基于“金課”標(biāo)準(zhǔn)的“紡紗原理”課程教學(xué)改革

張淑潔，王建坤，王 瑞，張美玲，李鳳艷，李翠玉

(天津工業(yè)大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300387)

在2018年11月第十一屆中國(guó)大學(xué)教學(xué)論壇上，教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖作了題為“建設(shè)中國(guó)金課”的報(bào)告，明確提出了具備高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度(兩性一度)的“金課”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[1]。“紡紗原理”是我校(天津工業(yè)大學(xué))紡織工程專(zhuān)業(yè)核心課程，2003年獲校級(jí)優(yōu)秀課程，2004年獲市級(jí)精品課程，2010年獲國(guó)家級(jí)精品課程，2016年建成國(guó)家級(jí)精品資源共享課程。我校紡織工程專(zhuān)業(yè)紡紗系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)投入大量人力、物力開(kāi)展“紡紗原理”線(xiàn)上線(xiàn)下混合式一流課程的培育與建設(shè)，該課程于2020年被評(píng)為國(guó)家級(jí)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式一流課程。教學(xué)團(tuán)隊(duì)以“紡紗原理”國(guó)家級(jí)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式一流課程建設(shè)為契機(jī)，在掌握學(xué)情的基礎(chǔ)上，針對(duì)課程教學(xué)中存在的線(xiàn)上線(xiàn)下資源更新滯后、課程學(xué)時(shí)不斷減少，以及傳統(tǒng)課堂教學(xué)滿(mǎn)堂灌、學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差、課堂參與度低、考核方式不能激發(fā)學(xué)生的潛力等“痛點(diǎn)”問(wèn)題，對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行了一系列改革。全新的教學(xué)模式更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)習(xí)慣，有效促進(jìn)了教學(xué)，提高了課程教學(xué)效果。

一、“紡紗原理”課程教學(xué)中的“痛點(diǎn)”問(wèn)題

“紡紗原理”課程支撐了大紡織寬口徑培養(yǎng)要求，將原有的“棉紡學(xué)”“毛紡學(xué)”“麻紡學(xué)”“絹紡學(xué)”等同類(lèi)課程進(jìn)行整合，對(duì)不同纖維紡紗的基本原理和共性知識(shí)高度凝練，包括原料初步加工、選配、開(kāi)松、除雜、混合、梳理、精梳、牽伸、勻整、加捻、卷繞等原理，主要體現(xiàn)為纖維運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)[2]。對(duì)于初涉紡織專(zhuān)業(yè)知識(shí)、工程意識(shí)還比較薄弱的本科生來(lái)說(shuō)，“紡紗原理”課程知識(shí)點(diǎn)多(包括了初步加工、選配、開(kāi)松、除雜、混合、梳理、精梳、牽伸、勻整、加捻、卷繞等原理)，且非常抽象(主要體現(xiàn)為纖維運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)，涉及材料力學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)等)，因此學(xué)習(xí)難度較大。此外，在課程教學(xué)過(guò)程中還存在線(xiàn)上線(xiàn)下資源更新滯后(一般教學(xué)視頻更新周期為2年)，課程學(xué)時(shí)不斷減少(大紡織寬口徑培養(yǎng)要求減少學(xué)時(shí))，以及傳統(tǒng)課堂教學(xué)滿(mǎn)堂灌(與學(xué)生互動(dòng)少)，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差(學(xué)習(xí)難度大而厭學(xué))，課堂參與度低(沒(méi)有渠道參與課堂活動(dòng))，考核方式不能激發(fā)學(xué)生的潛力(以試卷考核為主)等“痛點(diǎn)”問(wèn)題。

二、“紡紗原理”課程教學(xué)的改革

1.更新線(xiàn)上線(xiàn)下資源

(1)教材建設(shè)。開(kāi)展教學(xué)改革，教材建設(shè)是基礎(chǔ)。為適應(yīng)紡織工程專(zhuān)業(yè)厚基礎(chǔ)、寬口徑的培養(yǎng)要求和紡織工業(yè)的發(fā)展需求，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)了《紡紗原理》教材，并于2020年10月由中國(guó)紡織出版社出版。該教材通過(guò)高度凝練和深入分析紡紗加工中原料選配、開(kāi)松、梳理、精梳、牽伸、加捻、卷繞的基本概念、基本原理及其在成紗工藝中的應(yīng)用，使學(xué)生掌握紡紗加工的基本原理和應(yīng)用規(guī)律。教材最后一章“新型成紗”，重點(diǎn)闡述了新結(jié)構(gòu)環(huán)錠紡紗和新型紡紗的成紗原理與實(shí)際應(yīng)用，可使學(xué)生進(jìn)一步掌握紡紗工藝?yán)碚摵图夹g(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。在重點(diǎn)章節(jié)后面除了思考題外，還增加了專(zhuān)題討論，討論題目結(jié)合最新的紡紗技術(shù)[2]?！都徏喸怼方滩臑榫€(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)內(nèi)容更新及學(xué)生自主學(xué)習(xí)提拱了最新素材。

(2)線(xiàn)上資源建設(shè)。我校“紡紗原理”課程自2010年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程以來(lái)，我們對(duì)該課程的線(xiàn)上資源不斷擴(kuò)充、完善和更新，使學(xué)習(xí)資源日趨豐富。2010年，在建設(shè)國(guó)家級(jí)精品課時(shí)自建了“紡紗原理”網(wǎng)絡(luò)課程，在我校教務(wù)處和紡織科學(xué)與工程學(xué)院網(wǎng)站上運(yùn)行，供我校師生學(xué)習(xí)[3]。2016年，我校“紡紗原理”課程被評(píng)為國(guó)家資源共享課，我們對(duì)網(wǎng)上教學(xué)資源更新完善后，自2016年9月在“愛(ài)課程”網(wǎng)站上運(yùn)行。課程的基本資源包括教學(xué)錄像、教學(xué)課件、習(xí)題試卷等共323件，拓展資源6大類(lèi)，選課學(xué)習(xí)人員遍及全國(guó)。截至目前，該課程在“愛(ài)課程”網(wǎng)站上學(xué)習(xí)人數(shù)達(dá)33 248人，我校約1 500名學(xué)生參與論壇發(fā)帖，45 970人次參與互動(dòng)。

針對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代手機(jī)等移動(dòng)媒體對(duì)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的影響，2019—2020學(xué)年秋季學(xué)期，我們對(duì)“紡紗原理”課程教學(xué)資源進(jìn)行整合，開(kāi)通了超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和學(xué)習(xí)通線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)，不僅學(xué)生課下可以在線(xiàn)觀看視頻、PPT，參與討論、留言、提問(wèn)、點(diǎn)贊，以及記筆記、傳資料、交作業(yè)等，而且教師在課堂上可以采用手機(jī)投屏與學(xué)生線(xiàn)上通過(guò)簽到、選人、搶答、主題討論、投票等開(kāi)展互動(dòng)，極大地提高了學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)的自主性及線(xiàn)下課堂的參與度。以2019—2020學(xué)年秋季學(xué)期為例，學(xué)習(xí)通平臺(tái)在線(xiàn)10個(gè)班級(jí)，學(xué)習(xí)訪(fǎng)問(wèn)量達(dá)25 550人次，任務(wù)完成量100%，視頻觀看時(shí)長(zhǎng)平均1 050分鐘，每個(gè)學(xué)生平均訪(fǎng)問(wèn)101次。豐富的網(wǎng)絡(luò)資源使教學(xué)從課堂內(nèi)延伸至課堂外，有效地緩解了“紡紗原理”課程教學(xué)課時(shí)不足的矛盾，教學(xué)效果顯著提升。

(3)合理劃分、不斷更新線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)內(nèi)容。針對(duì)課程建設(shè)過(guò)程中存在線(xiàn)上教學(xué)資源更新周期長(zhǎng)、線(xiàn)下教學(xué)資源與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題，我們首先對(duì)紡紗的基本概念、基本原理以及不同纖維和不同紡紗系統(tǒng)、流程、設(shè)備的共性知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行凝練，結(jié)合教材內(nèi)容拍攝了60個(gè)微視頻作為授課視頻，每個(gè)視頻15～20分鐘，便于學(xué)生重復(fù)學(xué)習(xí)；線(xiàn)下教學(xué)內(nèi)容以重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)和體現(xiàn)新技術(shù)、新應(yīng)用、新發(fā)展的專(zhuān)題內(nèi)容為主，將現(xiàn)代紡織新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)新發(fā)展、科研新成果、國(guó)際新趨勢(shì)融入線(xiàn)下教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的靈活多變，緊隨紡織研究的最前沿。例如在第二章“原料準(zhǔn)備”中，專(zhuān)題“紡紗原料回用與環(huán)境保護(hù)”以習(xí)近平總書(shū)記“綠水青山就是金山銀山”為引領(lǐng)，融入循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色發(fā)展、美麗中國(guó)建設(shè)等新發(fā)展理念；在第三章“原料的選配和混合”中，專(zhuān)題“智能配棉”融入人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)，增加內(nèi)容的高階性與創(chuàng)新性，提高學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)度，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與思政教育同頻共振。

2.改革課程教學(xué)模式

為了解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)滿(mǎn)堂灌以及學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差、課堂參與度低的問(wèn)題，我校“紡紗原理”課程采用一般內(nèi)容線(xiàn)上自學(xué)、重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容線(xiàn)下課領(lǐng)學(xué)、專(zhuān)題內(nèi)容討論課互學(xué)、全過(guò)程評(píng)學(xué)的教學(xué)模式。

每次授課前，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上的重難點(diǎn)知識(shí)作為指定的任務(wù)布置給學(xué)生，并配套相關(guān)PPT、輔助視頻、動(dòng)畫(huà)、習(xí)題等，學(xué)生自主線(xiàn)上學(xué)習(xí)，完成知識(shí)的內(nèi)化。線(xiàn)上成績(jī)考核學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)效果，用于學(xué)情分析，進(jìn)而指導(dǎo)線(xiàn)下進(jìn)行有針對(duì)性的領(lǐng)學(xué)。根據(jù)學(xué)情分析，將重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題在線(xiàn)下課堂提出，并通過(guò)手機(jī)APP學(xué)習(xí)通的投屏功能以“學(xué)生搶答”“教師選人”“討論”來(lái)回答，答對(duì)加分并計(jì)入平時(shí)成績(jī)，不會(huì)的學(xué)生通過(guò)同學(xué)的回答和教師的點(diǎn)評(píng)講解，在生動(dòng)有趣的環(huán)境中理解知識(shí)。討論課開(kāi)課前教師先將題目發(fā)給學(xué)生，學(xué)生分組在課下完成，課上每組由1人匯報(bào)，然后同學(xué)互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)，成績(jī)計(jì)入平時(shí)考核成績(jī)。在完成了這一系列教學(xué)活動(dòng)后，以學(xué)期為單位，師生通過(guò)在線(xiàn)平臺(tái)對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行檢測(cè)和反饋，最后結(jié)合期末考試成績(jī)形成全過(guò)程評(píng)學(xué)?！凹徏喸怼闭n程線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)度，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3.采用全過(guò)程考核方式

“紡紗原理”課程傳統(tǒng)考核方式注重的是期末考試，考試成績(jī)更多體現(xiàn)的是學(xué)生的應(yīng)試能力。“紡紗原理”是一門(mén)理論性、實(shí)踐性并重的課程，采用卷面考試的方式來(lái)考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度并不科學(xué)，也不利于激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新能力，必須進(jìn)行改革[4]?！凹徏喸怼闭n程線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)采用了“線(xiàn)上績(jī)效20%+平時(shí)成績(jī)30%+期末考試成績(jī)50%”的全過(guò)程考核方式，如表1所示。

表1 “紡紗原理”課程考核方式

通過(guò)設(shè)計(jì)線(xiàn)上章節(jié)自測(cè)題，以及考查登錄次數(shù)、在線(xiàn)時(shí)間、發(fā)帖回帖量等線(xiàn)上學(xué)習(xí)行為，獲得線(xiàn)上績(jī)效；線(xiàn)下通過(guò)學(xué)習(xí)通的搶答和點(diǎn)名功能開(kāi)展“學(xué)生搶答”“教師選人”，答對(duì)加分計(jì)入平時(shí)成績(jī)；課堂主題匯報(bào)每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與，成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī)；期末試題對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，使課程目標(biāo)可考核、可測(cè)量，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度可量化。期末總成績(jī)由線(xiàn)上績(jī)效、平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)組合而成。(1)線(xiàn)上績(jī)效：主要考查學(xué)生線(xiàn)上章節(jié)自測(cè)題、登錄次數(shù)、在線(xiàn)時(shí)間、發(fā)帖回帖量等線(xiàn)上學(xué)習(xí)行為；(2)平時(shí)成績(jī)：主要考核學(xué)生課堂提問(wèn)、搶答、專(zhuān)題匯報(bào)和課后作業(yè)等平時(shí)學(xué)習(xí)情況；(3)期末考試成績(jī)：期末考試題對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，主要考核畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成情況，采用閉卷筆試形式，以選擇、判斷、簡(jiǎn)答、計(jì)算、論述等題型為主。

“紡紗原理”課程全過(guò)程考核方式，通過(guò)課堂有限的時(shí)間，有效地促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，切實(shí)提高了課程教學(xué)質(zhì)量，保障了課程培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

“紡紗原理”作為紡織工程專(zhuān)業(yè)核心課程，在專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中起重要作用。課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)體現(xiàn)高階性與創(chuàng)新性的線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)內(nèi)容與增加學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)度的教學(xué)模式及其方法手段的不斷創(chuàng)新，把“紡紗原理”建設(shè)為國(guó)家級(jí)精品課程，采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式，提高了教學(xué)質(zhì)量。近五年，我校紡織工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生紗線(xiàn)設(shè)計(jì)大賽近300人，提交作品近220份，獲獎(jiǎng)作品101份，其中獲特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)17項(xiàng)，參賽人數(shù)與獲獎(jiǎng)學(xué)生人次均名列前茅。