《纤维性能测试实验》课程教学改革探索

魏 媛，李思雨

(河南工程学院 材料与化学工程学院，河南 郑州 450007)

实践教学环节通过有针对性地设置教学内容，将理论知识和生产实践有效连接。《纤维性能测试实验》课是我院高分子材料与工程专业的一门实践教学必修课，教学主要目的是使学生掌握纤维性能测试原理及方法，加深对专业知识的理解掌握，训练生产工艺质量分析与控制的能力，培养提升学生综合运用所学理论知识思考和分析问题的能力和素质。开课多年来，课程内容也随着技术的进步和仪器的更新升级不断调整，在专业人才培养中发挥着重要作用。应用技术类型本科院校的人才培养目标是复合型、创新型应用型人才。我们尝试利用该课程特点，在教学实践中探索应用型技术技能人才的培养新模式，使学生在课程中不仅仅学会实验，还能使综合能力得到锻炼提升。

1 创新课程框架结构

1.1 原课程特点及存在的问题

我院高分子材料与工程专业是在我校的传统老牌专业——化学纤维工程专业基础上发展起来的，坚持以纤维类材料为特色，逐步覆盖其他高分子领域。《纤维性能测试实验》课是和相关理论课程同期开课的专业必修课，该课程安排14周每周4课时的实验教学内容，由于课时安排较为充分，学生能够学到较多的实验，而且实验和理论课同步进行，应该能有较好的效果。但是从对学生的结课测验中我们发现效果并不理想，许多学生对学过的实验掌握不够熟练，知其然不知其所以然，对实验缺乏独立思考。这显然达不到课程提高工程实践能力、科学素养和创新能力的培养目标。

1.2 重构课程框架结构

如何通过课程设计引导学生进行反思，使学生认识到自身的不足，从而激发其探究精神、培养自主学习意识和能力，是比让学生多学几个实验更为紧要的问题。在2017级培养方案调整时，我们尝试将该课程拆分为两门相关课程，先期课程是《纤维结构和性能测试》课(以下简称《测试》)，缩减为32课时，后续课程是为期1周的《纤维性能综合测试实训》课(以下简称《实训》)，学生在任务驱动下制定计划、组织实验、发现问题、分析问题、解决问题，在协作完成任务过程中提升综合素质[1]，以期较好的实现课程培养目标。

2 课程改革教学实践

2.1 两门课的教学内容衔接

现代社会技术更新日新月异，没有哪种技术学会了就可以一劳永逸。基础知识和学习能力才是当代大学生在校学习的最重要内容[2]。缩减后的《测试》课安排8周每周4课时的实验，而之后的《实训》课则安排学生在《测试》课结课时随机抽取未知待测纤维，在课程大纲规定的12个项目中(其中8个已经学习过)选择6个项目，各小组间在合理范围内根据实验仪器台套数自行协调安排实验项目和实验顺序。

2.2 教学方式的改革

先期课程《测试》沿用了之前的教学方式，选择的都是本专业的基础实验项目，通过学生预习、教师讲解示范、学生实操的传统方式进行实验教学。后续《实训》课则采用学生为主体，老师适时指导的任务驱动教学方式，让学生放手实验、试错、反思、总结。

2.3 教学内容的取舍

在分析了各个实验项目的特点并在综合往年教学效果的基础上，我们认为短纤维测试项目主要考查学生对实验的整体把握，更能够有效创设反思教育外部环境。我们决定抽到未知短纤维性能测试的学生仅需在学过的项目中选择6项进行测试即可；而在长丝测试项目中加入未学过的新项目，能够在考察学生对已学知识掌握的同时锻炼学生自主学习能力。

3 教改提升学生综合能力的探索和思考

3.1 沟通交流能力和团队精神的锻炼提升

团队精神是当前社会发展的需求，也是大学生适应未来岗位的需要。知识互补、能力互助的团队合作已成为当代社会经济发展的前提条件[3]。《实训》课分组进行，要求各组在抽到待测纤维后自行讨论决定测试项目并合理安排实验顺序，各组间根据仪器台套数讨论协调实验安排。刻意为锻炼提升学生沟通交流能力和团队精神创设有效情境，使同组同学在任务驱动下分析任务，通过充分讨论制定本组实训工作计划，在协作中共同应对实训中出现的问题并尝试解决问题，以及在和其他组协调实验安排事宜的过程中，不断锻炼提升沟通能力和团队协作精神。

3.2 助力反思意识和反思能力的培养

反思以批判性思维为基础，是创新能力的核心[4]。反思意识和反思能力的培养是使学生养成对自己的学习状态进行审视的意识和习惯，通过批判性思维进行自我剖析，学会总结经验，逐步找到调整学习的策略和方法[5]。任务驱动《实训》课以任务为主线，通过创设情境，为反思意识和反思能力的培养提供环境支持。

当实训第一天各小组提交各自的实训方案时，意料中的反思教学情境出现了。引导学生自己发现问题是反思教学第一步，教师在检查完各组计划后，不是直接指出方案中的问题，而是要求各组同学再次确认本组实训计划的合理性和可行性。老师也在对各组的观察和指导中对前期课程教学效果进行反思和总结。

实验方案出错的某组学生再次讨论发现安排在前面做的纤维的卷曲性能测试是要有待测纤维纤度数据才能进行的，对本组方案的失误进行了反思检讨。首先是对任务的轻视造成小组同学没有提前认真制定方案，之前认为自己学会了的实验其实并没有真正的掌握。学生主动用批判性的眼光剖析错误背后的深层次原因，对学习态度及前期实验学习效果进行反思，这样的任务驱动教学能够促进学生树立对自我学习状态进行审视的意识，在情境教学中养成勤于反思的习惯，并强化对知识的巩固和应用。

3.3 培养发现分析解决问题的能力

对没有认识到自己的方案有问题的学生则放手让他们试错。某组学生测试到纤维热收缩率时发现之前没有安排纤维纤度测定，纤度数据缺失导致不能无法确定预加张力值，没有预先鉴别纤维品种又导致无法确定热收缩烘箱设定温度，实验无法继续进行，意识到设计的实训方案存在错误。小组成员再次分析梳理实训方案，才发现实训设计存在多处缺陷，认识到原来自己认为已经学会了的实验仅仅是学会了按操作说明“做”实验。这种学习过程中强烈的挫败感促使学生不仅对学

习态度、学习方法和学习效果进行反思，而且从对问题的发现中逐步养成问题意识和主动思考的习惯，从对错误的分析中找到学习中的短板和问题解决的途径，从对错误纠正的尝试中锻炼提高解决问题的能力。

3.4 锻炼学生的学习自主性

长丝实训任务中增加一个未学习过的新项目，需要学生把新实验合理安排到实训计划中，在实训前自己查找资料学习，并自己组织实施。某组学生计划做新实验长丝沸水热收缩率的测定，在自学了化学纤维长丝热收缩率试验方法国标后，确定把这个项目放在纤维纤度的测定之后，原因之一是热收缩率的测定中需要纤维的纤度数据来确定预加张力值，另一个考虑因素是在测纤度之后直接用缕纱测长仪做热收缩丝绞取样操作误差相对较小，而且该组同学还能够把测纤度用过的纤维循环利用于后面的纤维含油率测定，通过这样的安排，可以看出学生在任务驱动下处于较为积极主动的学习状态，对实训任务表现出浓厚兴趣，而且能够尝试从多角度分析处理问题。通过设置目标明确的实训环境，帮助学生养成积极的学习态度和习惯，培养提升自主学习的意识和能力。

4 结语

学生综合能力的培养提升应贯穿于整个教育过程中。通过对《纤维性能测试实验》课程改革，不仅使大学生实现对知识的有效学习和吸纳巩固，而且有助于他们提升沟通能力和团队精神、反思意识和反思能力的培养，锻炼分析解决问题的能力和自主学习能力，较好的实现课程培养目标。