徐玉康

摘 要：“功能性非織造材料”是一門以認知和理解功能性非織造產品的結構和性能為主要目的的課程。文章依據工程學科對人才實踐和工程能力的要求，探討“功能性非織造材料”課程的產品問題驅動式教學模式，結合學校非織造教學軟硬件資源，以實際產品為切入點，通過對產品結構和性能的分析，探討功能性非織造材料或產品的產業(yè)需求、產品問題及發(fā)展趨勢，培養(yǎng)非織造產業(yè)的高素質人才。

關鍵詞：“功能性非織造材料”;非織造材料與工程;產品問題驅動;教學改革

中圖分類號：G642;TS176 文獻標識碼：A 收稿日期：2020-09-24 文章編號：1674-120X（2020）30-0120-02

非織造布在國家標準《GB/T 5709-1997 紡織品非織造布術語》中的定義（也稱為無紡布）是定向或隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或黏合或這些方法組合而形成的片狀物、纖網或絮墊（不包括紙、機織物、簇絨織物，帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品）。用于制備非織造材料的纖維原料可以是天然纖維或化學纖維;可以是短纖維或長絲。非織造材料加工技術具有多樣性，常見的有紡粘成型技術、熔噴成型技術、針刺加固技術、水刺加固技術、熱風粘合技術等。不同加工技術的原理及作用特征不同，因而非織造材料結構呈現出多樣性，這使得非織造材料在眾多領域中有廣泛應用，如醫(yī)用衛(wèi)生領域、空氣過濾領域、土工建材領域、航空航天領域等。

伴隨著非織造產業(yè)的快速發(fā)展，非織造行業(yè)對專業(yè)性非織造技術人才的需求急劇增加。為滿足非織造行業(yè)對非織造專業(yè)人才的需求，很多高校開設非織造材料與工程專業(yè)?；诜强椩飚a業(yè)需求的大背景，蘇州大學（以下簡稱“我?！保┘徔椗c服裝工程學院2010年面向全國招收非織造材料與工程專業(yè)本科生?！肮δ苄苑强椩觳牧稀笔俏倚７强椩觳牧吓c工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，學生通過本課程的學習，能夠對現有主要非織造材料的應用領域及相應產品的結構及性能有較好的認識和了解，能對特定非織造產業(yè)產品的發(fā)展趨勢有一定的判斷。

一、課程教學的設置

（一）課程設置目的

較多的高校針對非織造材料與工程專業(yè)設置的課程主要包括公共基礎課程和專業(yè)課程，在專業(yè)課程的學習中，學生能了解高聚物加工技術、非織造材料成型技術、非織造材料在不同領域的應用，掌握非織造材料相關的基礎理論。然而，目前工科畢業(yè)的學生進入企業(yè)工作后，遇到具體某一問題時往往無法快速找到解決問題的切入點，這是因為學生對實際產業(yè)產品的制備工藝及結構特點沒有較深的認知和理解。

為了能讓非織造材料與工程專業(yè)的畢業(yè)生快速適應工作、有效地應用在學校中所學的專業(yè)知識，“功能性非織造材料”課程的開設旨在讓學生能夠對現有產業(yè)化規(guī)模較大的非織造產品的制備技術及結構與性能特征有較好的認知和理解，進而能夠更快更好地融入非織造產業(yè)。

（二）課程設置思路

“功能性非織造材料”課程既要包含常規(guī)非織造加工技術，又要包含產業(yè)規(guī)模較大的非織造商業(yè)化產品的制備及結構與性能特征的分析。因此，本課程的主體框架為非織造技術介紹、產業(yè)化非織造商業(yè)產品介紹、以產品為出發(fā)點逆推其所涉及的非織造加工技術，最后讓學生基于現有產品的產業(yè)現狀對該產品的進一步發(fā)展提出自己的想法。采用產品問題驅動式教學方法，能加深學生對非織造材料與工程專業(yè)的認知和理解，進而提高學生學習本專業(yè)的積極性。

二、課程教學的內容改革

（一）以產業(yè)化非織造產品為主體

非織造技術是一門多學科交叉技術，其主要涉及高聚物加工技術、纖維成型技術、材料加工技術、纖維加固技術、化學處理技術、機械制造技術等，是一門不同于傳統(tǒng)紡織原理的新型材料加工技術。“功能性非織造材料”課程是基于各種非織造加工技術及產品的一門課程，對任課教師的專業(yè)知識儲備要求較高，其既要掌握非織造加工技術的類型及特征，又要掌握高聚物纖維材料的結構及性能特征，更重要的是，要能對產業(yè)化非織造產品的應用及結構與性能特點有全面的了解。此外，在具體教學過程中，課程以產業(yè)化產品為主體，這對教材的要求比較苛刻。為了加深學生對功能性材料概念的理解，本課程選用《功能高分子材料》作為輔助性的參考教材，同時還提供一本深入學習的參考書《功能性高分子材料》。

“功能性非織造材料”課程中的產業(yè)化非織造產品的應用領域包括汽車濾清器（空調濾清器、空氣濾清器、燃油濾清器、機油濾清器）、吸附分離非織造產品（吸油產品、一次性口罩、N95口罩、醫(yī)用立體口罩）、土工非織造產品（土工路基增強土工布、護坡土工布）、工業(yè)煙塵凈化用非織造產品（不同規(guī)格的除塵履帶）、汽車裝飾用非織造產品（汽車吸音隔音材料、汽車擋板、汽車內飾掛架）、生物醫(yī)學非織造產品（一次性手術服、一次性手術墊巾、一次性手術帽、防護服、醫(yī)用敷料、醫(yī)用護創(chuàng)貼）、生活衛(wèi)生非織造產品（棉柔巾、一次性洗臉巾、紙尿褲、面膜、濕巾）、工業(yè)擦拭非織造產品（工業(yè)無塵擦拭紙）以及農業(yè)用非織造產品（農業(yè)果蔬包裝袋、農用地膜）。在具體的教學內容上，不同領域的非織造產品均有商業(yè)化產品，每個領域的產品類型為一種或多種。在課堂教學過程中，學生能夠接觸商業(yè)化實物產品，同時能夠分析產品的具體組成結構。

（二）以實物產品問題為導向

非織造設備或零部件的實物教學方法已有初步探索。在非織造材料與工程專業(yè)的課程設置中，實踐相關的課程均涉及產品制備與分析。但這一類課程往往是獨立的且綜合性較強的，而學生對所學知識點的綜合應用能力較弱，因此在課程具體進行的過程中，教師一般起到主導性教授作用?！肮δ苄苑强椩觳牧稀闭n程的設置，以實物產品問題為導向，以實物產品的性能為切入點，讓學生切實分析非織造產品結構，以及帶著結構設計的性能要求推進產品的深層次分析。

三、課程教學方式的改革

（一）常規(guī)教學方式

在非織造材料與工程專業(yè)的課程設置中，常規(guī)的教學方式仍然是以教師講授為主，重點內容為非織造加工技術原理理論。學生雖能接觸到部分產品，但沒有充足的時間去認真拆解產品，分析產品的具體組成部分、材料特征、加工特征及結構特征。這使得學生在具體產品分析上得不到實際訓練，將非織造理論知識應用于具體產品的能力也較弱。

（二）產品問題驅動教學方式

“功能性非織造材料”課程采用產品問題驅動式教學方法，具體實施過程：①教師先針對某一應用領域介紹目標材料的要求，再對該領域已有的非織造產品類型作簡要分析。例如，在工業(yè)煙塵凈化領域，教師需介紹不同工業(yè)煙塵來源（主要來源于燃煤電廠、垃圾焚燒電廠、鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)）、煙塵特點（溫度特征、氧化性特征、腐蝕性特征等）以及不同工業(yè)煙塵對除塵濾袋的要求。②實物產品結構與性能分析，將商業(yè)化產品分發(fā)給學生并引導學生對產品進行結構與性能分析。例如，將上述的除塵濾袋分發(fā)給學生，引導學生從材料的原料特性、可能的加工技術、組成結構及不同組分功能出發(fā)，詳細分析除塵濾袋并思考濾袋設計的功能性特點。③互動交流。學生對商業(yè)化產品的結構已有初步了解，此時學生需要與他人進行互動交流以加深對該產品的認知和理解。例如，對上述的除塵濾袋，學生經過拆解后分析發(fā)現，濾袋的主體部分為覆膜針刺非織造氈。該氈呈現出“纖維網—基布—纖維網”的“三明治”結構。此時教師繼續(xù)引導學生思考每層材料的特點是什么、功能是什么、這些材料是否可以采用其他材料代替或者采用其他非織造加工技術代替、該材料結構是否存在缺陷、哪些方法可以消除這些缺陷、該材料的發(fā)展將具備哪些其他功能等問題。這一系列問題的互動交流在很大程度上能夠激發(fā)學生對該材料的進一步思考，也能夠促使學生更深入地理解該材料。④開放式解答。通過互動交流，學生更期望對該領域材料有初步的直觀認識和理解，此時教師針對學生的共性問題給出開放式解答。例如，上述的除塵濾袋，基布兩面的纖維網一般通過針刺加固技術制成非織造氈，表面層為功能性微孔膜，微孔膜的作用是攔截工業(yè)煙塵中微尺度顆粒，非織造氈的作用是捕捉和儲存煙塵中的亞微尺度顆粒，其中基布起到的作用是增加非織造氈的強力、提高非織造氈的尺寸穩(wěn)定性。

四、課程教學的考核方式

“功能性非織造材料”課程是一門專業(yè)選修課，其考核方式為平時成績與期末總評成績相結合，平時成績占20%、期末總評成績占80%，平時成績主要包括學生課堂出勤、課外文獻檢索、PPT制作及匯報，期末總評是以主題論文報告+PPT制作及匯報的形式。采用該考核方式的出發(fā)點是讓學生加深對非織造材料應用領域的認知及對產品結構的理解。在講授非織造材料在某一領域應用之前，教師先讓學生自行通過文獻庫檢索來了解該領域現有的產業(yè)化非織造產品的應用場合、類型及特點，讓學生對將學習的內容有初步的了解;教師再根據學生的PPT制作及簡要匯報，了解學生的把握程度。期末總評是以主題論文報告為主要考核內容，同時包括學生的PPT制作及主題產品匯報。教師先提供非織造材料應用的10個不同領域作為學生選擇產品的參考方向，在學生確定應用領域后另行選取該領域內未講授過的商業(yè)化非織造產品進行工藝、結構與性能的分析，以產品問題驅動式方法推進，再進行總評匯報，這能讓學生更加深入理解非織造產品的特點。

五、課程教學的改革效果

教師在“功能性非織造材料”課程中采用產品問題驅動式教學方法，通過對課程教學內容、教學方式等的教學改革，讓學生對非織造行業(yè)及產業(yè)化非織造產品有更深入的了解，激發(fā)他們學習非織造專業(yè)課程的積極性，讓學生在課堂上積極參與互動式討論。通過教學實踐，學生更積極主動地去接觸和分析非織造相關產品，融入非織造行業(yè)的能力得到增強，綜合素質也得以顯著提升。

參考文獻：

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