“非织造产品质量与检测”课程的教学改革探索

赵 奕，吴海波，王荣武，刘嘉炜，王 洪，黄 晨，靳向煜

(东华大学 纺织学院，上海 201620)

非织造材料工业化生产开始于20世纪50年代，非织造材料的优异性能和应用的广泛性使其得到迅速发展[1]。特别是近30年来，纤维原料、加工工艺、化学黏合剂以及各项技术的发展，使非织造产业蓬勃兴盛，随之非织造技术人才的需求量也不断扩大。培养具有扎实理论知识和动手实践能力的专业人才是高校学科建设对接社会需求的一项重要任务[2]。在此背景下，我校(东华大学)纺织学院非织造材料与工程系开设了“非织造产品质量与检测”课程。通过该课程的学习，使学生掌握非织造产品的测试方法及评价标准，能够灵活运用所学的专业知识熟练检测、分析非织造材料及产品，并在此基础上培养学生的非织造材料设计能力。结合该课程的特点及教学实践需要，我校纺织学院优化课程设计和教学内容，改革教学方法，强化实践环节和项目训练，力求提升学生的专业素养以及对非织造材料与工程学科和产业的亲和度，提高学生对非织造产品的设计能力和性能分析及检测能力，为我国非织造产业培养卓越工程师奠定扎实的基础。

一、课程设计

“非织造产品质量与检测”为我校非织造材料与工程专业的一门核心课程。该课程的建设包括三部分：完善教学大纲、更新课程讲义及教材、制作相关动画及视频。按照国际工程教育专业认证标准和教育部“卓越工程师教育培养计划”，编写课程教学大纲。对照学生的培养计划和目标考核点，为培养学生自主检测、分析并撰写报告的能力，我们将课程学时数从原来的32增加到64，其中32学时为理论教学，32学时为实验操作及分析。更新课程讲义内容，将内容分为非织造材料及产品相关标准、非织造卷材质量指标及技术要求、非织造产品性能指标及技术要求、非织造材料及产品测试技术、非织造产品的鉴别方法及来样检测案例分析五章，全面讲解常见非织造材料及产品的检测标准、检测方法、测试技术与分析方法。在教材方面，选用新出版的《非织造材料实验教程》辅助课程教学，使后续的实验操作逐渐系统化。在课程内容的呈现上，设计了许多原理清晰、视觉效果好的视频及动画等先进的现代化教学内容，提高了学生的学习兴趣。

二、教学内容建设

更新与优化“非织造产品质量与检测”课程教学内容，用近年来非织造产业中的新兴技术和新型设备替代部分原先介绍的传统设备，同时将非织造领域的学科前沿知识以及国际最新的非织造技术发展动态补充到教学内容中，使课程的理论教学内容与实践教学内容紧密结合。在非织造材料及产品相关标准的章节内，中国国家标准及行业标准、国外行业协会或组织的相关标准及国际认证相关标准，按非织造卷材和产品分类两方面的性能指标与技术要求分别介绍。对于卷材质量指标及技术要求，分别从水刺非织造材料、薄型纺丝成网非织造材料、针刺非织造材料、薄型一次性使用卫生材料、SMS材料、非织造合成革基布、非织造生产在线检测等相关设备及检测标准加以介绍，并增加上述6类材料的相关前沿知识与新设备、新检测指标的教学内容。对于非织造产品的性能指标及技术要求，对非织造医用产品、非织造个人卫生用品、过滤材料、土工合成材料、非织造涂层材料及合成革、非织造服用材料、非织造功能性材料及其他非织造产业用布的性能指标和技术要求加以讲解。

“非织造产品质量与检测”课程体系主要分为教师理论知识讲解、学生自主实验操作及分析、学生参与相关实践项目三个部分，如图1所示。学生自主实验所用的非织造材料为教师提供的工艺均未知的非织造卷材，学生运用所学知识观察、分析、测试、判定材料的纤维原料种类，分析非织造材料的成型加固工艺，推测该材料的应用领域，然后根据该类材料的相关性能标准来评测是否符合性能指标。通过系统的自主分析，学生不仅巩固了课堂上所学习的理论知识，能够做到活学活用，而且也锻炼了分析判断能力和动手操作能力。

图1 “非织造产品质量与检测”课程体系

三、教学方法改革

采取启发式、参与式、讨论式教学方法，充分发挥学生的主观能动性，激发学生丰富的想象力和创新思维。通过教师理论指导和学生自主实践操作，使学生较全面地了解各种非织造材料测试设备；然后教师将若干不同类型的非织造材料分发给学生，要求学生查阅资料并进行性能测试，分析材料类型及其生产工艺，总结生产工艺对材料产品性能的影响；最后制作PPT并进行汇报。在测试分析过程中，教师促进学生主动学习；在汇报与讨论过程中，充分发挥学生之间互相学习与纠错的作用。这种教学模式不仅强化了学生对该课程的认识，也提高了学生的科研探索兴趣，培养了学生的思考总结、分析判断及语言表达能力。课堂教学和科学研究两者相互结合，通过分析科研成果，结合“非织造产品质量与检测”课程教学，可以进一步拓宽学生的学术视野和知识面，从而激发学生的学习兴趣。

此外，随着可视化、网络课程教学方式的不断完善，教学手段不断丰富。我们加强“非织造产品质量与检测”网络课程等教学资源建设，丰富在线课程的内容，包括课后思考题及课外微项目的完善，鼓励学生在线展示作业或项目成果，使课堂教学与在线学习相互促进，以提升学生的专业素养及对非织造材料与工程学科和产业的亲和度，提高学生对非织造材料成型工艺及产品性能分析的能力，为培养非织造产业卓越工程师奠定扎实的基础。

四、实践环节与项目训练

加强理论与实践相结合，提高学生的动手能力。学生动手操作是“非织造产品质量与检测”课程教学中的重要环节。在此环节中，学生自主操作仪器检测非织造材料，将课本理论知识应用于实践，以加深对知识点的理解。理论教学和实践操作的紧密结合不仅激发了学生的学习热情，而且提高了动手能力。在实验环节，教师设计了一些开放性测试项目，让学生对不同的非织造材料进行性能测试，分析不同工艺加工后非织造材料的性能特点，并在实验过程中查漏补缺，相互讨论，以加深对实验原理、实验装置和实验操作的认识。开放性实验教学不仅可以培养学生分析和解决问题的能力，而且可拓宽学生对非织造材料的认识，深化对专业理论知识的理解，对自主设计新产品有着重要的意义[3]。

实践环节与项目训练发挥了课程教学团队的优势，拓展了相关科研课题和课外活动，鼓励学生参与到课题研究中来，逐渐完善课外课题的资源建设[4]。同时鼓励学生进行自主创新设计，通过参加学科竞赛培养学生的创新能力和学术思维。例如，在我校2018年举办的“兰精·绿色生活”非织造材料创意设计大赛中，学习过“非织造产品质量与检测”课程的学生获奖率高达30%，教学效果非常明显。项目训练能够促进学生多方面能力的提高，既能加深学生对所学知识的理解，又能锻炼学生的创新能力和思考能力。

五、结语

“非织造产品质量与检测”课程的教学改革促进了教学内容的更新，增补了前沿知识，理论学习结合实践操作，多角度、多方面提高了学生的学习兴趣，提高了课程教学效果。课程教学改革提升了学生的专业素养以及对非织造学科和产业的亲和度，提高了学生的非织造产品性能分析和检测能力，为培养非织造产业卓越工程师奠定了扎实的基础。