“纖維化學與物理”課程教學改革探索

杜金梅，許長海，孫 昌，許 華，王樹根，付少海，黃鋒林

(江南大學 紡織服裝學院，江蘇 無錫 214122)

一、 “纖維化學與物理”課程概況

“纖維化學與物理”是我校(江南大學)為輕化工程專業染整方向本科學生開設的一門專業核心課程[1-2]。課程原包括高分子物理、化學基礎以及紡織纖維物理、化學兩部分，存在內容涉及廣、課時相對少的問題。我校于2013年對該課程進行了調整，增設“高分子化學與物理”課程，原“纖維化學與物理”課程重點介紹纖維方面的知識。調整后，“纖維化學與物理”課程的主要教學目的在于使學生獲得紡織纖維必要的基礎知識，熟悉和掌握各類常用紡織纖維的結構、性能，為學習后續的染整類專業課程以及今后從事科研和生產奠定必要的理論基礎。課程的主要任務是向學生介紹紡織纖維的基礎知識，講授各類紡織纖維的分子結構、形態結構、超分子結構以及它們的物理、力學、化學、染色等性能。通過本課程的學習，學生能夠掌握纖維的物理與化學知識，為后續專業課的學習奠定基礎。但是，隨著社會對專業人才要求的提高，現有的教學方法已經不能滿足新的要求。為了使學生通過本課程的學習能夠掌握常見紡織纖維結構與特性的基本知識，具備從事紡織化學與染整方向的工程技術、生產管理、質量控制、研究開發等基本能力，我校對“纖維化學與物理”課程進行了教學改革探索。通過補充新內容、改變教學方法、增加課堂互動環節、優化考核方式等，以實現培養滿足社會與經濟發展需要的紡織相關領域高級工程技術人才的目標。

二、 “纖維化學與物理”課程教學中存在的問題

1. 教學內容較陳舊

目前我校采用教材為2009年版蔡再生主編的《纖維化學與物理》。雖然該教材全面介紹了常用紡織纖維的基本概念、物理化學知識，但由于出版時間較長，知識陳舊，缺乏相關基本理論的最新研究進展介紹，如聚酰亞胺、聚乳酸、抗菌等新型功能纖維。學生僅學習常見的纖維素纖維、羊毛、蠶絲以及滌綸、錦綸、氨綸、腈綸等纖維的相關知識，而這些纖維過于常見，學生缺乏新奇感，認為自己學的都是毫無新意的陳舊知識[4]。

2. 教學方法簡單化

雖然課堂授課已由板書轉變為多媒體方式，但仍以教師課堂講解為主。由于纖維化學、物理知識是染整專業課程學習的基礎，課程安排在大三第一學期，在此之前學生基本沒有接觸過專業課程。一些學生受社會上曾出現的傳統紡織行業為“夕陽產業”思想的影響，缺乏專業認同感，對專業課的學習積極性差。在此背景下，教師仍然按照教程照本宣科地授課，導致課堂上出現教師不停地講而學生則低頭做自己事情的局面[3]。

3. 課程考核單一化

長期以來，“纖維化學與物理”課程考核方式以平時成績和期末考試成績為主，其中平時成績占30%，期末考試成績占70%。平時成績包括出勤和作業，作業題目多為課后習題，學生僅需按照課本相關內容進行抄錄即可，基本屬于不需要動腦就能完成的類型。由于沒有綜合運用所學知識的要求，學生感覺枯燥無味，毫無挑戰性。期末考試基本題型為名詞解釋、選擇、填空、簡答、論述。除論述題外，其余均為客觀題，學生通過死記硬背也能完成。這種考核方式使得學生上課缺乏主動性，考前死記硬背就能過關，上課聽不聽無所謂。

三、 “纖維化學與物理”課程教學改革措施

為了調動學生的學習積極性，達到新的課程教學目標，在充分認識并分析存在問題的基礎上，我們對輕化工程專業“纖維化學與物理”課程教學進行了改革，主要通過補充新內容、教學方法多樣化、增加課堂互動環節、優化考核方式幾個方面來實現。

1. 補充新內容

在以核心知識點為重點的基礎上，補充纖維物理與化學方面的新發現、新技術、新進展。例如常規合成纖維，以前僅重點介紹滌綸、錦綸、氨綸、腈綸，而對現在具有一定市場熱度的聚乳酸、聚酰亞胺及抗菌等功能纖維沒有涉及，改革后增添了相關知識點的內容。新內容的引入并不只是介紹概念，而是引導學生通過與已學纖維的化學結構做對比，從結構上去思考這些新型纖維所具有的物理化學性能。

2. 教學方法多樣化

(1) 課程的課堂講解部分以多媒體授課為主、板書為輔。多媒體具有方便、快捷、高效的特點，它利用文字、圖片、動畫和視頻等將一些抽象的知識具象化，有利于學生理解。同時，圖片、動畫、視頻等使得課堂教學更加活潑、生動有趣，富有啟發性、真實性。但是在教學過程中發現，單純的多媒體授課信息量過大，節奏快，學生跟不上，不能及時消化吸收，只能被動地接受知識，缺乏思考過程；教師過多地依賴多媒體課件，減少了與學生的互動，削弱了教師在課堂上的主導作用和學生的主體作用。因此課堂授課采用以多媒體為主、板書為輔的方式，可以充分利用板書的優勢，在知識的重點、難點部分放慢節奏，通過教師的板書、肢體語言等引導學生思考，提高學習效率。

(2) 教學時聯系實際生活。本課程所傳授知識的主體為纖維，纖維制成紡織品，而人類的生活離不開“衣”這個主題。教學時可聯系實際生活，引導學生思考，活躍課堂氣氛，做到人人參與、人人思考。例如，在介紹纖維素纖維化學性質中的氧化劑作用知識點時，先介紹氧化劑對葡萄糖剩基的作用原理，然后引導學生思考：現實生活中常用“84漂白劑”漂白棉織物，如果使用條件控制不當將引起織物破損。讓學生分析原因，再由教師引導出氧化劑對葡萄糖剩基的作用知識點，最后教師提出棉織物加工過程中會有一道漂白工序，請學生思考應該注意那些問題。這樣的課堂教學做到了理論聯系實際，實際驗證理論，同時為后續課程做鋪墊。當學生發現他們現在所學的不僅僅是課本上的化學方程式，還與自己的生活密切相關，明白了問題出現的原因，意識到當工廠中出現類似問題時他們能找到原因，是個“小專家”的時候，課堂氣氛活躍，學習效率大大提高。

(3) 虛實教學有機結合。原有教學為教師在講臺上講解，學生看到的是PPT，聽到的是教師的介紹，屬于“虛”教學。改革后教師進行實物展示，以實物配合理論教學，幫助學生更好地理解知識。例如，在講解滌綸對酸堿的穩定性知識點時，除介紹酸堿對滌綸的作用外，還展示滌棉包芯紗織物爛花產品前后對照樣，使學生了解利用滌綸耐酸而棉纖維不耐酸的性質可以制作出特殊風格的產品。對照實樣的展出，既突出了正在進行的理論教學，又回顧了已經教過的纖維素纖維的知識，這種教學方式更利于學生對理論知識的吸收。

3. 增加課堂互動環節

過去的課堂教學一般是教師站在講臺上講，學生坐在下邊聽，教師像唱獨角戲一樣。改革后增加了課堂互動環節，其形式可以是請學生走上講臺配合教師做模擬；也可以是教師提前或隨堂給出有關新知識點的小問題，請學生嘗試回答并請其他學生點評。課堂互動有利于活躍氣氛，可起到強化知識點的作用，同時減少學生開小差的現象。

4. 優化考核方式

改革單一的考核方式，力爭考核全面化。在原有考核方式上增加課堂成績，考慮學生在課堂上的參與程度，鼓勵學生之間及師生之間的互動。課后作業不再集中于教材課后習題，而是以擴展思路、綜合知識、穿插比較、理論解釋實際問題為主，同時布置新知識預習題目，課堂進行師生互動。期末考試減少了客觀題所占比例，重點從以下四個方面考查學生：(1)熟悉和掌握各類常用紡織纖維分子結構和形態特征的程度，對纖維結構相關問題進行分析并提出相應的驗證解決方案的能力；(2)掌握纖維素纖維、蛋白質纖維以及合成纖維的物理、力學及化學性質的程度，對纖維加工相關的物理、化學現象及材料特性進行研究的能力；(3)理解纖維素纖維、蛋白質纖維以及合成纖維結構與染色性能之間關系的程度，對纖維染整加工中相關技術問題能提出分析、解決、驗證和整理措施的能力；(4)熟練應用所學纖維化學與物理知識，對輕化工程問題進行有效分析的能力。最后綜合課堂表現、課后作業、期末考試對學生進行綜合評價。

改革后，活躍了課堂氣氛，提高了學生學習的積極性，拓寬了學生專業視野，提升了學生理論聯系實際分析問題和解決問題的能力。

四、 結語

針對“纖維化學與物理”課程教學存在的教學內容陳舊、教學方法簡單化、課程考核單一化等問題，我校對課程教學進行了一系列改革，包括補充新內容、教學方法多樣化、增加課堂互動環節、優化考核方式等。教學效果顯示，學生較好地掌握了各類常用紡織纖維的分子結構、形態結構和超分子結構，掌握了纖維素纖維、蛋白質纖維以及各類合成纖維的物理、力學、化學、染色等性能，理解了纖維素纖維、蛋白質纖維以及合成纖維結構與性能之間的關系，具有一定的應用所學知識有效分析與解決實際工程技術問題的能力。