孫自淑
(常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 紡織學(xué)院,江蘇 常州 213164)
隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”成為社會發(fā)展的潮流。在新時代背景下,探索將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合的途徑,在專業(yè)課程教學(xué)中切實推進學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的一項重要工作[1-3]。紡織工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。伴隨著持續(xù)的科技創(chuàng)新和價值鏈升級,紡織產(chǎn)業(yè)將從傳統(tǒng)紡織品生產(chǎn)擴大到高科技纖維及產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化、智能化、綠色化發(fā)展大背景下,亟需為紡織行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級培養(yǎng)大量具有實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)企業(yè)后備人才。
“紡織應(yīng)用化學(xué)”是我校(常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院)紡織學(xué)院開設(shè)的一門專業(yè)平臺課。通過該課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解紡織產(chǎn)品加工過程中所涉及的化學(xué)問題,如有機化學(xué)、分析化學(xué)、纖維化學(xué)、紡織助劑及染料等,獲得與紡織技術(shù)相關(guān)的化學(xué)知識和實驗操作技能,為今后學(xué)習(xí)紡織類專業(yè)課程及開展畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。
筆者在近年來的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程教學(xué)存在以下問題:(1)作為紡織類專業(yè)學(xué)生的必修平臺基礎(chǔ)課,該課程通常開設(shè)在第二學(xué)期。高職學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)差異較大。由于高考科目不同,有些學(xué)生在高中階段沒有修讀化學(xué)課程,因此化學(xué)基礎(chǔ)薄弱,對化學(xué)知識的理解能力較差;部分學(xué)生對該課程的重視程度不夠,學(xué)習(xí)缺乏主動性和積極性。(2)課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于化學(xué)理論知識的講解,對紡織品加工中涉及的工藝問題及紡織新材料知識介紹較少。(3)目前開設(shè)的課程實驗側(cè)重于驗證性實驗內(nèi)容,設(shè)計性實驗內(nèi)容較少,缺乏對學(xué)生進行設(shè)計性實驗的訓(xùn)練。
針對上述問題,“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程亟需改革。在“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的形勢下,高職院校的專業(yè)課程教學(xué)需融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和科研能力培養(yǎng)元素,開展卓越課堂建設(shè),加強學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng),為行業(yè)企業(yè)輸送應(yīng)用型技術(shù)技能人才。
在“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程教學(xué)過程中,為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,首先必須重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念。因此,要合理安排教學(xué)內(nèi)容,增加紡織化學(xué)前沿知識講授,開展創(chuàng)新型實驗設(shè)計,進行新型紡織纖維專題討論。
精選教學(xué)內(nèi)容,使其體現(xiàn)基礎(chǔ)經(jīng)典化學(xué)和紡織科學(xué)前沿的結(jié)合并重新制定課程標(biāo)準(zhǔn)?!凹徔棏?yīng)用化學(xué)”課程以紡織有機化學(xué)—紡織分析化學(xué)—紡織纖維—表面活性劑—染料—紡織纖維改性及應(yīng)用為主線,分6個項目逐步遞進,搭建驗證性、設(shè)計性和綜合性實驗平臺。圍繞6個項目,布置學(xué)生完成紡織常用溶液的配制、紡織工業(yè)用水總硬度的測定、紡織品甲醛含量的測定、紡織纖維的鑒別、表面活性劑的離子性鑒別、漿料的配制與經(jīng)紗上漿、紡織品染料的合成等工作任務(wù)。指導(dǎo)學(xué)生開展課前查閱文獻及制訂方案,課中開展主題討論,課后完成作業(yè),拓展對相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定應(yīng)用”作為主線表達“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程的核心思想,并將其貫穿于整個教學(xué)過程。
紡織新材料、綠色紡織助劑、天然染料等研究成果不斷涌現(xiàn),在新技術(shù)日益向紡織工業(yè)滲透的背景下,教師需及時掌握紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的新動態(tài),不斷更新知識結(jié)構(gòu),向?qū)W生傳授紡織前沿知識。例如,在講授紡織纖維的內(nèi)容時,要讓學(xué)生從化學(xué)的角度深刻理解紡織面料(如纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維、合成纖維)的理化性能和服用性能,從棉纖維的分子中含有親水性極性基團——羥基,解釋棉纖維具有較強吸濕性的原理。從堿能催化羊毛分子氨基酸主鏈上的肽鍵水解,同時也會使羊毛角蛋白中的胱氨酸鍵和鹽鍵水解斷裂,解釋羊毛不耐堿的性質(zhì)。在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)介紹國內(nèi)外紡織纖維材料的最新研究進展,讓學(xué)生及時了解紡織領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展。要求學(xué)生掌握科技文獻檢索的基本方法,學(xué)會查閱專業(yè)文獻,研討紡織纖維的發(fā)展趨勢和方向。在紡織纖維改性及應(yīng)用部分的教學(xué)時,可以引入聚丙烯腈蓄熱保暖纖維、防紫外線纖維、抗菌防臭纖維等功能纖維,按照不同的主題將學(xué)生分組,讓學(xué)生查閱新型紡織纖維的國內(nèi)外研究進展,并做成PPT開展交流匯報。通過主題研討,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性,提高他們的學(xué)習(xí)能力,加深學(xué)生對新型紡織纖維的認(rèn)識。同時結(jié)合教師的課題項目研究,講解發(fā)光纖維在紡織面料和服裝設(shè)計中的應(yīng)用,聚酰亞胺纖維在航空航天及高溫過濾領(lǐng)域中的應(yīng)用等。此外,還可邀請紡織企業(yè)技術(shù)開發(fā)人員參與紡織新型纖維的教學(xué)與講座,將企業(yè)實際案例引入教學(xué),讓學(xué)生感受到新型紡織纖維的開發(fā)就在身邊,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。
僅僅是“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程理論知識的教學(xué)改革是不夠的,必須將創(chuàng)新思維培養(yǎng)融入實驗環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的紡織應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)過程中,開設(shè)的實驗往往是預(yù)先給定實驗條件和方法,學(xué)生只要按照預(yù)定的實驗步驟進行操作就可以了。例如,讓學(xué)生采用化學(xué)法和燃燒法鑒別紡織纖維。學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書上給定的操作步驟,觀察實驗現(xiàn)象,根據(jù)紡織纖維燃燒的特征和溶解性能進行紡織纖維的鑒別,得出化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)的結(jié)論。驗證性實驗操作容易完成,但是往往會導(dǎo)致學(xué)生被動學(xué)習(xí),不利于培養(yǎng)他們獨立分析和解決問題的能力。
我們對“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程實驗教學(xué)進行改革,實驗內(nèi)容不僅包含驗證性基礎(chǔ)實驗,還增加了設(shè)計性實驗和綜合應(yīng)用性實驗。將教師的科研課題、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品培育項目等引入設(shè)計性和綜合應(yīng)用性實驗,通過參與真實的課題研究,讓學(xué)生深切感受到化學(xué)反應(yīng)的神奇,激發(fā)他們的科研探索精神。通過開展應(yīng)用化學(xué)方法對紡織纖維改性、天然染料的萃取和應(yīng)用、漿料的配制等研究,教師指導(dǎo)學(xué)生查閱資料,訓(xùn)練學(xué)生的文獻檢索能力。教師指導(dǎo)學(xué)生合理設(shè)計纖維改性方案并完成合成改性綜合實驗,采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)和研討式教學(xué)等訓(xùn)練學(xué)生的知識綜合運用能力,培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實驗設(shè)計能力。隨著實驗內(nèi)容的增加和難度的提高,將實驗小組成員由原來的2人一組增至4~6人一組,以分工協(xié)作的方式完成設(shè)計性和綜合應(yīng)用性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。讓學(xué)生將課題研究成果做成PPT并向全班同學(xué)匯報,撰寫科研小論文,與同學(xué)分享研究成果。
隨著紡織科技的發(fā)展,教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新。學(xué)生在今后走上工作崗位后,要能緊跟時代的發(fā)展,需要具備終身學(xué)習(xí)的能力,不斷地成長進步,才能成為企業(yè)真正需要的創(chuàng)新型人才。為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,我們在超星泛雅課程平臺上建立了“紡織應(yīng)用化學(xué)”SPOC在線開放課程,并采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,將課程的理論知識點和實驗操作制作成微課視頻,課程的PPT、作業(yè)庫、考試題庫、紡織新材料、環(huán)保助劑和紡織染料等資料都上傳到課程平臺上。課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書,讓學(xué)生在線觀看教師提前錄制好的微課視頻和教學(xué)PPT,進行課前預(yù)習(xí)。如減量法的稱量、移液管的使用、滴定管的使用和容量瓶的定容等基本實驗操作可以讓學(xué)生觀看教師的儀器操作示范視頻,課前預(yù)習(xí)實驗步驟和規(guī)范操作方法,這樣在課堂上就可以節(jié)省出大量的糾錯時間,將課堂時間用于教師答疑以及學(xué)生之間的學(xué)習(xí)探討。課中,通過課程平臺上的搶答和討論功能,針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進行交流,抽查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況;聽取學(xué)生的匯報,加深學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。在實驗課堂中,巡回指導(dǎo)學(xué)生的規(guī)范操作,及時糾錯;注重對學(xué)生獨立操作和解決實際問題能力的培養(yǎng);同時要求學(xué)生對復(fù)雜問題進行綜合分析。課后,讓學(xué)生完成測試練習(xí),教師可以通過超星泛雅平臺上的學(xué)情統(tǒng)計和成績統(tǒng)計了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程以往的考核是理論考試成績(70%)+實驗報告成績(30%),著重考核學(xué)生對各類有機化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的掌握情況,同時考核他們對紡織纖維、紡織助劑等物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的理解,對簡單有機合成及紡織分析測試的基本實驗操作規(guī)范的掌握程度。改革后的“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程教學(xué)融入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,課程的考核注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價,增加了對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的評分。學(xué)生的實驗操作規(guī)范情況、實驗報告成績、創(chuàng)新實驗成果(包括查閱文獻、小組PPT匯報、撰寫科研小論文等)、團隊協(xié)作能力等都作為考核內(nèi)容,構(gòu)成該課程的過程考核成績。課程最終成績由過程考核成績(60%)與期末知識考核成績(40%)組成,突出對多元化教學(xué)全過程的評價,全面客觀地評價學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
在“紡織應(yīng)用化學(xué)”課程改革中以紡織有機化學(xué)、紡織分析化學(xué)、紡織纖維、表面活性劑、染料、紡織纖維改性及應(yīng)用等6個項目為載體,將與現(xiàn)代紡織技術(shù)相關(guān)的化學(xué)知識融入相應(yīng)的學(xué)習(xí)工作任務(wù)。工作任務(wù)內(nèi)容的選取具有實用性和趣味性,突出專業(yè)特色,充分體現(xiàn)化學(xué)與紡織工業(yè)的關(guān)系。通過對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改革,在教學(xué)中融入創(chuàng)新精神和科研能力培養(yǎng)元素,集理論知識傳授、實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神塑造于一體,以培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。