“功能整理”课程的教学与实践研究

俞 丹 王 炜

（东华大学化学化工与生物工程学院 上海 201620）

0 前言

纺织印染产业多年以来都是我国的传统支柱产业、重要民生产业和创造国际化新优势产业。目前，为了满足人们和社会多元化发展的需求，纺织业的发展已日趋多元化和功能化，其应用领域不仅仅局限于传统服用、家纺产品的范畴，在医疗卫生、环境保护、土木建筑、交通运输、安全防护、航空航天等领域的发展也日新月异。在2020年12月22日，中国纺织工业联合会副会长李陵申在《厚积薄发，坚定不移地走自立自强的科技创新之路》为题的工作报告中指出，“十四五”作为我国纺织工业迈向世界科技强国前列的重要时期，除了要加大应用基础研究力度，促进科技成果产业化，更要强化创新载体间协同互促，提升产业科技创新支撑服务能力。

当认真思考未来的发展方向时，与此同时，随着“中国制造2025”的推进、“互联网+”在印染行业的全面推广，以及中华优秀传统文化在业内的传承与发展，不难看出，印染企业不再局限于传统的纺织品来样印染加工，而是逐步走向各种不同性能纤维、纺织品的功能化、高科技化和创新化是纺织技术的发展趋势。除了掌握传统的纺织品加工技术以外，思考如何把新材料、生物工程、人工智能、电子信息等充分融合到纺织产品中，应该是我们在人才培养上需要重视的关键所在。此外，随着我国高等教育国际化进程的加快，对于那些具有创新意识、实践精神和国际化视野的纺织专业人才尤为重要。因此，上好纺织专业教育中的“功能整理”这门课也有很深远的意义。我校(东华大学)作为国内重点纺织院校之一，并且是首批“卓越工程师”培养院校，在培养创新能力强、适应经济社会发展的高质量工程技术人才中担负着重要的责任，笔者根据多年在《功能整理》这门课上的教学与实践，提出了以下的思考。

1 教学内容上的思考

《功能整理》是我校(东华大学)双一流学科本科轻化工程专业在完成专业基础课和染整专业英语课之后，于第八学期开设的一门专业选修课程。这门课的教学目的旨在培养具备扎实的纺织化学与染整工程专业知识，能在纺织印染及相关的企事业单位从事纺织品染整工艺设计与生产管理、染化料助剂和纺织品的质量检测与营销、染整新技术与新产品研发等方面工作的高级复合应用型人才，也为学生后续进一步出国深造打下基础。本课程的教授是在学完本专业各类化学基础课程，比如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、基础化学实验，以及各类专业必修课程，如纤维物理与化学、染料化学、染整工艺原理等课程都顺利完成的基础上进行教学，在教学过程中相关的染整工艺实验及染整工艺设备课也在进行中，时间和课程上知行合一的安排，可以让理论知识和实验教学的相结合，使学生更好的掌握相关知识。

《功能整理》虽然只是一门专业选修课程，但是它的重要意义不亚于其他基础课程。通过该门课程的学习，将使学生获得有关纺织品功能整理必要的基本理论、基本知识和基本技能。在上课的时候，老师不能只盯着原理讲，这样只会让学生感到枯燥无味，而是在备课时候就积极搜索素材，尤其是跟国家发展休戚相关的大事。

（1）重点掌握织物的阻燃整理、耐久压烫整理理论及应用，了解拒水和防污整理、防紫外整理、抗微生物整理等发展概况。在传统的抗静电整理基础上更是加强了导电整理、隐身整理等新型整理。比如在讲导电纺织品的制备这一课时候，我们将结合导电纺织品是可穿戴设备的重要组成部分，而这种可穿戴设备因为其体积轻巧、携带方便、能实时监测人体健康数据等优点，以日益成为研究热点。旨在夯实专业基础知识，并拓宽学生的知识面，为后期进行毕业设计，从事与本专业有关的功能整理技术工作，以及想要进一步在国内外高等院校深造的学生们打下基础。

（2）就课程改革契机来讲，随着“中国制造2025”的推进，“大国重器”越来越受到国家的重视，而染整行业尤其是带来最多附加值的功能整理领域仍然存在许多“卡脖子”技术，因此讲述行业发展相关的故事以及产业转型升级的现状，容易吸引大学生，易于激发其对本专业的认同感、责任感、荣誉感。同时，在这一部分的讲授中能够融入思政元素，激励同学们在未来平凡的岗位上做出不平凡的成就，为实现中华民族的伟大复兴贡献力量。例如纺织强国激发“四个自信”，技术革新蕴藏的“工匠精神”，行业发展所彰显的“敢为人先的首创精神”“百折不挠艰苦奋斗精神”，生态变革中体现的“社会责任”。比如，在讲阻燃功能整理时候，传统的防火处理已经是老生常谈了，这节课中我们加入了天问一号登陆火星的案例分析。这次成功着陆的背后，不仅仅是航空航天的发展有关，纺织科技也在默默发挥着巨大的作用。火星探测器耐高温弹性密封装置就装配在姿控发动机喷口尾管和导流锥管连接处，该装置使用特种无机纤维材料与金属材料复合编织。耐高温弹性热密封技术阻断了发动机火焰高温热传导对周边设备运行的影响，确保了发动机火焰不泄漏，为探测器平稳着陆火星提供了重要保障。当这些激动人心的案例被讲解的时候，不仅能引发学生的兴趣，更能让学生感受到学习专业知识的重要性和为纺织行业贡献力量的使命感。

（3）“十四五”时期，我国将继续深入打好污染防治的战役，而纺织印染行业排放的污水排放是我国工业发展中的问题之一，因此要实现行业的绿色循环可持续发展，需要不断加大创新技术的投入。在功能整理课上，我们将引导同学关注绿色整理、生态发展。比如，借鉴泡沫技术在纺织品防水整理中的应用，这一技术将以空气代替大部分水作为化学品施加的介质，通过发泡设备将防水整理液膨胀转化成具有一定稳定性的泡沫，然后施加到织物表面。这种低给液、低能耗和低污染的技术在绿色发展的今天非常值得讨论和深入的分析。然后，我们还要告诉同学们目前功能整理中存在的不符合绿色发展理念的相关工艺，比如防皱整理会产生一定的甲醛，引发大家的思考。

2 教学方法上的思考

在多年的教学实践中，我们发现了学生在学习中的不少问题，比如泛见识多，深见识少。对主题只是泛泛的了解，而缺乏深入的思考。只追求表面的形式完美，而忽略了深层的机理。这就需要老师有扎实的知识基础，巧妙的通过点评和提问来揭示背后的问题，目前研究的瓶颈，引发学生的进一步思考。

（1）本课程在多年的教学过程中主要采用“功能纺织品开发与应用”作为教材，还选用了轻化工程专业双语教材“纺织品化学整理”（Chemical finishing of textiles）作为辅助阅读教材。国内中文教材的选用，内容翔实，概念叙述清晰严谨，比较适合学生用于掌握相关的理论知识。而外文教材的选用则旨在强化学生科技英语论文的听、说、读、写的能力，尤其是提高对专业词汇的认识，有助于他们更好的开阔眼界，为储备“新兴、前沿、交叉”的前沿知识打下基础。同时，两种教材的使用可以起到因材施教的作用。对于英语基础好的同学，要求他们详细阅读外文教材的内容，将之前所学的功能整理知识与外文表达一一对应并完成每篇文章后的习题；而对外语基础较差的同学的专业知识教学以中文教材为主，外文教学以常用词汇为重点，同时鼓励他们利用课余时间阅读外文教材，进一步地提升自己。

（2）功能整理作为一门应用型课程，内容不应该只局限于课本、文献等纸质材料，通过视频、动画等动态形式可视化地展示织物在功能整理后赋予织物的新功能，这能与传统的课本教学形成良好的互补。比如通过视频展示阻燃整理后的织物在火焰上的情况，涂覆了含有微胶囊涂层的织物的红外成像变化。此外，功能整理的加工过程也非常适合动态展示，这可以补充很多课本中间断的图片所不能展示的细节，但是要摒弃一些工艺落后、设备陈旧的视频，尽量把染整行业最好的一面展现给学生。当然，如果条件允许，携带功能整理的成品到教室中当堂展示是最好的选择，可以最大限度地活跃课堂气氛，激发学生的兴趣。笔者对电磁屏蔽织物研究多年，在实验室中有许多电磁屏蔽织物的样品，因此会把它们带上课堂，用其包裹手机，展示对手机信号这种电磁波的屏蔽效果，达到了非常好的效果。

（3）在当前的授课期过程中，由于现在学生们获取信息的过程更加便捷，如果教学内容不精彩，节奏不紧凑，在教学过程中比以前更容易出现学生听课不集中、思想开小差和时不时翻看手机等现象。因此，我们要求学生自主查阅国内外资料，将纺织材料改性、纺织品功能整理研究的新方向、新技术、新信息融入到专业理论课中，培养学生对设计内容的独立理解和对设计主题的敏锐洞察能力。同时，鼓励学生以3-4人为小组的形式，围绕一个感兴趣的功能整理主题上台演讲，时长约10分钟，类似于今后的开题、答辩等环节。基于以上的环节，营造“学做用”一体化的学习环境。这个过程将很好的展示学生们搜集文献，归纳总结的能力，并锻炼了他们的表达能力和组织能力，有利于大学生综合素质的培养。

（4）学生的英语应用水平是提高学生综合素质的一个主要因素，许多通过英语六级考试的学生在上课时仍然听不懂、讲不出，其原因是学生的英文专业词汇量较少，这对于学生查阅国外文献，了解国际水平和前言知识造成了很大的困难。为了使学生能流畅地阅读英文资料，让功能整理这门课紧跟国际新技术、新方向，我们提出由教师把专业词汇和个别难以理解的语法结构选摘出来，在课堂上结合专业知识进行重点讲解，采用中英互翻译、课题小作业以及灵活提问等方式，调动课堂气氛、帮助学生更好掌握专业英语词汇的储备，为学生今后就业或是进一步深造打下基础。

（5）布置适当的课后任务是帮助学生巩固课上所学知识的重要方法，在这方面要充分利用学校所提供的软件资源，我校已经和易班合作多年，在易班软件上可以布置作业，检查同学的完成情况。而且学生也可以通过软件联系到老师，方便老师答疑解惑。通过批阅作业，可以清楚地了解同学对之前知识的掌握情况，科学地规划本节课讲授的进度与节奏，从而实现老师和学生之间信息的反馈。

（6）目前该课程采用综合成绩评定的方法，不以期末考试的成绩作为唯一教学的评判依据，而是综合考虑平时课堂问答情况、主题汇报以及最终期末考试的情况。采用这种成绩评定方式有助于提高学生的积极性，以及对课程的参与程度。以我校2019—2020学年轻化工程专业课程目标达成度为例，教学目标达成度：一是能够运用纺织化学与染整工程专业知识和技术对实验结果进行处理、分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论0.80；二是了解纺织染整专业领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性 0.82；三是能够分析和评价纺织产品开发和染整技术应用对社会、健康、安全、法律、文化的影响，并理解应承担的责任0.81。结果显示教学目标达成度较好，说明合理的教学设计能够满足培养的目标和要求。

3 结束语

《功能整理》课程是轻化工程专业一门重要的专业课，目前除了要培养学生扎实的功能整理专业基础知识外，更要多思考如何提高教学质量，在教学程中会不断发现问题，需要认真总结、反复改进，争取使广大学生学好该课程，使学生对专业兴趣有进一步提高，对专业前景有深刻的认识。通过引发学生的兴趣和创新性，从而培养具有创新精神的新工科纺织人才，为满足学科长远发展和市场需求不断努力。