紡織品染色實驗課程教學改革探索
時間:2022-12-22 10:17:36
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〔摘要〕以遼東學院的紡織品染色實驗課程為例,以提高學生的學習效果為導向,結合目前紡織印染行業的實際情況,對該課程的教學方法進行探索與實踐。從注重實驗與理論的結合,強化現代儀器在教學中的應用,融入綠色染色理念,改善課程考核方式四個方面,對紡織品染色實驗教學方法進行探索創新,以達到提高教學效果、提高學生動手能力和專業技能、培養復合型應用技術人才的目的,實現為紡織行業輸送合格人才的育人目標。
扎實的紡織專業理論知識是培養高質量紡織人才的基礎,而紡織品染色實驗教學是加深對理論知識理解和培養實際操作能力的有效手段。紡織品染色實驗課程是輕化工程專業教學體系中的重要內容,是紡織學科必不可少的實踐教學環節。染色實驗課程在輕化工程專業教學大綱中,是一門獨立的課程,并不依附于相應的理論課,這一點已經在各高校教學實踐中得到廣泛認可。因此,怎樣上好實驗課、提高教學效果是值得每個實驗教師認真思考的問題。實驗可以讓學生更直觀地認識和理解紡織纖維的類別,常用染料的種類,染色助劑以及染色工藝過程,可以增加學生的感性認識,對激發學生的學習興趣,培養學生動手能力,配合染色理論教學起到積極作用。作為教師,一定要有效利用實驗課程,讓學生動手實驗,通過生動而直觀的實驗現象,激勵學生積極思維,達到掌握紡織品染色基礎知識和基本技能,提高學生解決實際問題能力的目的。
一、染色實驗課程概述
我院的染色實驗課程采用的教材為國家級規劃教材《染整工藝實驗教程》,計劃教學48學時。紡織品染色實驗項目可以按實驗類型劃分為驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗三大類,按實驗內容可以劃分為紡織品染色實驗以及紡織品印花實驗。其中紡織品染色實驗單元包括常壓浸染工藝、高溫高壓染色工藝及軋染工藝,印花實驗單元包括各類別染料對紡織品的印花工藝實驗。常壓浸染工藝實驗包括直接染料染色實驗、活性染料浸染實驗、酸性染料染色實驗及酸性媒介染料染色實驗、還原染料隱色體染色實驗;高溫高壓染色實驗為滌綸織物分散染料染色實驗;軋染工藝實驗包括活性染料冷壓堆染色實驗、還原染料懸浮體軋染實驗、分散染料熱熔染色實驗。
二、染色實驗教學探索
(一)注重實驗與理論的結合。染色實驗大多數屬于驗證性實驗,所以在實驗課程中,應注意將染色原理作為實驗的理論依據,并以此指導實驗過程,說明實驗現象,這樣,通過實驗課可以更好地掌握理論知識,使抽象的理論內容更加易于理解。同時,針對一些設計性及綜合性實驗項目,讓學生親自動腦設計實驗,動手操作實驗,使學生能夠利用紡織品染色的基本原理,解決實驗中出現的具體問題,實現動腦動手、理論指導實踐的教學目的。實驗過程中指導學生認真觀察和積極思維,利用染色理論對實驗現象進行分析。各類別染料的應用特點及基本性能,可通過紡織品染色實驗給以最為直觀、明確的認識。例如,在染色過程中,染料的上染機理包括吸附、擴散及固著三個階段。在活性染料染色實驗中,染色工藝過程一般包括染色-固色兩個步驟,首先染料吸附于纖維上,需要染色后加入堿劑(碳酸鈉、碳酸氫鈉等)進行染料的固著,堿劑是染料上染纖維的必要條件,也是活性染料與紡織纖維之間形成共價鍵的重要介質。而對于酸性染料對蛋白質織物(如絲綢、羊毛)的染色來講,卻需要在酸性介質中進行,在酸性條件下,含有磺酸基的酸性染料才更易于與纖維分子中的氨基發生反應,這兩種類別的染料在使用工藝及助劑方面的差別明顯。教學中可以通過染色理論分析實驗現象的成因,亦可通過實驗現象驗證和理解染色理論,兩者相輔相成,提高教學效果。(二)強化現代儀器的應用。目前,紡織類高校往往存在實驗經費投入不足的情況,而紡織加工設備繁雜,工藝流程長,設備機臺多,致使紡織工程專業實驗教學存在設備匱乏的問題。實驗室增加新的教學儀器設施很有必要,現代化儀器更為準確、方便、高效。強化現代儀器的應用,可以提高學生對紡織先進儀器設備的認識,開闊眼界,激發學生的學習興趣,對學生的就業、讀研起到積極作用。例如,在染色儀器方面,全自動染色小樣機配有電腦控制面板,可以預先設定染色工藝參數,與傳統的恒溫水浴鍋相比,具有易于操作、精準、勻染效果好的優點。在實驗測定方面,紫外-可見分光光度計在測定上染百分率時,可以通過光譜掃描,直觀測得染料的最大吸收波長及吸光度,具有定量測定功能,與傳統的721型、722型可見分光光度計相比,具有快速、直觀、準確的特點。在染色試樣顏色測定方面,電腦測色配色儀可以將色度學中的色度指標應用于試樣的顏色評價,將非常抽象的色度指標(如色坐標L、a、b等)與織物呈現的表觀色彩關聯起來,提供準確、數據化的顏色數據,這既能增強學生對色度學知識的了解與掌握,又可以采用數據化的色度值來表征顏色,給實驗提供了巨大方便,在實驗教學中發揮了不可替代的作用。(三)融入綠色染色的理念。當今社會越來越注重綠色發展理念,學界也掀起了綠色發展研究浪潮,因此,加強環境保護教育具有重要意義。在實驗教學中引導學生了解綠色染整理念,把環保染色、綠色染色的理念融入到教學中,使學生充分認識到一些有毒、有害染料對環境的污染及人體健康的潛在危害,讓學生在學校就能體會到綠色染整對于環境保護和紡織行業長遠發展的重要性。實驗中避免使用禁用染料以及污染性較大的助劑,并應根據目前行業上染料應用情況及綠色染整的要求,及時更新染料品種,做到實驗課與市場需求、與企業應用接軌,做到環保染色。同時,實驗中也應注意染色廢液的分類管理及無污染化排放。在課程內容上可增加天然染料染色實驗項目,為學生介紹天然染料對人體的安全性、對環境的友好性以及在色光色調上的特點。學生是未來紡織印染行業發展的主要技術人才,引導學生對天然染料相關技術進行探索,對促進紡織品綠色染色技術的發展和產業化應用可起到積極作用,有助于紡織行業發展緊跟時代潮流,推動生產、生活方式的綠色轉變。(四)改善課程考核的方式。紡織品染色實驗作為一門實踐性課程,需要通過實驗報告、筆試及實驗操作考試相結合的方式來考察學生對教學內容的掌握情況。實驗報告可以檢驗學生對實驗目的、原理的理解和實驗結果的分析與討論情況;筆試可以考察學生對實驗項目所涉及的基本原理的掌握,以及對紡織品、染料、助劑等相關知識的接受情況;實驗操作考試可以考察學生對實驗步驟的把握以及分析問題、解決問題的能力,鍛煉學生動手能力及創新思維。因此,采用實驗報告、筆試及實驗操作考試相結合的考核方式,更能激發學生學習的自覺性和能動性,真正發揮實驗課程的教學效果。
三、結語
在紡織品染色實驗課程教學過程中,從實驗與理論的結合、現代儀器的應用、綠色染色的理念、實驗課程考核方式幾個方面,對教學方法進行探索與實踐,可以提高實驗教學效果,幫助學生構建專業知識體系。同時,高質量的紡織品染色實驗課程對于培養具有專業性、創新性、應用性的復合型專業技術人才,對學生所學專業知識及技能在紡織行業中實際高效應用大有裨益,使人才培養與服務國家地方需求緊密融合,從而促進了國家紡織印染行業的發展。
參考文獻
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作者:邵英海 單位:遼東學院服裝與紡織學院
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