“非织造物测试技术”课程的教学模式探索

许云辉，王 健，杜兆芳，王 浩

(安徽农业大学 轻纺工程与艺术学院，安徽 合肥 230036)

“非织造物测试技术”是我校(安徽农业大学)轻纺工程专业一门兼具理论与实践的专业基础课程，课程涉及纤维化学与物理、高分子材料、纺织材料、非织造技术、机电等相关领域知识，内容包括纤维原料基本指标，非织造布结构及特点，非织造布力学性能、品质指标、功能性测试，土工布测试，电学及声学性能测试和非织造产品来样鉴别分析等。该课程具有技术含量高、实践性强、理论知识要求高、测试对象多、应用范围广等特点。学生通过“非织造物测试技术”课程的学习，可进行多学科知识交叉融合，优化专业知识结构，拓宽知识面。教师通过该课程教学，为实现创新型人才培养目标和培育企业高层次的检测人员打下牢固的基础。近年来，我们积极开展“非织造物测试技术”课程教学改革与实践，探究适合创新型人才培养的新型教学模式，完善非织造物测试课程体系建设，提高教学质量，取得了较好效果。

一、根据非织造技术特点，整合精简教学内容，兼顾前沿技术

我校“非织造物测试技术”课程采用的教材为《非织造布的性能与测试》(郭秉臣主编，中国纺织出版社出版)，共分15章，从非织造布用纤维原料、非织造布结构及特点、非织造布测试特征指标、力学性能、品质指标、功能性测试、土工布测试、电学及声学性能测试等方面设置内容，使学生掌握非织造产品及测试技术的基础理论知识，理解非织造纤维原料、产品结构与性能之间的关系。该教材重点突出，内容衔接清晰，适用性较强。但随着测试技术的快速发展，教材不可避免地存在一定的滞后性，加之课程内容涵盖不同非织造产品的力学、品质、功能性等各项指标测试，为了在规定课时内完成测试原理、仪器操作方法、注意事项等内容的教学，使学生熟练掌握知识并正确应用，在制定教学计划时，要充分考虑教学内容的难度以及学生的接受度，因材施教，突出重点，突破难点，实现教学最优化；同时要明确非织造测试技术的特点，合理安排教学内容及学时，以先进的教育理念指导教改实践，创造适宜的创新特质生成环境，完善创新型人才培养机制[1-2]。

1.不断充实和更新教学内容

增加新型非织造产品检测的有关内容，例如增加防水拒油、防雾霾、阻隔病毒、电池隔膜、吸声减振、高吸水等功能性超细或纳米纤维非织造物有关知识，以适应新型非织造技术快速发展的需求，拓宽学生的知识面，提高学生的求知欲和创新意识。

2.补充相关基础知识

在讲授非织造物防辐射性能测试内容时，可补充中子的类型、能量大小以及γ、X射线特性等基础理论。教材中非织造用黏合剂的鉴别与测试等内容较为简略，造成学生了解该内容有一定困难，教师在授课时可通过对高分子黏合剂的分子式、黏度、高次结构、化学活性、溶液性质等基础物化知识的讲解，步步深入，辅助学生更好地理解该知识点。

3.引入最新检测技术

非织造技术和检测方法日新月异，教师在课程教学中可引入最新的检测技术成果，调整教学内容，介绍相关测试表征的前沿理论及技术，吸引学生的注意力，激发学生的求知欲，通过问题探讨激发其创新思维。如在介绍非织造产品的纤维原料检测时，可在纤维鉴别技术中补充环境扫描电子显微镜、偏振光显微镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析等技术，结合相关新兴科技成果的介绍，提高学生的学习兴趣，调动其主观能动性，使学生在接受新知识的同时主动思考用于非织造产品的性能检测还有哪些新手段、新技术，做到学以致用，理论联系实际。

二、多种教学方法并用，提高教学效果

创新型人才培养的关键在于激发学生的创新精神和自主思考。传统的灌输式教学过分强调教师的主导作用，忽视了学生的主体性，导致课堂教学氛围死板，教学效果差，难以激发学生的想象力和创造力。互动式教学通过营造积极活泼的课堂氛围，实现了教与学的协调统一[3]。在“非织造物测试技术”课程教学中采用互动式教学，并结合多媒体教学、网络课堂、案例教学等多种教学模式，可延伸教学内涵，强化学生专业理论知识和创新能力，为培养创新型人才奠定良好基础。

1.互动式教学

互动式教学符合当代素质教育的需求，把教学活动作为一种平等、开放的交流、探讨过程，有机地融合教与学，构成动态发展的师生间交互活动，而教学互动的内部因素间紧密关联。同时教师必须及时补充和更新前沿专业知识和教学实例，精心构建互动式教学体系，并在教学过程中引导学生积极讨论，促进学生自主学习，加强学生操作技能、创新精神和自信心的培养，不断提升教育教学质量。

互动式教学理念要求课程教案设计从学生的关注点出发，创设教学情境，营造积极活跃的课堂氛围，形成良性的师生互动教学模式[4]。教师在制定“非织造物测试技术”课程教案时，应充分了解学生对课程各章节自主学习的个人感想、疑点、难点和建议，结合课程内容和学时分配，对课程教案进行设计，并在教学过程中根据学生的反馈对教案进行修改与完善。“非织造物测试技术”课程以非织造物生产工艺为主线，主要讲述非织造产品的力学性能、品质指标、功能测试、热稳定性、耐老化、电学和声学等测试原理、测试过程和仪器设备等内容，该课程的知识覆盖面广，各种测试仪器类型繁多、工作原理复杂，学生理解困难，学习兴趣不足。为此，我们以学生感兴趣的问题为导向，以激发学生自主学习为目标，通过动态式教学设计，优选互动式教学环节，依据非织造物测试特点，引入测试技术发展最新成果，精心组织课堂教学内容，激发学生学习兴趣。例如高性能纤维、功能纤维非织造布新产品与传统非织造生产工艺的矛盾，热塑性树脂、热固性树脂、热熔型黏合剂和橡胶型黏合剂等高分子黏合剂的使用，保证了非织造布强力高、纤网均匀、稳定性好，但合成的高分子黏合剂分子链大，难以生物降解，会对废弃非织造布的再生利用和环境保护造成困难。教师以这些问题作为教学互动的主题，让学生进行思考、辨析、研讨，并给予引导，在师生互动的氛围中培养学生分析和解决问题的能力。

2.多媒体教学

“非织造物测试技术”课程内容包含对纤维原料和非织造产品的测试方法、仪器操作、测试谱图分析等。随着科学技术的迅猛发展，非织造物检测技术更新速度快、种类多，传统教学手段难以满足要求，多媒体教学应运而生。多媒体教学可将相关仪器设备测试的课程内容，通过文字、图像、3D模型和视频动画等多种信息表现方式，突显教学的多样性、实时性和动态性，丰富课程教学内容，扩大学生的知识储备量。尤其是可将课程中的重点和难点内容以3D模型和视频动画的形式直观生动地演示，促进学生对知识点的理解。例如，将纤维原料构成的非织造纤网和加固方法在课件中以实物图片和动态模拟视频的方式展示给学生观看，并结合3D动画演示各种测试仪器的结构拆解，直观形象地演示仪器的运行原理及操作步骤，让学生对非织造物测试有非常直观的认识，对激发学生学习兴趣和培养创新能力具有良好的效果。

3.互联网教学

网络教学是利用互联网和信息技术进行开放性教学的一种手段，打破了传统课堂教学的唯一模式，提高了教学资源的共享性，实现了在线远程教学新方式。借助学校网络课程、公共互联网等平台，将“非织造物测试技术”课程的教学设计、多媒体课件、在线习题、实验指导、教学视频、检测技术视频等资源共享，引导学生在线自主学习与思考。同时考虑到学生的个体差异和发展特点，由学生结合自身的学习能力、学习基础、学习进程和学习目标进行课程的查缺补漏，做学习的主导者，增强学生求知兴趣，提高学习效率。在网络教学中，教师要精心组织、调控和在线指导学生，正确指导学生利用班级QQ群、微信群等各种网络信息平台进行学习和交流。并增设微课课堂、专题讲座、前沿动态等多种课外交流活动，利用多样的课外教学方式来补充和延续教学的多维交互作用，调动学生学习的积极性，让学生深入了解非织造物测试技术的现状和发展趋势，增强学生学习能力，提高将来就业的信心。

4.案例教学

“非织造物测试技术”是一门综合应用性和实践性课程，通过具有典型性、针对性和时效性的实际教学案列，引导学生运用学科理论知识主动解决具体问题，对学生创造力的培养和教学效果的提高有着积极的推动作用[5]。“非织造布纤网鉴别技术”是该课程的一个难点内容，由于非织造布成网及加固方法多种多样，纤网的构成方式也各不相同，学生很难在短时间内掌握各种纤网的鉴别方法。这时可通过对典型非织造过滤材料的纤网鉴别，引导学生深刻理解该知识点。例如，非织造过滤布一般是厚型纤网，纤维原料多为化学短纤维，成网方式采用机械或气流成网，大多使用针刺或热熔黏合加固，可向学生具体演示典型非织造过滤材料的纤网鉴别方法与技巧，帮助学生深入了解和认识非织造布纤网鉴别的基本原理和分析方法，并要求学生任选一种非织造布纤网进行鉴别分析。通过非织造布检测案例的分析，提升学生的实践技能与创新能力。

三、强化实践教学，增强学生的创造力

实验教学和实践活动是培养学生创新思维和应用能力的重要途径，与理论教学相辅相成。要鼓励学生在参加课程实验、教学实习之余，积极参加大学生创新训练计划项目和各种形式的学科竞赛活动，在夯实理论知识的基础上，既锻炼了动手能力，也激发了学习主动性，培养运用理论解决实际问题的能力。

1.增加设计性和综合性实验

课程实践环节是通过具体问题设置的，发挥学生主动性，使学生在分析和解决问题的过程中培育实践能力和创新思维[6]。在“非织造物测试技术”课程中设置了不同难度的实验，让学生自己设计各种非织造材料的测试方法，并对测试结果进行数据处理与分析，增强运用专业知识解决实际问题的技能。我校该课程设置了“非织造物力学性能测试”“非织造物纤网均匀性检测”“非织造物基本品质指标测试”“非织造物透通性测试”等8个设计性实验与“非织造物纤网鉴别”“非织造物防辐射检测”“土工布综合性能测试”等5个综合性实验。在综合性实验中培养学生创新能力，激发学习自主性。另外，通过在安徽华茂纺织有限公司、安徽京九丝绸股份公司和安徽南澳地毯有限公司的教学实习，让学生接触现代非织造产品的生产设备和检测仪器，开阔眼界，增长学识，增强专业自豪感和就业信心，为培养高层次复合型创新人才打下良好基础。

2.鼓励学生参加各类学科竞赛

参与大学生创新创业训练项目和各类学科竞赛对培养学生的实践应用能力具有重要作用。通过已立项的大学生创新项目，可使学生结合所学的专业知识，自己动手设计项目实验的工艺流程，分析各个影响因素，测试制备实验样品的各种性能指标，了解非织造物的测试方法、标准和仪器工作原理，分析实验数据，绘制图形表格，撰写项目结题报告，熟练地将测试技术运用到创新实验过程中，切实锻炼了学生的自我思考和创新能力。同时，参加竞赛的过程不仅增强了学生对综合知识的运用能力，更是锻炼了学生的人际交往能力，培养团队协作精神，提高了学生的综合素质。

四、结语

“非织造物测试技术”是一门材料、纺织、机械、电子等多学科交叉和实践性较强的专业课程，需要引入先进教育理念和教学方法，优化课程内容，构建实践教学平台，提高教学效果，让学生熟悉非织造材料测试方法及原理，打下坚实的理论基础，强化实践训练，提高综合能力，以培养复合型非织造工程专业人才，促进我国非织造业的蓬勃发展。