《纖維性能測試實驗》課程教學改革探索

魏 媛，李思雨

(河南工程學院 材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007)

實踐教學環節通過有針對性地設置教學內容，將理論知識和生產實踐有效連接。《纖維性能測試實驗》課是我院高分子材料與工程專業的一門實踐教學必修課，教學主要目的是使學生掌握纖維性能測試原理及方法，加深對專業知識的理解掌握，訓練生產工藝質量分析與控制的能力，培養提升學生綜合運用所學理論知識思考和分析問題的能力和素質。開課多年來，課程內容也隨著技術的進步和儀器的更新升級不斷調整，在專業人才培養中發揮著重要作用。應用技術類型本科院校的人才培養目標是復合型、創新型應用型人才。我們嘗試利用該課程特點，在教學實踐中探索應用型技術技能人才的培養新模式，使學生在課程中不僅僅學會實驗，還能使綜合能力得到鍛煉提升。

1 創新課程框架結構

1.1 原課程特點及存在的問題

我院高分子材料與工程專業是在我校的傳統老牌專業——化學纖維工程專業基礎上發展起來的，堅持以纖維類材料為特色，逐步覆蓋其他高分子領域。《纖維性能測試實驗》課是和相關理論課程同期開課的專業必修課，該課程安排14周每周4課時的實驗教學內容，由于課時安排較為充分，學生能夠學到較多的實驗，而且實驗和理論課同步進行，應該能有較好的效果。但是從對學生的結課測驗中我們發現效果并不理想，許多學生對學過的實驗掌握不夠熟練，知其然不知其所以然，對實驗缺乏獨立思考。這顯然達不到課程提高工程實踐能力、科學素養和創新能力的培養目標。

1.2 重構課程框架結構

如何通過課程設計引導學生進行反思，使學生認識到自身的不足，從而激發其探究精神、培養自主學習意識和能力，是比讓學生多學幾個實驗更為緊要的問題。在2017級培養方案調整時，我們嘗試將該課程拆分為兩門相關課程，先期課程是《纖維結構和性能測試》課(以下簡稱《測試》)，縮減為32課時，后續課程是為期1周的《纖維性能綜合測試實訓》課(以下簡稱《實訓》)，學生在任務驅動下制定計劃、組織實驗、發現問題、分析問題、解決問題，在協作完成任務過程中提升綜合素質[1]，以期較好的實現課程培養目標。

2 課程改革教學實踐

2.1 兩門課的教學內容銜接

現代社會技術更新日新月異，沒有哪種技術學會了就可以一勞永逸。基礎知識和學習能力才是當代大學生在校學習的最重要內容[2]。縮減后的《測試》課安排8周每周4課時的實驗，而之后的《實訓》課則安排學生在《測試》課結課時隨機抽取未知待測纖維，在課程大綱規定的12個項目中(其中8個已經學習過)選擇6個項目，各小組間在合理范圍內根據實驗儀器臺套數自行協調安排實驗項目和實驗順序。

2.2 教學方式的改革

先期課程《測試》沿用了之前的教學方式，選擇的都是本專業的基礎實驗項目，通過學生預習、教師講解示范、學生實操的傳統方式進行實驗教學。后續《實訓》課則采用學生為主體，老師適時指導的任務驅動教學方式，讓學生放手實驗、試錯、反思、總結。

2.3 教學內容的取舍

在分析了各個實驗項目的特點并在綜合往年教學效果的基礎上，我們認為短纖維測試項目主要考查學生對實驗的整體把握，更能夠有效創設反思教育外部環境。我們決定抽到未知短纖維性能測試的學生僅需在學過的項目中選擇6項進行測試即可；而在長絲測試項目中加入未學過的新項目，能夠在考察學生對已學知識掌握的同時鍛煉學生自主學習能力。

3 教改提升學生綜合能力的探索和思考

3.1 溝通交流能力和團隊精神的鍛煉提升

團隊精神是當前社會發展的需求，也是大學生適應未來崗位的需要。知識互補、能力互助的團隊合作已成為當代社會經濟發展的前提條件[3]。《實訓》課分組進行，要求各組在抽到待測纖維后自行討論決定測試項目并合理安排實驗順序，各組間根據儀器臺套數討論協調實驗安排。刻意為鍛煉提升學生溝通交流能力和團隊精神創設有效情境，使同組同學在任務驅動下分析任務，通過充分討論制定本組實訓工作計劃，在協作中共同應對實訓中出現的問題并嘗試解決問題，以及在和其他組協調實驗安排事宜的過程中，不斷鍛煉提升溝通能力和團隊協作精神。

3.2 助力反思意識和反思能力的培養

反思以批判性思維為基礎，是創新能力的核心[4]。反思意識和反思能力的培養是使學生養成對自己的學習狀態進行審視的意識和習慣，通過批判性思維進行自我剖析，學會總結經驗，逐步找到調整學習的策略和方法[5]。任務驅動《實訓》課以任務為主線，通過創設情境，為反思意識和反思能力的培養提供環境支持。

當實訓第一天各小組提交各自的實訓方案時，意料中的反思教學情境出現了。引導學生自己發現問題是反思教學第一步，教師在檢查完各組計劃后，不是直接指出方案中的問題，而是要求各組同學再次確認本組實訓計劃的合理性和可行性。老師也在對各組的觀察和指導中對前期課程教學效果進行反思和總結。

實驗方案出錯的某組學生再次討論發現安排在前面做的纖維的卷曲性能測試是要有待測纖維纖度數據才能進行的，對本組方案的失誤進行了反思檢討。首先是對任務的輕視造成小組同學沒有提前認真制定方案，之前認為自己學會了的實驗其實并沒有真正的掌握。學生主動用批判性的眼光剖析錯誤背后的深層次原因，對學習態度及前期實驗學習效果進行反思，這樣的任務驅動教學能夠促進學生樹立對自我學習狀態進行審視的意識，在情境教學中養成勤于反思的習慣，并強化對知識的鞏固和應用。

3.3 培養發現分析解決問題的能力

對沒有認識到自己的方案有問題的學生則放手讓他們試錯。某組學生測試到纖維熱收縮率時發現之前沒有安排纖維纖度測定，纖度數據缺失導致不能無法確定預加張力值，沒有預先鑒別纖維品種又導致無法確定熱收縮烘箱設定溫度，實驗無法繼續進行，意識到設計的實訓方案存在錯誤。小組成員再次分析梳理實訓方案，才發現實訓設計存在多處缺陷，認識到原來自己認為已經學會了的實驗僅僅是學會了按操作說明“做”實驗。這種學習過程中強烈的挫敗感促使學生不僅對學

習態度、學習方法和學習效果進行反思，而且從對問題的發現中逐步養成問題意識和主動思考的習慣，從對錯誤的分析中找到學習中的短板和問題解決的途徑，從對錯誤糾正的嘗試中鍛煉提高解決問題的能力。

3.4 鍛煉學生的學習自主性

長絲實訓任務中增加一個未學習過的新項目，需要學生把新實驗合理安排到實訓計劃中，在實訓前自己查找資料學習，并自己組織實施。某組學生計劃做新實驗長絲沸水熱收縮率的測定，在自學了化學纖維長絲熱收縮率試驗方法國標后，確定把這個項目放在纖維纖度的測定之后，原因之一是熱收縮率的測定中需要纖維的纖度數據來確定預加張力值，另一個考慮因素是在測纖度之后直接用縷紗測長儀做熱收縮絲絞取樣操作誤差相對較小，而且該組同學還能夠把測纖度用過的纖維循環利用于后面的纖維含油率測定，通過這樣的安排，可以看出學生在任務驅動下處于較為積極主動的學習狀態，對實訓任務表現出濃厚興趣，而且能夠嘗試從多角度分析處理問題。通過設置目標明確的實訓環境，幫助學生養成積極的學習態度和習慣，培養提升自主學習的意識和能力。

4 結語

學生綜合能力的培養提升應貫穿于整個教育過程中。通過對《纖維性能測試實驗》課程改革，不僅使大學生實現對知識的有效學習和吸納鞏固，而且有助于他們提升溝通能力和團隊精神、反思意識和反思能力的培養，鍛煉分析解決問題的能力和自主學習能力，較好的實現課程培養目標。