

B

1673-0356(2017)02-0053-04