新形勢下紡織工程專業教學改革與實踐 *

馮建永，黃志超

(浙江理工大學 紡織科學與工程學院(國際絲綢學院)，浙江 杭州 310018)

紡織工程是一門應用性、工程性和實踐性很強的學科，傳統的紡織工程教育存在注重灌輸式理論教學、單一化課程評價模式、教學手段落后、信息化程度低、教育技術落后等問題，難以滿足信息化時代的要求[1]。隨著新一輪科技革命和產業變革的到來，互聯網、物聯網、大數據、人工智能、新材料、新能源等新科技的應用以及新商業模式的快速崛起，國家創新驅動發展、“互聯網+”以及“一帶一路”建設的實施，創新、協調、綠色、開放、共享新發展理念的落實，知識更新和新知識產生的速度不斷加快，這些發展和變化對現代工程技術人才的知識、技能、素質和視野提出了新要求[2]。在此背景下，傳統紡織工程專業教育面臨新的挑戰，為此筆者提出了多元化啟發、研討式互動、全方位實踐、多樣化結合、過程性評價的教學改革措施，探索新形勢下紡織工程專業教學改革策略，以提升學生的工程實踐、創新創造創業、語言表達、團隊合作、獨立思考、發現問題、分析問題及解決問題的綜合能力。

一、 多元化啟發式教學引導學生深入思考

筆者在紡織工程專業教學時，要求學生自主查閱相關資料，或者結合自己的實際經歷，或者根據看過的影視作品中的服裝及道具，運用所學紡織專業知識進行主題發言。學生提出的發言主題有膠囊式成衣、無供能機械手臂、3D打印血管/面料、室內小太陽織物、可調節枕頭、超級紡織機器人、大塊洄游定向魚道、流浪地球維生服、籃球護膝、游艇夾層織物、感受偶像心跳服裝、量子隱形衣、火星著陸防撞擊服裝等。比如，有學生看過《流浪地球》電影后提出可以設計一款流浪地球維生服；有學生特別喜歡某個歌星，覺得可以設計一款能夠實時感受偶像心跳的服裝，穿著該服裝去看演唱會，會有一種特殊感受；有學生覺得枕頭的高度不太合適，睡覺或者躺著看書時讓人感覺不適，提出設計一款可自動調控高度的枕頭；有學生喜歡量子物理，提出了量子隱形衣的想法。同時，在課程教學過程中適當引入思政內容，結合“學習強國”APP中的科技板塊，讓學生熟悉相關科技發展歷程及前沿技術。此外，建議學生觀看紀錄片《絲綢之路》及CCTV《發現之旅》欄目的《纖維改變生活》等紡織類科普節目，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀及價值觀，提高學生的政治素養及品德修養。

二、 研討式互動提升學生學習興趣

1. 案例教學

改變傳統的灌輸式教學方式，在教學過程中適時引入案例，調動學生的學習興趣。針對主題或者案例，教學內容不局限于課本，將一些新的高科技紡織品作為案例或者研討主題引入課堂，如可穿戴技術、3D打印技術、紡織智能制造技術等，引發學生積極思考，結合當代大學生的個性及心理需求，不斷提升其對紡織專業的學習興趣。

例如，將港珠澳大橋作為高科技紡織品的應用案例。港珠澳大橋建設中使用了一種高性能纖維，即超高分子量聚乙烯纖維。該纖維用于制作大橋的吊繩，教師將單根纖維承重(35千克)、吊繩中纖維數量(14萬根)、輕質高強特性(重量僅為鋼繩的1/7)、吊裝重量(6 000噸)及使用壽命(120～150年)等相關知識點如抽絲剝繭般層層引入，再逐步過渡到課程教學內容，極大地提升了學生的學習興趣。通過這種案例分析，讓學生知道紡織品不只是紗線、面料，其應用領域無限廣闊，上可升天(航空航天用紡織品)，下可入地(土木建筑用紡織品)。

針對2020年初暴發的新冠肺炎疫情，引入有關個人防護紡織品的案例，介紹N95口罩(材料體系、不同類別、制備方法、性能要求、評價標準、保存與清洗)相關內容，舉例說明口罩的核心過濾層熔噴非織造布工藝及SMS口罩加工過程，加深學生對防護紡織品專業知識的理解。同時，還拓展到防護服(性能指標、不同分類、所用材料、測試標準、應用場合)以及抗菌、過濾、防病毒、防粉塵顆粒等健康紡織品知識，提高學生對接觸傳染、飛沫傳染、氣溶膠傳染病毒及細菌的防護意識。

2. 研討式教學

教師預先設計研討主題，采取學生獨立思考(5～7 min，自由選題，查閱相關材料，可以手機搜索)→自由分組(2～3 min)→小組討論(5～7 min)→小組成員陳述(5～10 min，隨機抽查、自由陳述)→教師總結(4～5 min，小組發言結束或者全部研討結束后進行補充)的方式開展研討式教學。通過學生間的多邊交流、互相討論而尋求真知的教學方法，再輔以教師的積極引導和及時總結，教學效果明顯提升。

采用研討互動式教學方式能夠豐富教學內容，活躍課堂氣氛，提高學生的參與度。通過獨立思考—小組討論—師生互評的教學過程，既激發了學生學習的主動性，又解決了學生上課玩手機的問題，使學生加深對課程內容的理解。學生在獨立思考過程中，根據自己所學專業知識并查閱相關資料，自主探索一些開放性的研討主題，發現問題、分析問題、解決問題。小組討論環節既豐富了學生的知識，也增強了學生的語言表達能力。

三、 全方位實踐教學提升學生工程實踐能力

現有紡織工程專業的實踐教學包括校內和校外兩部分，但以校內實踐教學為主。校內的一些設備比較陳舊，實踐性環節單一，與紡織產業鏈結合較弱，缺少與新興學科深度融合的企業實踐。筆者在實踐教學方面主要進行了以下改革。

(1) 增加實踐教學比例，先在校內進行課程實踐，了解基本的操作、原理及過程，再到相關企業進行社會實踐，了解最新的紡織行業發展現狀及技術。在選擇校外企業時，積極尋求與紡織學科深度交叉融合的企業，尤其是紡織與生物、醫學、高分子材料、信息、能源、電子、人工智能、大數據、智能制造等企業，增強學生對新興工程學科發展的了解，也符合“新工科”的培養要求。當前，隨著美國及歐洲國家提出的革命性纖維與織物、未來紡織的國家級戰略，紡織業已與“工業4.0”進程緊密結合在一起，是帶動產業升級的新動能，成為新的發展潮流。“大纖維”“大紡織”產業鏈及其顛覆性影響已進入全新時代。因此，選擇與紡織交叉融合的企業十分重要。

(2) 聘請企業工程技術人員來校指導實踐教學，促進學生對創新、創造、創業的理解。學校和企業共同錄制實踐教學視頻，學生在參觀企業后可以通過相關線上學習APP觀看視頻，加深對實踐內容的理解。

(3)本科生從大二開始可以參與紡織企業的實踐，一直延續到畢業設計(論文)，使得工程實踐貫穿整個紡織工程專業課程學習階段，以企業的實際需求或者技術難題作為本科生開展科研的選題來源。在筆者指導本科生科研項目過程中，學生直接面向企業的實際需求開發相關產品，最后將相關參數及樣品提供給企業，極大地提升了學生的專業成就感。

四、 采用線上線下結合的教學方式

借助在線學習APP或平臺，比如釘釘、雨課堂、智慧樹、超星、大學生MOOC、在浙學等進行線上教學。如筆者使用的超星平臺，具有簽到、問卷、搶答、選人、評分及測驗等功能。對已發布任務點(統計每個學生的完成量及得分)、學習訪問量、章節測驗、學生管理、成績管理(需要事先設置好每個部分及成績比例，比如課程視頻35%、章節測驗10%、訪問次數5%、作業10%、考試40%，系統會自動統計每個學生的成績及排名)、教學預警(可以將視頻得分、任務點完成、作業完成率較低的學生統計出來，及時進行提醒)、課堂(在線課堂、直播)進行教學活動。同時，利用課程QQ群及微信群輔助教學。筆者在2019年錄制了約500 分鐘(2學分)課程視頻，在超星平臺上傳章節資料后，學生可以在手機APP或電腦端觀看相關視頻。采用線上教學，布置學習任務，提醒重難點和答疑。通過多樣化教學方式可以使整個教學內容更加豐富，顯著提高學習效果。

五、 注重過程性評價，加強學生能力培養

對于課程的考核，突破平時成績(包括作業、上課出勤率、課堂表現等)+期末成績(試卷考試、課程論文或報告)的傳統方式，探索多樣化評價方式。比如小組作業、PPT匯報、專題研討、教學值日、主題發言及工程實踐，尤其注重對小組作業或團隊作業的考核。對于團隊合作項目，在給出小組成績的同時，小組內各個成員的成績也采用差異化評價方式。通過小組成員互評、班級成員點評及教師總評的方式，綜合給出每名學生的成績。這種多樣化評價方式注重過程性考核，側重整個學習過程中學生綜合能力的培養。

六、 結語

在“新工科”背景下，受大數據、人工智能等新技術以及“互聯網+”等重大戰略的影響，要求高校的人才培養更加注重工程實踐能力、學科交叉與深度融合能力以及創新創造創業能力。在“雙一流”建設背景下，我國高等教育要建設一流本科、做強一流專業、培養一流人才。針對紡織工程專業人才培養現狀，本文提出了多元化啟發、研討式互動、全方位實踐教學、多樣化結合、過程性評價改革措施，并進行探索及實踐，期望促進紡織工程專業教學質量，不斷提升學生的工程實踐、創新創造創業、團隊合作、語言表達、獨立思考、發現問題、分析問題及解決問題的綜合能力，提升我國紡織工程專業人才培養質量及核心競爭力。