《织物后加工》实验课课程改革的思考与探索

金恩琪，王双双，李曼丽

（绍兴文理学院 纺织服装学院，浙江 绍兴 312000）

0 引言

高等院校承担着为国家培养高层次专业人才的重要任务，高等教育的发展直接关系到国家与民族命运的兴衰。目前，国内理工科高校对本科生动手实践能力的提升尤为重视[1-2]，故理工科专业课的实验教学自然而然地承担起培养学生创新能力和实践能力的重要责任。《织物后加工》是纺织工程专业本科生的核心课之一，其任务是使学生掌握纺织品后加工中各种纤维纺织品的染整加工工艺流程及其原理、纺织品颜色测量和后加工质量控制等方面的专业知识。

《织物后加工》课程共计48 学时，原来仅有8 学时的实验课，为了响应学校提出的“着力培养具有坚实专业理论知识和实践创新能力的应用型人才”的号召，课程教学团队进行了将近3 年的教学改革，将实验课时拓展至16 学时，旨在提升学生的实践动手能力，在实验过程中更好地理解消化课堂上学到的理论知识。从收集到的反馈意见来看，增加实验课时的做法受到了大部分学生的欢迎，课程的教学效果得到了显著的改善[3]。但是，由于《织物后加工》实验课相较于理论课开设的时间短，任课教师的实验教学经验还不甚丰富，教学安排仍存在着不合理之处。因此，如下以《织物后加工》的实验课程为例，结合一年多来的实验课教改实践，对以往教学过程中暴露出的具体问题进行梳理分析，并提出相应的解决方案，希望能为开设相似实验课程的纺织轻化专业同行提供有益的参考。

1 以往实验课教学中存在的主要问题

1.1 实验教学理念不能很好地支撑应用型人才培养目标的实现

实验教学理念的含义是教师对实验教学意义、目标的认识以及自身在实验教学中所起作用的理解。实验教学对理工科应用型人才的培养应起到不容忽视的作用。然而，因受某些传统观念的影响，《织物后加工》教学团队在原先的教学中，还是将实验课视为理论课的补充，并未将实验教学目标作一个清晰的定位，团队成员对实验教学目标的理解亦未达成共识。多数成员认为，《织物后加工》的实验教学仅是一种辅助性教学，在知识和能力的培养中，更偏重于知识；在思维能力和动手能力的培养中，更偏重于思维能力。这种将知识和能力、思维能力和动手能力厚此薄彼、区别对待的认知直接导致实验教学出现了问题，如重结果、轻过程；重理论知识巩固、轻实践能力训练。

此外，教学团队习惯于把实验课教师定位成实验管理者。因为织物后加工实验需要用到不少危化品及精密贵重仪器，如硫酸、烧碱、Visible-UV 分光光度计和Zeta 电位分析仪等，故教学团队认为必须严格管束好学生，以免出现人身安全及仪器损坏问题。然而，在实际教学过程中，教师对于这个“管束度”把握得不够准确，往往出现管得过严、束得过死的现象，导致实验过程中不少学生束手束脚，不敢动手操作，这不利于激发学生的尝试勇气，更不利于培养学生的创新能力。

1.2 实验教学设计不尽合理

教学理念的偏差往往会造成教学设计上的不合理。本课程的实验既有验证性实验，又有设计性实验，二者各占实验总学时的一半。验证性实验要求学生依照实验讲义按部就班地完成每一步操作得出实验结果，此类实验并无太大问题，问题比较突出的是设计性实验。以其中的“活性染料染棉织物”为例，本来应当由学生选择活性染料、碱剂、固色剂和中性电解质等染化料品种，整个实验流程（如染/固色温度、时间）理论上也均由学生自主设计。然而，任课教师出于对实验组织管理的难易性、原料安全性及实验时长的考虑，通常是将参考文献中的一个活染染棉实验范例复印后下发给学生留作参考。这就导致很大一部分比例的学生不动脑筋，直接将实验范例照搬为自己的“设计方案”，使得设计性实验失去了原有的意义。毕竟，动手能力的培养是实验教学的重要内容，而上述不动脑的“动手”，仅能算是机械操作，谈不上真正意义上的实践动手能力的培养。

1.3 未能在实验教学中大力推进课程思政

高校的思政教育不仅是思政课教师、学工书记以及辅导员的职责，也是每一位专业课任课教师的职责。原先《织物后加工》教学团队就没有足够重视对学生的思想政治教育，存在着“重专业、轻思政”的错误认识。教学团队成员在每周的政治学习中，尤其在经过2019 年“不忘初心，牢记使命”主题教育后，逐步意识到实验教学中的确存在德育元素融入度低的状况，开始仔细思考如何利用紧凑的实验教学时间有效推进课程思政建设的问题。

2 实施实验课程改革的具体举措

2.1 转变实验教学理念

转变理工科实验教学理念的关键在于摆正课程中实验课与理论课的关系。新的时代要求高等教育应以人的全面发展为基础，而动手实践能力的提升是高素质应用型人才培养的重点目标之一。染整工艺学是一门实践性很强的学科，在其研究过程中，每个染色原理的发现，每个高质量染品的制成，都需要以大量的实验做基础。因此，包含纺织工程在内的理工科学生动手实践能力和自主创新能力的培养很大程度上依赖于实验教学。《织物后加工》教学团队业已在这一点上达成了共识，逐渐转变了原先的实验教学理念，将实验教学与理论教学放在了对等的位置上。此外，教学团队在保证人身安全和正确使用仪器的基础上，注重为学生创造一个宽松、和谐的实验环境，制定容错机制，鼓励学生积极思考、大胆提问、敢于操作，不拘泥于固定的实验方法或实验步骤，勇于提出个人的见解和方案。当然，如上教学理念必须落实到实验教学的合理设计上。

2.2 合理设计实验教学流程

教师欲在实验课中激发学生的主观能动性，应当鼓励学生既勤于动手，又善于动脑。本课程教学团队对实验教学流程进行了优化设计，更加准确地把握了示范与指导的尺度，并积极利用起超星学习通等线上教学平台。每次实验前，教师都会在学习通上给学生布置好预习内容，让学生带着问题预习和思考。此外，还将实验涉及的仪器操作教学视频上传到学习通，要求学生仔细观看。这些措施使学生对实验的目的、原理、方法和步骤做到心中有数，尤其是在观看了教学团队制作的实验教学视频后，学生对实验仪器的陌生感大为降低，操作仪器时不再像以前那样畏首畏尾、不敢动手了。对于问题较为突出的设计性试验，任课教师也是“狠下心来”，只做宏观性指导，不再给学生下发实验范例，激励学生全程自主设计实验。失去老师的“保姆式”辅导后，学生逐渐认识到只有在前期做足功课，实验也可能圆满完成，才有希望取得理想的实验成绩。由此，学生的自主意识开始提升，实验设计和独立操作能力有了明显提高。

2.3 有效利用实验等待时间

《织物后加工》的实验用时较长，均在3h 左右。实验课的大部分时间都消耗在学生的实验操作上，教师讲解实验背景和原理的时间一般控制在20min，仅依靠如此短的讲解时间实施内容丰富的课程思政教育是不现实的。然而，本课程设置的实验涉及内容广、步骤多，中间等待时间长，只要任课教师合理利用实验等待时间，完全有可能融入课前设计好的思政教育内容。例如，在“活性染料染棉织物”实验中，因为涉及染色和固色两大步骤，每个步骤都要消耗较长的升温和保温时间。任课教师抓住这几段实验等待时间，为学生讲解活性染料的使用概况和存在问题，指出目前许多染整领域的科研人员都在围绕活染的低盐低碱染色进行着不懈的努力，目的是降低活染染色对水环境造成的巨大损害，教育学生树立环保意识。上述教学实践证明，有效利用实验的等待时间是穿插植入课程思政内容的有效方法，同时消除了以往学生在这些碎片化时间内做与课程无关之事的可能。

2.4 高度重视实验室安全

孟子云：“离娄之明、公输子之巧，不以规矩，不能成方圆；师旷之聪，不以六律，不能正五音”。我国古代先贤早已向自己的学生提出了“遵规守矩”的学习要求，而现代大学中的实验教学，尤其是涉及诸如强酸、强碱等危化品的工科实验教学，对操作规范性、安全性的要求更加严格，规矩制定的目的不是限制自由而是保障安全与准确。任课教师在每次实验课上都会讲明实验纪律和操作规范，督促学生签订实验安全操作承诺书，并且讲述近年来高校中发生的一些重大实验安全事故给学生以警醒。

例如，2018 年底发生的令人痛心的北京交通大学“12·26”垃圾渗滤液污水处理科研实验事故，正是由于该校几名师生违规开展试验、冒险作业而导致的。为了帮助学生养成严守规矩的良好习惯，任课教师制定并执行了严格的奖惩措施。比如，是否守时，遵守实验室纪律，履行实验安排，独立而规范地撰写实验报告等。对于遵循规范、严守纪律、谨慎操作者，教师给予增加平时分、免除值日等奖励；对于粗心大意、目无纪律、违章操作者，则给予减分、增加值日次数、抄写实验室安全管理条例等处罚。规则之下，鼓励上进，批评落后，纪律明确，奖惩分明，有效促使学生养成了严守规矩、谨慎做事的良好习惯。

2.5 鼓励合理实验分工与合作意识

因为实验室内染整设备的台（套）数有限，所以在上《织物后加工》实验课时，纺织工程两个班的学生分成大约20 个小组（3 人/组）进行实验。任课教师对实验分数的判准做了十分细致的规定：每个实验小组都要在实验前向教师提交详细的实验方案和分工说明（包括文献收集、方案设计、实验操作以及数据分析），小组内部的每位成员连续两次实验的分工不能完全相同；每次实验完成后，小组内部进行贡献等级背对背互评，教师依据实验结果先对每个小组打出基础分，再根据每组内部的互评结果对基础分酌情加减，最终使得评分结果具体到人。每位学生的实验分数主要取决于其所在小组的基础分，想要使本组获得高分，组内成员之间就必须相互包容、通力合作。许多原本表现懒散的学生为了避免因自己做事不力而拖累整个小组，也变得积极主动起来。这样的实验分数判准原则无形中帮助学生养成了相互尊重、包容协作的团队意识，培养集体主义精神。

3 结语

高等院校的专业课教师应当清楚意识到，实验课教学和理论课一样，在高素质应用型人才培养方面发挥了同等重要的作用，不应厚此薄彼，区别对待。在《织物后加工》一类的理工科专业课教学中只有及时转变实验育人理念、合理设计教学流程、灵活穿插课程思政内容才能够改善实验教学对学生专业能力（尤其是动手实践能力）的培训效果，才能够消弭传统实验课“重专业，轻思政”的弊端，使教学内容更加丰富多彩并具备正确的政治导向；教导学生严格遵守实验室安全规定，培养谨慎细致的实验习惯，则是维护实验课正常开展的底线措施；鼓励实验小组成员进行合理分工，就能提高每次实验的工作效率，潜移默化地培育学生的团队合作意识。然而，《织物后加工》实验课实施改革的时间不长，未来还有很长的一段路等待教学团队不怕艰苦、摸索前行。教学团队相信，只要积极吸收国内外先进教学理念，充分运用现代信息教学技术，此类实验课程的授课质量定会得到更深层次的提升。