吳艷杰,劉君妹,陳明星,王新亞
(1.河北科技大學紡織服裝學院,河北 石家莊 050018;2.河北省紡織服裝技術創新中心,河北 石家莊 050018)
實踐課程教學是所有工科具有的根本屬性,實踐能力的培養是工程教育的核心[1]。紡織工程專業為培養具備紡織工程相關知識和技能的高素質專門人才而開設的本科專業,學生需要掌握紡織工程學科的基本理論和最想具備的技能。同時,還需要熟練運用相關技術、紡織材料的性能、紡織工藝等知識,培養學生解決復雜工程和控制產品質量的能力,服務交叉行業建設。實踐課程教學為了提供學生與實際工作環境接軌的機會,幫助學生將所學的理論知識應用到實際工作中,加深對知識的理解和記憶,培養學生的實踐能力和解決問題的能力,培養學生的創造力和創新意識。通過參與實踐課程教學,學生能夠積累實際工作經驗,拓寬就業視野,提升自身的就業競爭力,為未來的職業發展打下堅實基礎[2]。
在互聯網+時代的背景下,傳統的實踐課程需要進行教學方法改革,以適應學生對信息、知識和技能學習需求的增長和對混合教學模式的期待。這種混合教學模式將線上和線下教學相結合,利用信息技術的發展,提供更多元化的實踐課程體系、內容和教學方法[3]。
基于本學校的人才培養目標,該研究構建了多樣化的實踐課程體系和教學內容、教學方法,提出了組織學生到校內本科教學實驗室、教學實踐基地、紡織企業等實踐地點進行參觀實踐。同時,在考核方式上采用多元化的“動態”與“靜態”相結合,通過多途徑和多形式開展實踐課程教學。這樣的教學模式逐漸形成了課程教學、實驗教學、科學研究、生產實踐和紡織產業之間有機聯系的教學模式。
在新時代背景下,大部分企業為自負盈虧的私有制企業,企業可能認為學生缺乏經驗和技能,實踐學習的效果不佳或無法滿足學生和企業的期望,這使得學生難以在實踐過程中有效地應用所學的理論知識,無法將理論聯系到實際,不能立即為企業創造價值或以后留在企業就業,校企雙方期望均難以達成,影響企業的積極性和配合力度。在實踐課程教學中,學生可能對實踐學習產生抵觸情緒。這可能是因為紡織生產車間內部環境、噪音等因素使學生難以適應,或是學生對艱苦的工作環境感到不適。此外,不同實踐企業在實踐內容、培訓環境、住宿條件等方面亦存在差異,在實地參觀學習時,由于場地環境和人身安全限制,不允許學生親自實操,只能觀摩學習,這限制了他們的學習效果,最終導致學生的工作效率和學習質量不高,企業不重視[4]。
紡織工程專業為了保證教學質量和實習效果,傳統的實踐教學組織都是分小組輪換進行的,由2 名校內專職教師帶隊,乘車前往校外企業進行參觀學習。但是由于實習場地的限制,能同時容納的人數有限,實踐學習期拖得很長,且實習現場生產設備運行的噪聲較大,易掩蓋指導老師或工作人員的講解,無法保證將知識要點傳遞給所有學生。部分學生在實習中也僅是機械性記錄,并未深入思考和真正理解,且學生對專業知識的學習興趣和實踐學習意愿不高,一部分是因為大部分學生是調劑生,對所學本專業不喜歡,受應試教育的影響,學生習慣于死記硬背,盲目和被動地學習專業知識,缺乏學習的主動性和創造性,對將來從事的職業感到迷茫和困惑,還有部分學生想跨專業繼續深造,不想實踐學習相關技能。另外部分學生以自我為中心,不能很好地和企業技術人員交流,在處理團隊協作和人際關系時力不從心,增加了學生的心理負擔。
傳統實踐課程考核方式單一,即實習結束后學生提交實習成果,實習成果主要包括兩部分:一是實習報告;二是實習體會。負責考核教師多為校內老師,通過批閱學生提交的實習成果評定成績。這種考核方式簡單并且帶有一定的主觀因素,由于學生實習報告相互借鑒情況嚴重,內容基本上大同小異,任課教師在批閱學生實習報告時可能存在按照以往上課的印象、學生字跡工整度、內容的多少、格式正確程度等因素評分。因此,這種單一的考核方式不能科學合理地反映學生的真實成績,無法全面掌握同學們知識、能力等情況,不利于學生理論與實踐相結合的能力培養,難以達到實踐教學效果和目的。
通過對現有實踐教學模式的思考,開展線上+線下混合模式提升紡織工程專業學生的實踐能力和綜合素養,為他們的職業發展打下堅實的基礎。通過線上與線下混合教學模式對上述問題逐步解決,以線上虛擬仿真實驗改善線下片面實踐學習狀況,以線下實踐深化對理論教學的認知,線上線下相輔相成、同向同行,提供更多機會和資源,以滿足學生對實踐學習的需求。
實習基地是實踐教學的重要載體,建立穩定、具有代表性、多樣化的實習基地是保障實習教學質量的關鍵。結合紡織工程專業的課程內容和發展趨勢,實習基地建設應涵蓋紡紗、織造、質量檢測等各個方向。高校應與實習基地建立穩定友好的協作關系,為實踐教學提供良好條件。傳統實習基地也存在內容形式相對單一、學生參觀難以深入體驗等問題。因此,構建新型實習基地和實習模式具有重要意義。一方面,打通不同實踐環節,形成“實習—畢業—就業”一體化的培養模式,以學生就業需求為導向促進校企合作。
教師的角色定位是實踐教學的組織者和引導者,教師需不斷學習,勇于探索創新。學校應加強培養具備理論教學和實踐教學能力的“雙師型”教師,教師應通過言傳身教帶領學生,注重培養學生的動手能力和實踐能力。學生的角色定位是學習者和參與者。在實踐教學中,學生應該積極參與各種實踐活動,通過動手實踐操作來提高自己的實踐能力,并發揮自己的主體地位,在教師的引導下積極探索,提出問題并尋找解決方案[5]。他們需要注重理論知識的應用和實踐技能的培養,不僅僅停留在理論層面,還要能夠將所學知識運用到實際工作中去。
虛擬仿真實驗平臺的建立是在網絡技術、計算機仿真技術、虛擬仿真教學平臺的基礎上實現的。虛擬仿真教學平臺具有實時交互性、跨時空真實性和可擴展性,是集實物仿真、機械運轉、工藝設計、智能引導和虛擬實驗結果自動校正于一體的綜合集成技術。除了校級平臺的建立,還可以充分利用網絡資源實現教學資源的“基本均衡”。例如,充分利用“國家虛擬仿真實驗教學項目共享服務平臺”“歐倍爾虛擬仿真實驗室”等相關網絡資源[6]。
虛擬仿真實驗具有以下一些常規實驗無法實現的優點,結合紡織科學與工程專業在應用虛擬仿真實驗的經驗基礎上,總結出以下一些優點:(1)可以實現存在部分危險性的實驗項目。比如開清棉工序的開松與除雜,高速轉動的打手、角釘、刀片等操作不當對人體會造成一定的傷害,對于本科實驗很難開展,學生無法通過實驗操作了解各個機器的具體運轉過程;(2)教學經費及設備不足的實驗項目。例如一些實驗所需的掃描電子顯微鏡、烏斯特儀、恒溫恒濕室等設備,無法實驗多臺套的實驗操作,學生不能親手操作并熟練掌握儀器設備的使用方法;(3)實驗操作復雜難度大,學生較難掌握的實驗,手動操作無法實現每個學生反復操作演練。例如不同定量紗條在生產工藝過程工藝參數的調整。
通過改革實踐教學以適應市場和時代需求,銜接與拓展綜合實踐、實習、課程設計、畢業設計、創新活動訓練等專業實踐教學環節,體現內容的系統性和實踐的全面性,與課堂理論知識相呼應或互補,將專業涉及的復雜性工程問題融入實踐教學內容中[7]。
除現場參觀外,學校還可通過專題技術講座的形式,聘請經驗豐富的工程技術人員或管理人員向學生講授實際工程中所遇到的問題和處理方式,介紹行業技術發展的現狀、趨勢和工作特點。這樣既能開闊學生視野,也能為學生畢業后順利進入相關工作崗位起到銜接作用。
隨著社會發展,紡織工程專業的教學內容不斷拓展,包括新型紡紗和現代織造技術等,也需要融入時代特色與發展理念。面對紡織行業智能化、產業化、生態化的發展趨勢,智能紡織也成為紡織工程專業課程及實踐教學的重要內容。在實踐教學過程中,除了傳統紡織工藝單元及機構外,還應加入智能紡紗、智能織造、智能穿戴相關內容,讓學生體會大數據、人工智能、數字化等新一代信息技術在紡織生產工藝、設備設施、運行管理、安全防控等方面發揮的重要作用。在現代化建設背景下,紡織工程專業的實踐教學環節應以生態文明為融入點,使學生了解從原材料的采集、加工到生產、使用、保養、回收和最終處理的全過程,引導學生在學習專業知識的同時培養從生態、經濟、社會等多角度思考問題的綜合工程觀。
為提高人才培養質量,還應注重過程考核,對學生在實習過程中的表現進行全面考察,考核評價的重點應該是發現問題和不足之處,為持續改進提供參考和依據。校企明確實習的目標、任務和要求,避免實踐企業礙于情面等原因放松考核要求,使企業與學校能夠更好地協作,逐年完善企業學習指南,確保過程考核的公正性和準確性。同時,可以采用校企聯合的“雙主體”考核制度,通過增加企業導師評價的權重,可以更加準確地評估學生在企業實踐中的表現。例如,可以將企業導師評價的比重提高至與校內導師的比重一樣。此外,考核范圍也應該包括學生的學習態度、創新精神、團隊協作、職業修養和實踐能力等方面,通過全面的過程考核,可以更準確地反映學生在企業實踐的效果,更好地培養出適應實際需求的優秀紡織工程專業人才。
創新實踐能力是當代大學生綜合素質的重要體現,也是衡量高等教育人才培養質量的重要指標[8]。通過引入具體案例分析和實驗驗證,學生可以運用所學知識解決實際問題,培養解決問題的能力和創新思維。同時,開展課程設計項目,讓學生在實踐中探索和創新,鍛煉他們的設計和實施能力。校方建立與紡織類企業的緊密聯系,搭建實踐實訓基地,加強校外實踐教學活動。通過與企業合作,學生可以深入了解行業現狀和需求,提高對行業的認知并培養與行業內交流和對接的能力。組織學生走進生產現場進行現場教學,將課堂上的抽象理論聯系到實際工藝和設備,促進學生對課程內容的理解和應用。
此外,實行本科生導師制,讓學生能夠與專業教師進行緊密聯系,并通過學科競賽、大學生創新創業項目和參與科研課題等途徑進行實踐訓練,讓他們從設計、原型制作到測試和改進中積累經驗,專業教師給予系統的指導和溝通。通過進入專業實驗室、參與競賽和項目開發等活動,學生可以培養溝通、領導和團隊合作能力,與他人合作創造創新解決方案。
實踐教學效果關乎學生對紡織行業的深入了解和創新能力的提升。面向市場和行業需求,通過線上+線下混合模式的本科實踐課程改革模式研究,形成以工程為背景、實踐為主線的教學模式,為學生實踐教學明確目標、注重過程考核、培養雙師型師資隊伍和多種創新性實踐教學活動相結合,有效完成線下現場實踐教學、線上虛擬仿真實驗教學等任務,在實踐過程激發學生學習的主動性和求知欲,引導學生專業學習興趣,培養學生解決復雜問題的實踐能力、專業素養和創新能力。