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优化纺织染整工程专业课程设置—培养学生创新和应用能力的研究
吴赞敏
(天津工业大学,天津 300160)
摘要:论文以纺织染整工程专业学科建设为改革平台,以学生创新能力培养为切入点,以有利于这种能力的培养开展教改和实践活动,构建具有工科特色应用创新性人才培养的课程体系和培养方案。
关键词:染整工程创新能力产学研
在当代世界纺织发展的新形势下,我国更加开始重视纺织品的染整加工和后整理,也因此培养染整工程专业高等技术人才的工作更加艰巨,她肩负着为社会和纺织业的持续发展提供人力支撑的重任。为此,我们培养出的工程技术人才不仅要具有坚实的理论基础、合理的知识结构,还要具备专业研究和实践能力的特长,以及科技创新的能力,以满足社会需求和胜任工作。
天津工业大学(原天津纺织工学院)是国内最早建立染整工程专业的学校之一,在国内同专业中具有较大的影响。该专业毕业生十分受社会的欢迎和好评,学生的就业率很高,而且对学生的需求与日俱增。在对学生就业单位和毕业生调研反馈的信息中我们感到:加强对工科学生实践动手能力和创新能力的培养迫在眉睫。
染整加工是纺织品生产的重要环节,具有实践性强、更新快等特点,为此加强教学与实践的改革以有利于学生动手和创新能力的培养十分重要。其课程设置要体现以实践能力培养为切入点,培养具有实践能力的创新性人才为宗旨;培养体系还要体现人才培养的多样化,加快培养我国急需的应用型人才。我们在染整工程专业课程设置和学科建设与改革中主要开展了以下几方面的工作:
一、注重专业特点,加强实践能力的培养
在加强实践教学中,实行对学生开放实验室和开设综合设计性实验,培养学生综合分析问题和动手解决问题的能力。为了使学生毕业后在工厂实践中能很快适应生产需要,同时配合对实践教学的检验,在学生完成专业课程学习后,加强课程设计的训练和改革,我们对每个学生模拟给出工厂加工订单和产品质量要求,包括织物规格、加工量、颜色及染色牢度、前处理及后整理加工要求等,选择纺织产品进行独立设计工艺和方法。学生按任务书的要求,从坯布加工直至成品完成,设计生产方法、工艺流程、工艺条件及生产设备类型,并加以分析论证,说明技术和理论上的依据和可行性。要求学生在广泛查阅资料的基础上,设计出技术合理、工艺可行、产品质量合格、成本低、污染小的加工工艺。在设计过程中教师对学生
进行辅导和答疑。最后在指导学生完成设计的基础上,进行课堂讨论交流,总结其中的问题,并推广好的经验,促进学生产品开发和设计能力的提高。
通过课程设计的锻炼,学生在以下方面的能力得到提高:
1. 综合分析能力得到提高
学生在有关专业课的学习中,主要学到的是基本理论和原理,有关专业课的教学是分为前处理、染色、印花和后整理四部分,而一个具体品种的染整加工是根据产品的要求,在一定的生产设备上,采用适当的染化料,对原布进行系列加工的完整体系。加工过程的每一步工序是否合理,都会影响产品的质量和成本,直接决定了所生产产品在市场上的竞争力,因此学生在产品加工工艺设计时,必须综合考虑各种影响因素。通过这样课程设计的训练,学生把所学的知识融会贯通和应用,综合分析问题的能力明显提高。
2. 适应生产实际的能力得到提高
由于课程设计是结合实际产品进行的,学生通过这一环节的学习,对工厂的生产有了进一步的了解,明确了作为工厂技术人员所应具备的素质,为毕业后能在工厂迅速适应生产实际奠定了基础。如在工艺与设备的选择上如何协调一致,加工方式和加工设备怎样根据产品特点进行选择等问题。另外在课程设计中,学生对产品加工的成本和环保等问题考虑较少,往往只注意保证产品质量而忽视了产品加工成本或对环境的污染,工艺流程过长,在多种染化料都能满足要求的情况下,没有考虑染化料的成本。通过课程设计,学生认识到了这些方面的不足,避免了在工厂实际中出现类似问题,使学生适应生产实际的能力得到提高。
3. 加深了对所学知识的理解和应用
在课程设计过程中,发现许多学生对所学知识理解不深,不能正确、灵活地应用。如有的学生在工艺设计时,对所设计工序在产品加工中的作用没有充分理解,对可省去的工序没有省去;对与产品质量加工要求关系不大的工序,在工艺条件设计时进行了强化,而与所加工产品质量要求有重要关系的工序却没有做或没有得到强化,使产品加工质量无法得到保证。另外,有的学生在生产工艺设计时,就某一工序及工艺而言可以说是正确或合理的,但从产品的整个加工过程来看,这一工序却存在问题,或者对以前加工工序的效果有不利影响,或者严重影响后续加工工序的进行。针对上述问题对学生分析讨论后,使学生加深了对所学知识的理解和切合实际的应用。
4. 提高了学生的学习自觉性和主动性
课程设计是培养学生实际应用能力的一个环节,在设计过程中,许多问题需要学生自己通过查阅资料和分析思考来解决,通过学生这种自觉的学习行为,培养了学生分析问题和解
决问题的能力,也调动了学生的学习积极性。在课程设计的汇报交流阶段,学生之间相互讨论、相互学习,形成了良好的学习氛围。
二、注重学生创新能力的培养,开展大学生导师制科技活动
要培养专业高素质的创新人才,注重学生科研和创新能力的培养具有十分重要的意义。为了更有利于培养学生科研和创新能力,我们探索和实践了实验室仪器设备面向学生开放的方法,使“十五”投资的实验室设备、仪器成为教学、科研、产品开发和创新能力培养实施的平台。具体做法是:
(1)将实践教学与学生科技创新能力的培养紧密结合,实验仪器设备面向学生开放使用,在培养有特色的专业应用、创新研究型人才中发挥重要作用。
(2)积极开展教学实践活动和加强教学实践实习基地的建设。建立本科生导师制,从四年级开始实行大学生导师制和开始进入论文阶段的过渡。本科生参与导师的科研活动,在课外有关科研活动和创新活动中巩固和应用所学知识,并向交叉学科拓展科技创新活动,培养学生成为具有一定理论和实践能力的复合型高级人才。
(3)教学内容与时俱进,将新技术在染整上的应用充实到教学中,增加清洁染整加工和生态纺织品等新内容的教学与应用,为培养学生创新意识和创新能力奠定基础。
(4)在专业范围统一规划和协调本科生与研究生的培养,以导师带研究生、研究生带本科生,促进教学和科研活动。
几年来,我们有组织有计划的开展和指导学生艺染协会等学术科技活动,提高了学生的学习兴趣和专业素质。在指导学生科技创新竞赛活动中取得了市级和校级一、二、三等奖的优异成绩,学生在各级期刊发表论文20多篇,为搭建培养本专业学生成为有创新能力、有鲜明特色的平台奠定了良好基础。
三、注重师资队伍和学科建设,走产学研相结合的道路
我们的专业建设目标,以本校材料和纺织工程重中之重学科为依托,以加强学科交叉、创新和复合型人才培养为重点,加强学科融合和渗透,构建应用创新复合型人才的培养体系和培养方案。
导师素质和创新意识是关键,最重要的是教师要有敬业精神和专业精神,积极探索新知识并积极投入科研活动中,目前我们与多家企业建立了稳定的产学研合作关系。近年完成和正在进行的科研项目几十项,学生也参与了部分科研工作。在探索走开门办学,与企业工程师共同培养人才方面,我们建立了多个学校与企业产学研联合培养的实习基地和染整新产品研发基地;建立了适应社会需求和发展、注重学生实践和创新能力培养的导师制;不断完善
适应纺织发展的课程体系和培养方案;搭建和不断完善建设实验教学、科学研究以及培养学生创新能力的平台。
通过向学生就业单位和一些纺织企业调研,我们按社会对人才的发展需求修订了专业课程大纲,补充数字化技术应用、新型染整理论与实践、清洁生产、生物技术、高能物理应用方面的教学或学术报告讲座内容;进行了开放实验、综合实验、课程设计的改革等,围绕着突出厚基础、宽口径、注重实践动手能力和广泛适应性的特点设置开设课程,建立的课程体系也体现了新兴技术的渗透、相关学科互相交叉和渗透,授课教师成立了教学课程组,开展教研活动不断修订教学内容。
为了提供培养学生动手能力的条件,我们学科在“十五”建设中,对教学实践活动的仪器和设备有计划的投入和使用,购置的仪器和设备达到了国内先进水平、接近国际水平。并在学生的实验、课程设计、毕业论文,以及导师制的学生课外科技活动等实践环节中发挥了有力的作用,为建立学科的特色和提升办学水平起了很大促进作用,并对提高染整学科专业水平,培养应用研究型、科技创新能力的人才奠定了良好的基础。
染整行业是整个纺织工业的重要环节,对上下游的纺织和服装产品起着承上启下的重要作用。我国的纺织品加工水平仍处于比较落后的国际地位,其根本原因在于纺织品的染整加工水平还不高,生产的服装面料与国际水平相比还有差距,纺织品印染后整理已成为制约纺织行业发展的瓶颈。要使我国从纺织大国变成为纺织强国,把纺织业的规模优势转化为产业优势,染整加工是举足轻重的。我们将在不断重视提高教育教学水平的同时,继续实践并不断探索和改革,为纺织工业培养更多具有实践应用和创新能力的染整专业高等技术人才。
作者:吴赞敏 天津工业大学纺织学院轻化工程系主任教授博士