“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程的教學(xué)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(xué) 紡織學(xué)院，上海 201620)

非織造材料工業(yè)化生產(chǎn)開始于20世紀50年代，非織造材料的優(yōu)異性能和應(yīng)用的廣泛性使其得到迅速發(fā)展[1]。特別是近30年來，纖維原料、加工工藝、化學(xué)黏合劑以及各項技術(shù)的發(fā)展，使非織造產(chǎn)業(yè)蓬勃興盛，隨之非織造技術(shù)人才的需求量也不斷擴大。培養(yǎng)具有扎實理論知識和動手實踐能力的專業(yè)人才是高校學(xué)科建設(shè)對接社會需求的一項重要任務(wù)[2]。在此背景下，我校(東華大學(xué))紡織學(xué)院非織造材料與工程系開設(shè)了“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握非織造產(chǎn)品的測試方法及評價標(biāo)準(zhǔn)，能夠靈活運用所學(xué)的專業(yè)知識熟練檢測、分析非織造材料及產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的非織造材料設(shè)計能力。結(jié)合該課程的特點及教學(xué)實踐需要，我校紡織學(xué)院優(yōu)化課程設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，強化實踐環(huán)節(jié)和項目訓(xùn)練，力求提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)以及對非織造材料與工程學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的親和度，提高學(xué)生對非織造產(chǎn)品的設(shè)計能力和性能分析及檢測能力，為我國非織造產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)卓越工程師奠定扎實的基礎(chǔ)。

一、 課程設(shè)計

“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”為我校非織造材料與工程專業(yè)的一門核心課程。該課程的建設(shè)包括三部分：完善教學(xué)大綱、更新課程講義及教材、制作相關(guān)動畫及視頻。按照國際工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)和教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，編寫課程教學(xué)大綱。對照學(xué)生的培養(yǎng)計劃和目標(biāo)考核點，為培養(yǎng)學(xué)生自主檢測、分析并撰寫報告的能力，我們將課程學(xué)時數(shù)從原來的32增加到64，其中32學(xué)時為理論教學(xué)，32學(xué)時為實驗操作及分析。更新課程講義內(nèi)容，將內(nèi)容分為非織造材料及產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、非織造卷材質(zhì)量指標(biāo)及技術(shù)要求、非織造產(chǎn)品性能指標(biāo)及技術(shù)要求、非織造材料及產(chǎn)品測試技術(shù)、非織造產(chǎn)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(chǎn)品的檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測方法、測試技術(shù)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(xué)，使后續(xù)的實驗操作逐漸系統(tǒng)化。在課程內(nèi)容的呈現(xiàn)上，設(shè)計了許多原理清晰、視覺效果好的視頻及動畫等先進的現(xiàn)代化教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、 教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

更新與優(yōu)化“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程教學(xué)內(nèi)容，用近年來非織造產(chǎn)業(yè)中的新興技術(shù)和新型設(shè)備替代部分原先介紹的傳統(tǒng)設(shè)備，同時將非織造領(lǐng)域的學(xué)科前沿知識以及國際最新的非織造技術(shù)發(fā)展動態(tài)補充到教學(xué)內(nèi)容中，使課程的理論教學(xué)內(nèi)容與實踐教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合。在非織造材料及產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的章節(jié)內(nèi)，中國國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國外行業(yè)協(xié)會或組織的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及國際認證相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，按非織造卷材和產(chǎn)品分類兩方面的性能指標(biāo)與技術(shù)要求分別介紹。對于卷材質(zhì)量指標(biāo)及技術(shù)要求，分別從水刺非織造材料、薄型紡絲成網(wǎng)非織造材料、針刺非織造材料、薄型一次性使用衛(wèi)生材料、SMS材料、非織造合成革基布、非織造生產(chǎn)在線檢測等相關(guān)設(shè)備及檢測標(biāo)準(zhǔn)加以介紹，并增加上述6類材料的相關(guān)前沿知識與新設(shè)備、新檢測指標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容。對于非織造產(chǎn)品的性能指標(biāo)及技術(shù)要求，對非織造醫(yī)用產(chǎn)品、非織造個人衛(wèi)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(chǎn)業(yè)用布的性能指標(biāo)和技術(shù)要求加以講解。

“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程體系主要分為教師理論知識講解、學(xué)生自主實驗操作及分析、學(xué)生參與相關(guān)實踐項目三個部分，如圖1所示。學(xué)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(xué)生運用所學(xué)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(yīng)用領(lǐng)域，然后根據(jù)該類材料的相關(guān)性能標(biāo)準(zhǔn)來評測是否符合性能指標(biāo)。通過系統(tǒng)的自主分析，學(xué)生不僅鞏固了課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識，能夠做到活學(xué)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(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程體系

三、 教學(xué)方法改革

采取啟發(fā)式、參與式、討論式教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生豐富的想象力和創(chuàng)新思維。通過教師理論指導(dǎo)和學(xué)生自主實踐操作，使學(xué)生較全面地了解各種非織造材料測試設(shè)備；然后教師將若干不同類型的非織造材料分發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生查閱資料并進行性能測試，分析材料類型及其生產(chǎn)工藝，總結(jié)生產(chǎn)工藝對材料產(chǎn)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(xué)生主動學(xué)習(xí)；在匯報與討論過程中，充分發(fā)揮學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)與糾錯的作用。這種教學(xué)模式不僅強化了學(xué)生對該課程的認識，也提高了學(xué)生的科研探索興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的思考總結(jié)、分析判斷及語言表達能力。課堂教學(xué)和科學(xué)研究兩者相互結(jié)合，通過分析科研成果，結(jié)合“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程教學(xué)，可以進一步拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野和知識面，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

此外，隨著可視化、網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)方式的不斷完善，教學(xué)手段不斷豐富。我們加強“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”網(wǎng)絡(luò)課程等教學(xué)資源建設(shè)，豐富在線課程的內(nèi)容，包括課后思考題及課外微項目的完善，鼓勵學(xué)生在線展示作業(yè)或項目成果，使課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)相互促進，以提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)及對非織造材料與工程學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的親和度，提高學(xué)生對非織造材料成型工藝及產(chǎn)品性能分析的能力，為培養(yǎng)非織造產(chǎn)業(yè)卓越工程師奠定扎實的基礎(chǔ)。

四、 實踐環(huán)節(jié)與項目訓(xùn)練

加強理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生的動手能力。學(xué)生動手操作是“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生自主操作儀器檢測非織造材料，將課本理論知識應(yīng)用于實踐，以加深對知識點的理解。理論教學(xué)和實踐操作的緊密結(jié)合不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且提高了動手能力。在實驗環(huán)節(jié)，教師設(shè)計了一些開放性測試項目，讓學(xué)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(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，而且可拓寬學(xué)生對非織造材料的認識，深化對專業(yè)理論知識的理解，對自主設(shè)計新產(chǎn)品有著重要的意義[3]。

實踐環(huán)節(jié)與項目訓(xùn)練發(fā)揮了課程教學(xué)團隊的優(yōu)勢，拓展了相關(guān)科研課題和課外活動，鼓勵學(xué)生參與到課題研究中來，逐漸完善課外課題的資源建設(shè)[4]。同時鼓勵學(xué)生進行自主創(chuàng)新設(shè)計，通過參加學(xué)科競賽培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)術(shù)思維。例如，在我校2018年舉辦的“蘭精·綠色生活”非織造材料創(chuàng)意設(shè)計大賽中，學(xué)習(xí)過“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程的學(xué)生獲獎率高達30%，教學(xué)效果非常明顯。項目訓(xùn)練能夠促進學(xué)生多方面能力的提高，既能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，又能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和思考能力。

五、 結(jié)語

“非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測”課程的教學(xué)改革促進了教學(xué)內(nèi)容的更新，增補了前沿知識，理論學(xué)習(xí)結(jié)合實踐操作，多角度、多方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課程教學(xué)效果。課程教學(xué)改革提升了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)以及對非織造學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的親和度，提高了學(xué)生的非織造產(chǎn)品性能分析和檢測能力，為培養(yǎng)非織造產(chǎn)業(yè)卓越工程師奠定了扎實的基礎(chǔ)。