“染整原理”課程思政教學探索

鄭振榮, 楊 麗, 舒大武, 田俊瑩, 朱若英, 趙 晉

(1.天津工業大學 紡織科學與工程學院, 天津 300387;2.河北科技大學 紡織服裝學院,河北 石家莊 050018)

“染整原理”為我校(天津工業大學)紡織工程和應用化學專業的一門專業核心課程,其教學目標在于:學生掌握染整加工的基本原理和方法,包括前處理、染色、印花和整理;能夠識別、判斷染整工程中的關鍵環節和參數,并對其合理性進行分析;能夠根據特定染整對象選擇染整加工設備,設計加工方法和工藝流程及工藝條件,確定染整產品評價指標及對染色產品的質量進行檢測和綜合評定;能夠根據紡織品的性能及用途,分析該產品的染整加工,包括所使用的化學品、工藝以及產品具體應用對環境的影響。

該課程教學內容涉及的知識面廣,面向的學生多。在課程教學過程中,將思政元素與專業知識有機地融合在一起,使學生樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀,提升學生倫理道德水平,培養學生科學精神,落實立德樹人根本任務。根據專業特點和該課程的教學內容,“染整原理”課程蘊含的思政元素包括政治認同、職業素養、辯證思維、科學精神、文化自信、法治意識等多個維度[1]。

一、“染整原理”課程中的思政元素與融入點

“染整原理”課程教學內容具有良好的育人價值與潛力,可以作為思政教育的良好載體。在教學過程中不斷挖掘課程蘊含的思政元素,充分發揮課堂育人主渠道作用,培養學生的辯證思維能力、愛國情操、民族自豪感和自信心、服務社會的意識和社會責任感,團隊意識和科學素養,提高學生綜合素質。表1為“染整原理”課程中蘊含的部分思政元素與融入點。

表1 “染整原理”課程中蘊含的部分思政元素與融入點

二、“染整原理”課程思政教學設計

1.蠶絲織物的前處理:樹立政治認同

絲綢是中國的特產,我國古代勞動人民發明并大規模生產絲綢制品,開啟了世界歷史上第一次東西方大規模的商貿交流“絲綢之路”。從西漢起,中國絲綢大批地運往國外,成為世界聞名的產品。那時從中國到西方去的大路,被歐洲人稱為“絲綢之路”,中國也被稱為“絲國”。21世紀以來,我國借用古代絲綢之路的歷史符號,高舉和平發展旗幟,通過“一帶一路”建設,積極發展與沿線國家的經濟合作伙伴關系,共同打造政治互信、經濟融合、文化包容的利益共同體、命運共同體和責任共同體。“絲綢之路”和“一帶一路”體現了中華文明對人類科技的貢獻。通過這部分內容的介紹,不僅可以弘揚中華民族文化,樹立文化自信,而且可以使學生堅定中國共產黨的領導和中國特色社會主義道路,弘揚和踐行社會主義核心價值觀。

2.棉織物的絲光:培養職業素養

堿絲光是棉織物在有張力的條件下用濃燒堿溶液處理,然后在張力下洗去燒堿的處理過程。絲光過程中用水量大,廢液含堿濃度高,通過介紹絲光工藝中水資源的使用情況及廢堿液處理現狀,培育學生資源循環利用及綠色制造理念,樹立清潔生產理念。通過講述液氨絲光的原理和加工過程,啟發學生思考,引導學生利用所學專業知識分析和解決行業發展困境,培養學生的社會責任感和職業素養。

3.染料的上染過程:培養辯證思維和科學發展觀

染料在上染纖維的過程中經歷了溶解、吸附、擴散和固著幾個階段[2],呈現既連續又發展的階段性特點。在染料被纖維吸附的過程中,染料不斷地從染液向纖維內轉移,也有可能遠離纖維表面,即吸附和解吸是同時存在的;隨著上染不斷進行,吸附和解吸的速率不斷變化。這里蘊含著事物內部普遍存在的矛盾,吸附和解吸是一對矛盾,同時存在于上染過程中,相互對立而又統一地向前發展,最終達到染色平衡。這個過程可以促使學生用辯證的思維看待事物發展變化,培養科學發展觀。

從染色動力學角度研究染料在纖維內擴散的速率和過程時,根據親水纖維和疏水纖維的不同,提出了孔道模型和自由體積模型。但不管哪種模型,染料從纖維表面向纖維內擴散的過程都是曲折前進的,這是事物發展的一般規律。染料在纖維內的擴散性能受很多因素的影響,如染料分子結構大小、纖維微隙大小、纖維結晶度、染料與纖維之間的引力、染料濃度、溫度等。每個因素都可以看作一種矛盾,各種矛盾所處的地位、對事物發展所起的作用是不同的,有主次、重要非重要之分。通過上述影響因素的分析,幫助學生掌握方法論,分析問題要善于抓重點,解決問題要集中力量解決主要矛盾,從而推動事物的發展。

4.染料對纖維的吸附模型:培養科學精神

從傳統熱力學的角度研究染料對纖維的吸附趨勢和程度時,需要測定染液中和纖維上的染料活度。人們發現測定纖維上的染料活度非常困難,需要從實踐的角度來解決問題。通過大量研究染料對纖維的吸附等溫線發現了規律,即常用染料的吸附等溫線主要有三種類型:能斯特型、弗萊因德利胥型和朗繆爾型,可以利用吸附等溫線來分析和解釋上染過程中染料對纖維的吸附趨勢和程度。這里體現了科研過程中實踐性和驗證性的重要性,同時為了掌握事物發展的普遍規律,通過建立數學模型來歸納總結,這個案例可培養學生求實、實踐、驗證、創新和歸納總結的科學精神。

5. 還原染料染色:樹立文化自信

靛藍作為織物染料至少可追溯到公元前2500年,我國馬王堆出土的藍色麻織物等都是由靛藍染成的。《詩經·鄭風》中記載了“青青子衿,悠悠我心”[3],當時人們就穿著靛藍染色的衣服。宋元時期棉紡織業快速發展,明代盛行種植藍草,提供了充足的染料來源,使植物靛藍染色在明清時期達到了鼎盛,人們還開發了藍夾纈、扎染、蠟染等染色技術[4]。這個案例可以讓學生感受靛藍染色的悠久歷史文化,樹立文化自信。

6. 印染用水排放:樹立法治意識

染色廢水、印花廢水是印染廠的重污水來源之一,染色廢水中含有染料、助劑、酸堿、鹽等成分,印花廢水中含有糊料、染料、助劑、皂液等成分,整體呈強堿性,COD(化學需氧量)和BOD(生化需氧量)都比較高。因此,印染廢水成分復雜、有機物濃度高、pH值變化大,處理難度大。若處理未達標會造成較大的水環境污染問題,威脅人類及動植物的生存健康[5]。教師上課前收集相關印染廢水及排放的照片、視頻,收集廢水中的COD、BOD、氨氮等指標,以及因排放指標超標而造成的藻類瘋長等環境失衡問題的相關實例及照片。通過這些案例,采用啟發式和研討式教學,引導學生討論印染廢水中的一般組成與成分以及印染色漿對清潔生產的影響,包括染料利用率、廢水指標與廢水治理等,從而使學生產生較為深刻的印象,幫助學生樹立環境保護意識,遵守行業關于環境保護和污水排放的政策和法律法規,在學會知識和技術的同時,將法治意識納入三觀塑造中。培養學生的行業責任感,樹立環境保護和可持續發展理念,鼓勵學生努力學習專業知識,積極開發新技術,實現清潔生態染整加工,為守護碧海藍天、守住青山綠水作出應有的貢獻。

三、結語

在“染整原理”課程教學過程中,結合課程特點,充分挖掘課程蘊含的思政資源,采用典型案例將課程教學與思政教育有機結合。通過案例教學、啟發式教學等達到課程思政教學目的,激發學生愛國熱情,增強文化自信,培養開拓創新的科學精神,樹立法治意識、家國情懷,為實現中華民族偉大復興作出貢獻。