“纤维化学与物理”课程教学改革探索

杜金梅，许长海，孙 昌，许 华，王树根，付少海，黄锋林

(江南大学 纺织服装学院，江苏 无锡 214122)

一、 “纤维化学与物理”课程概况

“纤维化学与物理”是我校(江南大学)为轻化工程专业染整方向本科学生开设的一门专业核心课程[1-2]。课程原包括高分子物理、化学基础以及纺织纤维物理、化学两部分，存在内容涉及广、课时相对少的问题。我校于2013年对该课程进行了调整，增设“高分子化学与物理”课程，原“纤维化学与物理”课程重点介绍纤维方面的知识。调整后，“纤维化学与物理”课程的主要教学目的在于使学生获得纺织纤维必要的基础知识，熟悉和掌握各类常用纺织纤维的结构、性能，为学习后续的染整类专业课程以及今后从事科研和生产奠定必要的理论基础。课程的主要任务是向学生介绍纺织纤维的基础知识，讲授各类纺织纤维的分子结构、形态结构、超分子结构以及它们的物理、力学、化学、染色等性能。通过本课程的学习，学生能够掌握纤维的物理与化学知识，为后续专业课的学习奠定基础。但是，随着社会对专业人才要求的提高，现有的教学方法已经不能满足新的要求。为了使学生通过本课程的学习能够掌握常见纺织纤维结构与特性的基本知识，具备从事纺织化学与染整方向的工程技术、生产管理、质量控制、研究开发等基本能力，我校对“纤维化学与物理”课程进行了教学改革探索。通过补充新内容、改变教学方法、增加课堂互动环节、优化考核方式等，以实现培养满足社会与经济发展需要的纺织相关领域高级工程技术人才的目标。

二、 “纤维化学与物理”课程教学中存在的问题

1. 教学内容较陈旧

目前我校采用教材为2009年版蔡再生主编的《纤维化学与物理》。虽然该教材全面介绍了常用纺织纤维的基本概念、物理化学知识，但由于出版时间较长，知识陈旧，缺乏相关基本理论的最新研究进展介绍，如聚酰亚胺、聚乳酸、抗菌等新型功能纤维。学生仅学习常见的纤维素纤维、羊毛、蚕丝以及涤纶、锦纶、氨纶、腈纶等纤维的相关知识，而这些纤维过于常见，学生缺乏新奇感，认为自己学的都是毫无新意的陈旧知识[4]。

2. 教学方法简单化

虽然课堂授课已由板书转变为多媒体方式，但仍以教师课堂讲解为主。由于纤维化学、物理知识是染整专业课程学习的基础，课程安排在大三第一学期，在此之前学生基本没有接触过专业课程。一些学生受社会上曾出现的传统纺织行业为“夕阳产业”思想的影响，缺乏专业认同感，对专业课的学习积极性差。在此背景下，教师仍然按照教程照本宣科地授课，导致课堂上出现教师不停地讲而学生则低头做自己事情的局面[3]。

3. 课程考核单一化

长期以来，“纤维化学与物理”课程考核方式以平时成绩和期末考试成绩为主，其中平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。平时成绩包括出勤和作业，作业题目多为课后习题，学生仅需按照课本相关内容进行抄录即可，基本属于不需要动脑就能完成的类型。由于没有综合运用所学知识的要求，学生感觉枯燥无味，毫无挑战性。期末考试基本题型为名词解释、选择、填空、简答、论述。除论述题外，其余均为客观题，学生通过死记硬背也能完成。这种考核方式使得学生上课缺乏主动性，考前死记硬背就能过关，上课听不听无所谓。

三、 “纤维化学与物理”课程教学改革措施

为了调动学生的学习积极性，达到新的课程教学目标，在充分认识并分析存在问题的基础上，我们对轻化工程专业“纤维化学与物理”课程教学进行了改革，主要通过补充新内容、教学方法多样化、增加课堂互动环节、优化考核方式几个方面来实现。

1. 补充新内容

在以核心知识点为重点的基础上，补充纤维物理与化学方面的新发现、新技术、新进展。例如常规合成纤维，以前仅重点介绍涤纶、锦纶、氨纶、腈纶，而对现在具有一定市场热度的聚乳酸、聚酰亚胺及抗菌等功能纤维没有涉及，改革后增添了相关知识点的内容。新内容的引入并不只是介绍概念，而是引导学生通过与已学纤维的化学结构做对比，从结构上去思考这些新型纤维所具有的物理化学性能。

2. 教学方法多样化

(1) 课程的课堂讲解部分以多媒体授课为主、板书为辅。多媒体具有方便、快捷、高效的特点，它利用文字、图片、动画和视频等将一些抽象的知识具象化，有利于学生理解。同时，图片、动画、视频等使得课堂教学更加活泼、生动有趣，富有启发性、真实性。但是在教学过程中发现，单纯的多媒体授课信息量过大，节奏快，学生跟不上，不能及时消化吸收，只能被动地接受知识，缺乏思考过程；教师过多地依赖多媒体课件，减少了与学生的互动，削弱了教师在课堂上的主导作用和学生的主体作用。因此课堂授课采用以多媒体为主、板书为辅的方式，可以充分利用板书的优势，在知识的重点、难点部分放慢节奏，通过教师的板书、肢体语言等引导学生思考，提高学习效率。

(2) 教学时联系实际生活。本课程所传授知识的主体为纤维，纤维制成纺织品，而人类的生活离不开“衣”这个主题。教学时可联系实际生活，引导学生思考，活跃课堂气氛，做到人人参与、人人思考。例如，在介绍纤维素纤维化学性质中的氧化剂作用知识点时，先介绍氧化剂对葡萄糖剩基的作用原理，然后引导学生思考：现实生活中常用“84漂白剂”漂白棉织物，如果使用条件控制不当将引起织物破损。让学生分析原因，再由教师引导出氧化剂对葡萄糖剩基的作用知识点，最后教师提出棉织物加工过程中会有一道漂白工序，请学生思考应该注意那些问题。这样的课堂教学做到了理论联系实际，实际验证理论，同时为后续课程做铺垫。当学生发现他们现在所学的不仅仅是课本上的化学方程式，还与自己的生活密切相关，明白了问题出现的原因，意识到当工厂中出现类似问题时他们能找到原因，是个“小专家”的时候，课堂气氛活跃，学习效率大大提高。

(3) 虚实教学有机结合。原有教学为教师在讲台上讲解，学生看到的是PPT，听到的是教师的介绍，属于“虚”教学。改革后教师进行实物展示，以实物配合理论教学，帮助学生更好地理解知识。例如，在讲解涤纶对酸碱的稳定性知识点时，除介绍酸碱对涤纶的作用外，还展示涤棉包芯纱织物烂花产品前后对照样，使学生了解利用涤纶耐酸而棉纤维不耐酸的性质可以制作出特殊风格的产品。对照实样的展出，既突出了正在进行的理论教学，又回顾了已经教过的纤维素纤维的知识，这种教学方式更利于学生对理论知识的吸收。

3. 增加课堂互动环节

过去的课堂教学一般是教师站在讲台上讲，学生坐在下边听，教师像唱独角戏一样。改革后增加了课堂互动环节，其形式可以是请学生走上讲台配合教师做模拟；也可以是教师提前或随堂给出有关新知识点的小问题，请学生尝试回答并请其他学生点评。课堂互动有利于活跃气氛，可起到强化知识点的作用，同时减少学生开小差的现象。

4. 优化考核方式

改革单一的考核方式，力争考核全面化。在原有考核方式上增加课堂成绩，考虑学生在课堂上的参与程度，鼓励学生之间及师生之间的互动。课后作业不再集中于教材课后习题，而是以扩展思路、综合知识、穿插比较、理论解释实际问题为主，同时布置新知识预习题目，课堂进行师生互动。期末考试减少了客观题所占比例，重点从以下四个方面考查学生：(1)熟悉和掌握各类常用纺织纤维分子结构和形态特征的程度，对纤维结构相关问题进行分析并提出相应的验证解决方案的能力；(2)掌握纤维素纤维、蛋白质纤维以及合成纤维的物理、力学及化学性质的程度，对纤维加工相关的物理、化学现象及材料特性进行研究的能力；(3)理解纤维素纤维、蛋白质纤维以及合成纤维结构与染色性能之间关系的程度，对纤维染整加工中相关技术问题能提出分析、解决、验证和整理措施的能力；(4)熟练应用所学纤维化学与物理知识，对轻化工程问题进行有效分析的能力。最后综合课堂表现、课后作业、期末考试对学生进行综合评价。

改革后，活跃了课堂气氛，提高了学生学习的积极性，拓宽了学生专业视野，提升了学生理论联系实际分析问题和解决问题的能力。

四、 结语

针对“纤维化学与物理”课程教学存在的教学内容陈旧、教学方法简单化、课程考核单一化等问题，我校对课程教学进行了一系列改革，包括补充新内容、教学方法多样化、增加课堂互动环节、优化考核方式等。教学效果显示，学生较好地掌握了各类常用纺织纤维的分子结构、形态结构和超分子结构，掌握了纤维素纤维、蛋白质纤维以及各类合成纤维的物理、力学、化学、染色等性能，理解了纤维素纤维、蛋白质纤维以及合成纤维结构与性能之间的关系，具有一定的应用所学知识有效分析与解决实际工程技术问题的能力。