金恩琪,王雙雙,李曼麗
(紹興文理學(xué)院 紡織服裝學(xué)院,浙江 紹興 312000)
高等院校承擔(dān)著為國家培養(yǎng)高層次專業(yè)人才的重要任務(wù),高等教育的發(fā)展直接關(guān)系到國家與民族命運的興衰。目前,國內(nèi)理工科高校對本科生動手實踐能力的提升尤為重視[1-2],故理工科專業(yè)課的實驗教學(xué)自然而然地承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要責(zé)任?!犊椢锖蠹庸ぁ肥羌徔椆こ虒I(yè)本科生的核心課之一,其任務(wù)是使學(xué)生掌握紡織品后加工中各種纖維紡織品的染整加工工藝流程及其原理、紡織品顏色測量和后加工質(zhì)量控制等方面的專業(yè)知識。
《織物后加工》課程共計48 學(xué)時,原來僅有8 學(xué)時的實驗課,為了響應(yīng)學(xué)校提出的“著力培養(yǎng)具有堅實專業(yè)理論知識和實踐創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才”的號召,課程教學(xué)團隊進行了將近3 年的教學(xué)改革,將實驗課時拓展至16 學(xué)時,旨在提升學(xué)生的實踐動手能力,在實驗過程中更好地理解消化課堂上學(xué)到的理論知識。從收集到的反饋意見來看,增加實驗課時的做法受到了大部分學(xué)生的歡迎,課程的教學(xué)效果得到了顯著的改善[3]。但是,由于《織物后加工》實驗課相較于理論課開設(shè)的時間短,任課教師的實驗教學(xué)經(jīng)驗還不甚豐富,教學(xué)安排仍存在著不合理之處。因此,如下以《織物后加工》的實驗課程為例,結(jié)合一年多來的實驗課教改實踐,對以往教學(xué)過程中暴露出的具體問題進行梳理分析,并提出相應(yīng)的解決方案,希望能為開設(shè)相似實驗課程的紡織輕化專業(yè)同行提供有益的參考。
實驗教學(xué)理念的含義是教師對實驗教學(xué)意義、目標(biāo)的認(rèn)識以及自身在實驗教學(xué)中所起作用的理解。實驗教學(xué)對理工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)應(yīng)起到不容忽視的作用。然而,因受某些傳統(tǒng)觀念的影響,《織物后加工》教學(xué)團隊在原先的教學(xué)中,還是將實驗課視為理論課的補充,并未將實驗教學(xué)目標(biāo)作一個清晰的定位,團隊成員對實驗教學(xué)目標(biāo)的理解亦未達成共識。多數(shù)成員認(rèn)為,《織物后加工》的實驗教學(xué)僅是一種輔助性教學(xué),在知識和能力的培養(yǎng)中,更偏重于知識;在思維能力和動手能力的培養(yǎng)中,更偏重于思維能力。這種將知識和能力、思維能力和動手能力厚此薄彼、區(qū)別對待的認(rèn)知直接導(dǎo)致實驗教學(xué)出現(xiàn)了問題,如重結(jié)果、輕過程;重理論知識鞏固、輕實踐能力訓(xùn)練。
此外,教學(xué)團隊習(xí)慣于把實驗課教師定位成實驗管理者。因為織物后加工實驗需要用到不少?;芳熬苜F重儀器,如硫酸、燒堿、Visible-UV 分光光度計和Zeta 電位分析儀等,故教學(xué)團隊認(rèn)為必須嚴(yán)格管束好學(xué)生,以免出現(xiàn)人身安全及儀器損壞問題。然而,在實際教學(xué)過程中,教師對于這個“管束度”把握得不夠準(zhǔn)確,往往出現(xiàn)管得過嚴(yán)、束得過死的現(xiàn)象,導(dǎo)致實驗過程中不少學(xué)生束手束腳,不敢動手操作,這不利于激發(fā)學(xué)生的嘗試勇氣,更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
教學(xué)理念的偏差往往會造成教學(xué)設(shè)計上的不合理。本課程的實驗既有驗證性實驗,又有設(shè)計性實驗,二者各占實驗總學(xué)時的一半。驗證性實驗要求學(xué)生依照實驗講義按部就班地完成每一步操作得出實驗結(jié)果,此類實驗并無太大問題,問題比較突出的是設(shè)計性實驗。以其中的“活性染料染棉織物”為例,本來應(yīng)當(dāng)由學(xué)生選擇活性染料、堿劑、固色劑和中性電解質(zhì)等染化料品種,整個實驗流程(如染/固色溫度、時間)理論上也均由學(xué)生自主設(shè)計。然而,任課教師出于對實驗組織管理的難易性、原料安全性及實驗時長的考慮,通常是將參考文獻中的一個活染染棉實驗范例復(fù)印后下發(fā)給學(xué)生留作參考。這就導(dǎo)致很大一部分比例的學(xué)生不動腦筋,直接將實驗范例照搬為自己的“設(shè)計方案”,使得設(shè)計性實驗失去了原有的意義。畢竟,動手能力的培養(yǎng)是實驗教學(xué)的重要內(nèi)容,而上述不動腦的“動手”,僅能算是機械操作,談不上真正意義上的實踐動手能力的培養(yǎng)。
高校的思政教育不僅是思政課教師、學(xué)工書記以及輔導(dǎo)員的職責(zé),也是每一位專業(yè)課任課教師的職責(zé)。原先《織物后加工》教學(xué)團隊就沒有足夠重視對學(xué)生的思想政治教育,存在著“重專業(yè)、輕思政”的錯誤認(rèn)識。教學(xué)團隊成員在每周的政治學(xué)習(xí)中,尤其在經(jīng)過2019 年“不忘初心,牢記使命”主題教育后,逐步意識到實驗教學(xué)中的確存在德育元素融入度低的狀況,開始仔細思考如何利用緊湊的實驗教學(xué)時間有效推進課程思政建設(shè)的問題。
轉(zhuǎn)變理工科實驗教學(xué)理念的關(guān)鍵在于擺正課程中實驗課與理論課的關(guān)系。新的時代要求高等教育應(yīng)以人的全面發(fā)展為基礎(chǔ),而動手實踐能力的提升是高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重點目標(biāo)之一。染整工藝學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,在其研究過程中,每個染色原理的發(fā)現(xiàn),每個高質(zhì)量染品的制成,都需要以大量的實驗做基礎(chǔ)。因此,包含紡織工程在內(nèi)的理工科學(xué)生動手實踐能力和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)很大程度上依賴于實驗教學(xué)。《織物后加工》教學(xué)團隊業(yè)已在這一點上達成了共識,逐漸轉(zhuǎn)變了原先的實驗教學(xué)理念,將實驗教學(xué)與理論教學(xué)放在了對等的位置上。此外,教學(xué)團隊在保證人身安全和正確使用儀器的基礎(chǔ)上,注重為學(xué)生創(chuàng)造一個寬松、和諧的實驗環(huán)境,制定容錯機制,鼓勵學(xué)生積極思考、大膽提問、敢于操作,不拘泥于固定的實驗方法或?qū)嶒灢襟E,勇于提出個人的見解和方案。當(dāng)然,如上教學(xué)理念必須落實到實驗教學(xué)的合理設(shè)計上。
教師欲在實驗課中激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生既勤于動手,又善于動腦。本課程教學(xué)團隊對實驗教學(xué)流程進行了優(yōu)化設(shè)計,更加準(zhǔn)確地把握了示范與指導(dǎo)的尺度,并積極利用起超星學(xué)習(xí)通等線上教學(xué)平臺。每次實驗前,教師都會在學(xué)習(xí)通上給學(xué)生布置好預(yù)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí)和思考。此外,還將實驗涉及的儀器操作教學(xué)視頻上傳到學(xué)習(xí)通,要求學(xué)生仔細觀看。這些措施使學(xué)生對實驗的目的、原理、方法和步驟做到心中有數(shù),尤其是在觀看了教學(xué)團隊制作的實驗教學(xué)視頻后,學(xué)生對實驗儀器的陌生感大為降低,操作儀器時不再像以前那樣畏首畏尾、不敢動手了。對于問題較為突出的設(shè)計性試驗,任課教師也是“狠下心來”,只做宏觀性指導(dǎo),不再給學(xué)生下發(fā)實驗范例,激勵學(xué)生全程自主設(shè)計實驗。失去老師的“保姆式”輔導(dǎo)后,學(xué)生逐漸認(rèn)識到只有在前期做足功課,實驗也可能圓滿完成,才有希望取得理想的實驗成績。由此,學(xué)生的自主意識開始提升,實驗設(shè)計和獨立操作能力有了明顯提高。
《織物后加工》的實驗用時較長,均在3h 左右。實驗課的大部分時間都消耗在學(xué)生的實驗操作上,教師講解實驗背景和原理的時間一般控制在20min,僅依靠如此短的講解時間實施內(nèi)容豐富的課程思政教育是不現(xiàn)實的。然而,本課程設(shè)置的實驗涉及內(nèi)容廣、步驟多,中間等待時間長,只要任課教師合理利用實驗等待時間,完全有可能融入課前設(shè)計好的思政教育內(nèi)容。例如,在“活性染料染棉織物”實驗中,因為涉及染色和固色兩大步驟,每個步驟都要消耗較長的升溫和保溫時間。任課教師抓住這幾段實驗等待時間,為學(xué)生講解活性染料的使用概況和存在問題,指出目前許多染整領(lǐng)域的科研人員都在圍繞活染的低鹽低堿染色進行著不懈的努力,目的是降低活染染色對水環(huán)境造成的巨大損害,教育學(xué)生樹立環(huán)保意識。上述教學(xué)實踐證明,有效利用實驗的等待時間是穿插植入課程思政內(nèi)容的有效方法,同時消除了以往學(xué)生在這些碎片化時間內(nèi)做與課程無關(guān)之事的可能。
孟子云:“離婁之明、公輸子之巧,不以規(guī)矩,不能成方圓;師曠之聰,不以六律,不能正五音”。我國古代先賢早已向自己的學(xué)生提出了“遵規(guī)守矩”的學(xué)習(xí)要求,而現(xiàn)代大學(xué)中的實驗教學(xué),尤其是涉及諸如強酸、強堿等?;返墓た茖嶒灲虒W(xué),對操作規(guī)范性、安全性的要求更加嚴(yán)格,規(guī)矩制定的目的不是限制自由而是保障安全與準(zhǔn)確。任課教師在每次實驗課上都會講明實驗紀(jì)律和操作規(guī)范,督促學(xué)生簽訂實驗安全操作承諾書,并且講述近年來高校中發(fā)生的一些重大實驗安全事故給學(xué)生以警醒。
例如,2018 年底發(fā)生的令人痛心的北京交通大學(xué)“12·26”垃圾滲濾液污水處理科研實驗事故,正是由于該校幾名師生違規(guī)開展試驗、冒險作業(yè)而導(dǎo)致的。為了幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)守規(guī)矩的良好習(xí)慣,任課教師制定并執(zhí)行了嚴(yán)格的獎懲措施。比如,是否守時,遵守實驗室紀(jì)律,履行實驗安排,獨立而規(guī)范地撰寫實驗報告等。對于遵循規(guī)范、嚴(yán)守紀(jì)律、謹(jǐn)慎操作者,教師給予增加平時分、免除值日等獎勵;對于粗心大意、目無紀(jì)律、違章操作者,則給予減分、增加值日次數(shù)、抄寫實驗室安全管理條例等處罰。規(guī)則之下,鼓勵上進,批評落后,紀(jì)律明確,獎懲分明,有效促使學(xué)生養(yǎng)成了嚴(yán)守規(guī)矩、謹(jǐn)慎做事的良好習(xí)慣。
因為實驗室內(nèi)染整設(shè)備的臺(套)數(shù)有限,所以在上《織物后加工》實驗課時,紡織工程兩個班的學(xué)生分成大約20 個小組(3 人/組)進行實驗。任課教師對實驗分?jǐn)?shù)的判準(zhǔn)做了十分細致的規(guī)定:每個實驗小組都要在實驗前向教師提交詳細的實驗方案和分工說明(包括文獻收集、方案設(shè)計、實驗操作以及數(shù)據(jù)分析),小組內(nèi)部的每位成員連續(xù)兩次實驗的分工不能完全相同;每次實驗完成后,小組內(nèi)部進行貢獻等級背對背互評,教師依據(jù)實驗結(jié)果先對每個小組打出基礎(chǔ)分,再根據(jù)每組內(nèi)部的互評結(jié)果對基礎(chǔ)分酌情加減,最終使得評分結(jié)果具體到人。每位學(xué)生的實驗分?jǐn)?shù)主要取決于其所在小組的基礎(chǔ)分,想要使本組獲得高分,組內(nèi)成員之間就必須相互包容、通力合作。許多原本表現(xiàn)懶散的學(xué)生為了避免因自己做事不力而拖累整個小組,也變得積極主動起來。這樣的實驗分?jǐn)?shù)判準(zhǔn)原則無形中幫助學(xué)生養(yǎng)成了相互尊重、包容協(xié)作的團隊意識,培養(yǎng)集體主義精神。
高等院校的專業(yè)課教師應(yīng)當(dāng)清楚意識到,實驗課教學(xué)和理論課一樣,在高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了同等重要的作用,不應(yīng)厚此薄彼,區(qū)別對待。在《織物后加工》一類的理工科專業(yè)課教學(xué)中只有及時轉(zhuǎn)變實驗育人理念、合理設(shè)計教學(xué)流程、靈活穿插課程思政內(nèi)容才能夠改善實驗教學(xué)對學(xué)生專業(yè)能力(尤其是動手實踐能力)的培訓(xùn)效果,才能夠消弭傳統(tǒng)實驗課“重專業(yè),輕思政”的弊端,使教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩并具備正確的政治導(dǎo)向;教導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格遵守實驗室安全規(guī)定,培養(yǎng)謹(jǐn)慎細致的實驗習(xí)慣,則是維護實驗課正常開展的底線措施;鼓勵實驗小組成員進行合理分工,就能提高每次實驗的工作效率,潛移默化地培育學(xué)生的團隊合作意識。然而,《織物后加工》實驗課實施改革的時間不長,未來還有很長的一段路等待教學(xué)團隊不怕艱苦、摸索前行。教學(xué)團隊相信,只要積極吸收國內(nèi)外先進教學(xué)理念,充分運用現(xiàn)代信息教學(xué)技術(shù),此類實驗課程的授課質(zhì)量定會得到更深層次的提升。