以學生為中心的“染整工藝課程設計”實踐教學改革探索

汪 青，周偉濤，杜 姍，章 偉，杜海娟，金建成

(中原工學院 紡織學院,河南 鄭州 451911)

一、 “染整工藝課程設計”課程概況

隨著我國高等教育規(guī)模的快速增長，本科工科專業(yè)規(guī)模已位居世界第一，但目前我國工程教育人才培養(yǎng)目標模糊，定位不清晰[1]。為了明確人才培養(yǎng)目標，高校各專業(yè)陸續(xù)開展工程教育專業(yè)認證工作。工程教育專業(yè)認證的核心是基于學習產出(OBE)的教育模式，即以學生為中心的教學理念，注重學生的學習和將來的職業(yè)發(fā)展[2-3]。

我國擁有最完整的紡織服裝產業(yè)鏈和最大的生產規(guī)模，對紡織、印染、服裝等專業(yè)人才需求巨大[4]。輕化工程專業(yè)的辦學特點是面向行業(yè)，按照印染行業(yè)的多重需求，培養(yǎng)高級工程型應用人才。輕化工程歸屬于技術領域，與應用實踐密切相關[5-7]。我校(中原工學院)輕化工程專業(yè)(染整方向)是河南省特色專業(yè)，本專業(yè)以服務行業(yè)發(fā)展為立足點，以培養(yǎng)從事染整工藝設計、新產品開發(fā)、染化料助劑開發(fā)和印染企業(yè)管理的高級工程技術人才為目標，為行業(yè)輸送了大量高素質應用人才。本專業(yè)課程主要包括“纖維化學與物理”“染料化學” “染整工藝原理”“染整工藝課程設計”等。其中“染整工藝課程設計”是“染整工藝原理”課程理論教學完成后的綜合實踐環(huán)節(jié)，要求學生能夠針對市場需要，設計產品及實施工藝(能工業(yè)化生產)，并在實驗室實施和評價。該課程設計對學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有舉足輕重的作用，但目前存在實踐內容與行業(yè)發(fā)展脫節(jié)、學生主導地位不突出、教師隊伍工程化背景弱等問題，制約了人才培養(yǎng)質量的提高。

二、 “染整工藝課程設計”實踐教學改革內容

多年來，我們持續(xù)不斷地對“染整工藝課程設計”實踐教學進行改革，結合企業(yè)生產實際，建立并完善課程設計任務庫，提高教學團隊的工程實踐能力，以學生為中心探索提高學生參與度的辦法，摸索培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的方法和手段。

1. 建立課程設計任務庫

“染整工藝課程設計”是我校輕化工程專業(yè)的核心實踐環(huán)節(jié)，在“染整工藝原理”課程理論教學和實驗課之后。課程設計任務的制定基于OBE理念，立足學生工程實踐能力培養(yǎng)，建立基于印染生產實際任務驅動的課程設計任務庫，如圖1所示。使學生能綜合應用所學知識，靈活設計、制訂各類紡織品的前處理、染色、印花和整理工藝；能依據紡織品標準評價產品性能和工藝優(yōu)劣并能進行修正。學生的任務書每人各異，要求學生通過查閱資料，應用所學的知識設計接近實際生產的工藝路線，并在實驗室實施，根據產品性能要求調整和優(yōu)化工藝參數，得到能夠滿足任務書要求的產品。

圖1 “染整工藝課程設計”任務庫

課程設計的任務多數來自市場、行業(yè)及企業(yè)生產實踐，如針對男式襯衫、T恤、女褲和家紡等不同需求、不同規(guī)格坯布的前處理等。每名學生隨機分配不同任務，通過該課程設計，讓學生系統(tǒng)掌握紡織品規(guī)格、用途、要求及加工工藝，熟悉產品開發(fā)的基本流程，其任務及實施流程如圖2所示。(1)分析坯布的基本規(guī)格參數，根據任務書的要求，查閱相關資料；(2)設計產品生產路線和加工工藝，在實驗室完成小樣試制；(3)按標準進行性能測試，判定是否滿足要求及程度，并調整工藝配方及參數直到達標。在課程設計過程中，讓學生學會自主學習、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，提高學生系統(tǒng)綜合運用專業(yè)知識能力和工程實踐能力。

圖2 染整工藝課程設計實施流程

根據紡織品流行趨勢，持續(xù)改進課程設計任務庫(增新去舊)。課程組及時將行業(yè)發(fā)展新課題(工廠實際問題、新面料、新工藝)補充到課程設計任務庫中，如多纖維混紡織物、短流程、新型合成纖維、高色牢度和功能性等，使課程設計內容不脫離現(xiàn)行印染生產實際。項目實施貼合企業(yè)需要，增強學生的產品質量控制和管理意識。

2. 提升教師工程實踐能力

該課程設計任務選自企業(yè)生產實際，需要綜合多方面知識來完成，這對指導教師提出了更高的要求。青年教師大多數剛從學校畢業(yè)，缺乏對企業(yè)產品及工藝的了解，工程實踐能力較弱。為了更好地指導學生高質量完成課程設計，教學團隊通過學科交叉、以老帶新和產學研融合，提升教師的工程實踐能力。教學團隊成員積極投身學科前沿和企業(yè)生產實際，不斷提升自己的專業(yè)技術水平。我們還選派團隊骨干參加相關學術會議和展覽會(新設備、新面料、新染化料及助劑)，注重與企業(yè)的聯(lián)系(橫向項目)和技術交流，了解企業(yè)的實際生產情況(產品、工藝、設備)及人才需求(專業(yè)知識、能力)現(xiàn)狀。

建立總結與分享機制，提升團隊整體水平。參加學習或培訓的骨干對學術會議、展會的前沿信息和企業(yè)需求、技術現(xiàn)狀等進行總結，做成演示文稿，分專題與團隊成員分享，提高團隊整體的專業(yè)技術和指導水平。團隊定期召開教研專題碰頭會，總結得失，并將企業(yè)實際產品轉化為課程設計的任務，如天絲、莫代爾與棉混紡紡織品同色性，短流程前處理工藝等，使得課程設計內容與時俱進，更貼近生產實際。

3. 課程設計實施與監(jiān)管

為了培養(yǎng)學生的工程實踐能力，染整工藝實踐教學團隊制定了完善的課程設計運行與監(jiān)管機制。染整工藝課程設計要求每名學生在3周內完成5項不同的任務，時間緊、任務重，為了保證課程設計進度，任務實施前集中對學生進行設備培訓。學生首次使用時，指導教師現(xiàn)場打分，通過考核才能獨立操作儀器，有效地提高了學生操作水平和設備完好率。

建立考勤、實驗記錄和中期檢查機制，加強對課程設計過程的監(jiān)管。嚴格執(zhí)行簽到制度，保證每名學生都參與課程設計全過程。引導學生做好實驗記錄，記錄每一個實驗方案、改進及結果，使他們養(yǎng)成良好的實驗習慣。學生每完成一項任務，提交指導教師進行測評和驗收，達到要求方可進入下一任務。

4. 多元化的課程考核體系

建立以能力考核為重點、以過程考核為主、注重實際效果的課程考核評價體系。以學生為中心的實踐教學模式注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力，以學生自主學習為主導，通過閱讀文獻資料，設計產品及工藝并實施。學生考核與評價體系如圖3所示，由多項指標決定。綜合考核評價包括自主學習、實踐過程、完成度及展示三部分。(1)學生查閱并篩選文獻，總結歸納后制訂方案，考察學生運用所學知識進行設計、開發(fā)的能力；(2)實驗記錄、方案改進及互動記錄(團隊與學生)，反映學生參與度以及發(fā)現(xiàn)問題、應用知識解決問題能力；(3)學生作品和報告撰寫，反映學生的設計思路以及數據處理與報告寫作能力。建立高效的分享機制，加強學生個體之間的相互交流，提升學生的表達能力，在交流中學生互相學習，提高學生的總體水平。

圖3 “染整工藝課程設計”評價體系

三、 結語

以學生為中心的“染整工藝課程設計”實踐教學改革立足學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過對課程設計任務、教師實踐能力和考核評價體系的持續(xù)改革，使課程設計內容貼近實際生產，實驗任務靈活多樣，對學生具有挑戰(zhàn)性，激發(fā)了學生對課程設計的興趣，提高了學生的參與度，達到提升學生工程實踐能力和知識應用能力，提高輕化工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量的教學目標。