基于能力培养的“染整设备”课程教学改革与实践

袁久刚，王 平，余圆圆，许 波，王 强，崔 莉

(江南大学 纺织服装学院，江苏 无锡 214122)

“染整设备”是我校(江南大学)轻化工程专业本科生的一门专业核心课程，其教学目的在于使学生掌握染整专业理论知识，拓宽学生专业知识面，为今后从事纺织品染整加工及相关行业工作奠定良好的专业基础。课程的主要任务包括：讲解通用单元设备，棉及棉型织物、长丝织物、针织物和毛织物的前处理、染色和后整理机械等，结合参观和录像等形式加深学生对机械和设备结构组成、工作原理与应用特点的了解。由于该课程主要讲解与纺织品染整加工相关的机械及设备，学生通过该课程的学习，不但要掌握工艺原理等理论知识，而且要提升实践能力[1-2]。因此，围绕能力培养的课程设计和教学方法改革对实现该课程的培养目标具有重要意义[3-5]。

一、 目前“染整设备”课程教学存在的问题

近年来，随着染整新技术和新设备的发展，传统的教学模式已不能很好地满足教学要求。目前“染整设备”课程教学主要存在以下两个方面的问题。

1. 重理论讲解，学生综合能力较弱

教学方式以课堂理论讲解为主，不利于学生分析问题能力、创新能力和实践能力的培养。与其他专业课程相比，“染整设备”课程应更注重工艺理论与生产实践的结合。课程涉及大量的设备构造、工作原理、能源消耗以及污水废气排放等环境保护知识，这要求学生不仅要熟悉染整行业的理论知识，更要具有一定的空间想象能力、分析问题和解决问题的能力，以及节约能源、保护环境的综合素质，否则对课程内容的学习比较困难，专业综合能力无法得到有效培养。

2. 教材更新速度慢，与实践脱节

该课程现有教材出版于2010年，涉及的内容在某些方面已经滞后于生产实践，有些能耗高、污染重的设备和加工工艺已被实际生产淘汰，而一些小批量、能够适应多种加工方式的新型设备以及染整工艺却还未更新进入教材，这对学生能力的培养产生了不利的影响。

为此，本着“以学生为中心，以产出为导向和持续改进”的工程教育理念，并结合实际教学情况，我们对该课程进行了重新设计，制定了新的培养目标，优化了教学内容，改进了教学方式及考核体系，以期达到全面培养学生知识、能力和素质的要求。

二、 以产出为导向的课程教学改革

1. 重新设定培养目标

在培养目标上，改变过去以掌握知识为主要目标的单一能力培养模式。通过行业需求前期调研，我们对学生所应具备的素质以及掌握的技能、知识和能力目标进行了重新设定，将培养目标分解为毕业要求所需的工程知识、问题分析、设计/开发解决方案以及环境和可持续发展四个方面。

(1) 指标1：工程知识。在了解纺织品染整工艺原理的基础上，熟悉染整加工相关设备的基本知识，并将所学通用装置、通用单元机等用于纺织品染整加工生产线的设计、优化和改进。

(2) 指标2：问题分析。根据纤维原料组成、织物结构、染整工段的要求，选择相应的设备进行纺织品练漂、染色、印花和整理加工；熟悉相应设备的结构、组成及工作原理，对专用设备各部分作用能进行有效分解，并能通过对比分析，合理评价该工序段不同设备间的差异和优缺点。

(3) 指标3：设计/开发解决方案。综合运用所学专业知识设计纺织品的全流程染整加工工艺，合理选用单元机和专用设备组建生产线；同时能够对纺织品染整生产线的流程方案进行优化，具有创新意识。

(4) 指标4：环境和可持续发展。能充分了解染整设备生产中的能耗(水、电、汽消耗)，在后续工艺设计及生产实践中能考虑环境保护和可持续发展要求，合理评价不同染整设备使用中对环境、社会可持续发展的影响。

2. 优化教学内容

考虑到染整设备多而杂的特点以及兼顾实际生产的原则，我们在教学内容上设置了通用装置、通用单元机及专用机器三部分，并以棉、化纤及其混纺机织物的连续式加工为主线，讲述前处理、染色、印花和整理四大类专用机器，适当兼顾丝、毛、针织物以及纱线等新型染整设备。在课时分配上，课程总计32学时，其中概论2学时，通用装置和单元机6学时，棉及涤棉机织物染整机械8学时，棉及涤棉针织物染整机械6学时，毛织物染整机械4学时，丝织物染整机械2学时，关于新设备、新工艺的讨论课4学时。在教学时以结构特点、作用原理为基础，结合当前新设备的特点、性能和效果进行分析，进而讨论设备的发展和改进趋势。

为了补充新型染整技术及最新设备进展，在教学过程中，增加对实际生产设备的认识。在该课程开课前的生产实习和认识实习中，通过QQ、微信等即时社交工具，对提前接触到实际生产设备的学生进行提问或者解答，并让他们拍摄相关染整工艺设备的图片和视频，帮助他们预先了解设备。另外，教师通过上海国际纺织机械展览会收集染整设备生产厂家的最新产品资料。这些资料图文并茂，教师在上课时可以结合实际情况对最新的设备进行讲解，将厂家的第一手资料直观地展示给学生，将最新技术和设备进展带进课堂让学生讨论。在讨论课上，学生可以对不同厂家的同一设备资料进行对比分析，讨论其优缺点，以加深对设备设计理念的理解以及分析问题和解决问题等能力的培养。

3. 改革课堂教学方式

现有教材偏理论，实际应用较少，设备图片以结构图为主，缺乏实物彩图，可读性较差。为此，我们组织专业教师以及软件制作人员，共同开发了全套染整设备动画课件，对主要设备的运行原理进行分解和剖析，使其简单易懂。另外，为了解决现在学生“上课玩手机，考前搞突击”的学习状态，我们改变原有的教学策略，通过引入“雨课堂”软件，主动占据学生的手机，对其学习行为进行引导。“雨课堂”是一个集预习、PPT同步展示、课堂习题、课后作业、课堂互动于一体的APP(图1)，它集成在微信软件内部，通过“扫一扫”即可实现资源共享[6-7]。教师不仅能够实现在线点名，而且PPT课件能够自动与手机同步，学生可以随时翻看讲过的PPT，对不理解之处可以进行反馈。教师可以随时进行课堂回顾，对难点和疑点进行有效讲解。此外，其丰富的习题布置策略和互动环节设置，可以快速对学生进行测试和打分，当场了解学生对知识的掌握情况，了解自己的教学水平，从而及时调整教学进程。

图1 “雨课堂”APP

4. 全程监控的考核方式

依据全程监控的理念改革该课程考核方式，由以往“重结果、轻过程”的评价体系，转变为既重过程又重学生能力培养的全过程考核。将该课程的考核分为课堂表现、课后作业、讨论课和期末考试四个部分。具体要求及评分方法如下：

(1) 课堂表现。按出勤情况和课堂表现进行综合评价，占总成绩的20%。全勤满分，缺勤1次扣10分，缺勤1/3及以上者取消该课程考试资格。课堂表现依照积极回答问题的次数予以评价，5次以上者满分，3～4次者85分，2次者75分，1次者65分，不回答问题者最高为60分。

(2) 课后作业。按完成情况进行评价，占总成绩的10%。未按时提交作业或作业有抄袭(雷同)现象的，该次作业成绩按零分计。教师返回批改后的作业，要求学生认真修改。

(3) 讨论课。要求学生按照讨论主题方向分组查阅资料、归纳总结、撰写报告、制作PPT、上台讲解。讨论课成绩占总成绩的20%。其中，资料查阅、知识熟练运用为40分，PPT讲解及回答问题情况为30分，陈述人演讲水平为30分。要求学生明确分组及分工。

(4) 期末考试。期末考试占总成绩的50%。在内容上，针对四方面能力培养分别设置考试内容，题目来源于实际生产中与设备相关的综合性问题。

三、 结语

通过教学改革，我校“染整设备”课程逐渐实现了从以教师灌输为主转变成为以学生学习为主的主动式学习，激发了学生对该课程的学习兴趣，提高了学习积极性，学生的综合能力也得到了较大幅度的提高。