“非織造產品質量與檢測”課程的教學改革探索

趙 奕，吳海波，王榮武，劉嘉煒，王 洪，黃 晨，靳向煜

(東華大學 紡織學院，上海 201620)

非織造材料工業化生產開始于20世紀50年代，非織造材料的優異性能和應用的廣泛性使其得到迅速發展[1]。特別是近30年來，纖維原料、加工工藝、化學黏合劑以及各項技術的發展，使非織造產業蓬勃興盛，隨之非織造技術人才的需求量也不斷擴大。培養具有扎實理論知識和動手實踐能力的專業人才是高校學科建設對接社會需求的一項重要任務[2]。在此背景下，我校(東華大學)紡織學院非織造材料與工程系開設了“非織造產品質量與檢測”課程。通過該課程的學習，使學生掌握非織造產品的測試方法及評價標準，能夠靈活運用所學的專業知識熟練檢測、分析非織造材料及產品，并在此基礎上培養學生的非織造材料設計能力。結合該課程的特點及教學實踐需要，我校紡織學院優化課程設計和教學內容，改革教學方法，強化實踐環節和項目訓練，力求提升學生的專業素養以及對非織造材料與工程學科和產業的親和度，提高學生對非織造產品的設計能力和性能分析及檢測能力，為我國非織造產業培養卓越工程師奠定扎實的基礎。

一、課程設計

“非織造產品質量與檢測”為我校非織造材料與工程專業的一門核心課程。該課程的建設包括三部分：完善教學大綱、更新課程講義及教材、制作相關動畫及視頻。按照國際工程教育專業認證標準和教育部“卓越工程師教育培養計劃”，編寫課程教學大綱。對照學生的培養計劃和目標考核點，為培養學生自主檢測、分析并撰寫報告的能力，我們將課程學時數從原來的32增加到64，其中32學時為理論教學，32學時為實驗操作及分析。更新課程講義內容，將內容分為非織造材料及產品相關標準、非織造卷材質量指標及技術要求、非織造產品性能指標及技術要求、非織造材料及產品測試技術、非織造產品的鑒別方法及來樣檢測案例分析五章，全面講解常見非織造材料及產品的檢測標準、檢測方法、測試技術與分析方法。在教材方面，選用新出版的《非織造材料實驗教程》輔助課程教學，使后續的實驗操作逐漸系統化。在課程內容的呈現上，設計了許多原理清晰、視覺效果好的視頻及動畫等先進的現代化教學內容，提高了學生的學習興趣。

二、教學內容建設

更新與優化“非織造產品質量與檢測”課程教學內容，用近年來非織造產業中的新興技術和新型設備替代部分原先介紹的傳統設備，同時將非織造領域的學科前沿知識以及國際最新的非織造技術發展動態補充到教學內容中，使課程的理論教學內容與實踐教學內容緊密結合。在非織造材料及產品相關標準的章節內，中國國家標準及行業標準、國外行業協會或組織的相關標準及國際認證相關標準，按非織造卷材和產品分類兩方面的性能指標與技術要求分別介紹。對于卷材質量指標及技術要求，分別從水刺非織造材料、薄型紡絲成網非織造材料、針刺非織造材料、薄型一次性使用衛生材料、SMS材料、非織造合成革基布、非織造生產在線檢測等相關設備及檢測標準加以介紹，并增加上述6類材料的相關前沿知識與新設備、新檢測指標的教學內容。對于非織造產品的性能指標及技術要求，對非織造醫用產品、非織造個人衛生用品、過濾材料、土工合成材料、非織造涂層材料及合成革、非織造服用材料、非織造功能性材料及其他非織造產業用布的性能指標和技術要求加以講解。

“非織造產品質量與檢測”課程體系主要分為教師理論知識講解、學生自主實驗操作及分析、學生參與相關實踐項目三個部分，如圖1所示。學生自主實驗所用的非織造材料為教師提供的工藝均未知的非織造卷材，學生運用所學知識觀察、分析、測試、判定材料的纖維原料種類，分析非織造材料的成型加固工藝，推測該材料的應用領域，然后根據該類材料的相關性能標準來評測是否符合性能指標。通過系統的自主分析，學生不僅鞏固了課堂上所學習的理論知識，能夠做到活學活用，而且也鍛煉了分析判斷能力和動手操作能力。

圖1 “非織造產品質量與檢測”課程體系

三、教學方法改革

采取啟發式、參與式、討論式教學方法，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生豐富的想象力和創新思維。通過教師理論指導和學生自主實踐操作，使學生較全面地了解各種非織造材料測試設備；然后教師將若干不同類型的非織造材料分發給學生，要求學生查閱資料并進行性能測試，分析材料類型及其生產工藝，總結生產工藝對材料產品性能的影響；最后制作PPT并進行匯報。在測試分析過程中，教師促進學生主動學習；在匯報與討論過程中，充分發揮學生之間互相學習與糾錯的作用。這種教學模式不僅強化了學生對該課程的認識，也提高了學生的科研探索興趣，培養了學生的思考總結、分析判斷及語言表達能力。課堂教學和科學研究兩者相互結合，通過分析科研成果，結合“非織造產品質量與檢測”課程教學，可以進一步拓寬學生的學術視野和知識面，從而激發學生的學習興趣。

此外，隨著可視化、網絡課程教學方式的不斷完善，教學手段不斷豐富。我們加強“非織造產品質量與檢測”網絡課程等教學資源建設，豐富在線課程的內容，包括課后思考題及課外微項目的完善，鼓勵學生在線展示作業或項目成果，使課堂教學與在線學習相互促進，以提升學生的專業素養及對非織造材料與工程學科和產業的親和度，提高學生對非織造材料成型工藝及產品性能分析的能力，為培養非織造產業卓越工程師奠定扎實的基礎。

四、實踐環節與項目訓練

加強理論與實踐相結合，提高學生的動手能力。學生動手操作是“非織造產品質量與檢測”課程教學中的重要環節。在此環節中，學生自主操作儀器檢測非織造材料，將課本理論知識應用于實踐，以加深對知識點的理解。理論教學和實踐操作的緊密結合不僅激發了學生的學習熱情，而且提高了動手能力。在實驗環節，教師設計了一些開放性測試項目，讓學生對不同的非織造材料進行性能測試，分析不同工藝加工后非織造材料的性能特點，并在實驗過程中查漏補缺，相互討論，以加深對實驗原理、實驗裝置和實驗操作的認識。開放性實驗教學不僅可以培養學生分析和解決問題的能力，而且可拓寬學生對非織造材料的認識，深化對專業理論知識的理解，對自主設計新產品有著重要的意義[3]。

實踐環節與項目訓練發揮了課程教學團隊的優勢，拓展了相關科研課題和課外活動，鼓勵學生參與到課題研究中來，逐漸完善課外課題的資源建設[4]。同時鼓勵學生進行自主創新設計，通過參加學科競賽培養學生的創新能力和學術思維。例如，在我校2018年舉辦的“蘭精·綠色生活”非織造材料創意設計大賽中，學習過“非織造產品質量與檢測”課程的學生獲獎率高達30%，教學效果非常明顯。項目訓練能夠促進學生多方面能力的提高，既能加深學生對所學知識的理解，又能鍛煉學生的創新能力和思考能力。

五、結語

“非織造產品質量與檢測”課程的教學改革促進了教學內容的更新，增補了前沿知識，理論學習結合實踐操作，多角度、多方面提高了學生的學習興趣，提高了課程教學效果。課程教學改革提升了學生的專業素養以及對非織造學科和產業的親和度，提高了學生的非織造產品性能分析和檢測能力，為培養非織造產業卓越工程師奠定了扎實的基礎。