新形势下纺织工程专业教学改革与实践 *

冯建永，黄志超

(浙江理工大学 纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)，浙江 杭州 310018)

纺织工程是一门应用性、工程性和实践性很强的学科，传统的纺织工程教育存在注重灌输式理论教学、单一化课程评价模式、教学手段落后、信息化程度低、教育技术落后等问题，难以满足信息化时代的要求[1]。随着新一轮科技革命和产业变革的到来，互联网、物联网、大数据、人工智能、新材料、新能源等新科技的应用以及新商业模式的快速崛起，国家创新驱动发展、“互联网+”以及“一带一路”建设的实施，创新、协调、绿色、开放、共享新发展理念的落实，知识更新和新知识产生的速度不断加快，这些发展和变化对现代工程技术人才的知识、技能、素质和视野提出了新要求[2]。在此背景下，传统纺织工程专业教育面临新的挑战，为此笔者提出了多元化启发、研讨式互动、全方位实践、多样化结合、过程性评价的教学改革措施，探索新形势下纺织工程专业教学改革策略，以提升学生的工程实践、创新创造创业、语言表达、团队合作、独立思考、发现问题、分析问题及解决问题的综合能力。

一、 多元化启发式教学引导学生深入思考

笔者在纺织工程专业教学时，要求学生自主查阅相关资料，或者结合自己的实际经历，或者根据看过的影视作品中的服装及道具，运用所学纺织专业知识进行主题发言。学生提出的发言主题有胶囊式成衣、无供能机械手臂、3D打印血管/面料、室内小太阳织物、可调节枕头、超级纺织机器人、大块洄游定向鱼道、流浪地球维生服、篮球护膝、游艇夹层织物、感受偶像心跳服装、量子隐形衣、火星着陆防撞击服装等。比如，有学生看过《流浪地球》电影后提出可以设计一款流浪地球维生服；有学生特别喜欢某个歌星，觉得可以设计一款能够实时感受偶像心跳的服装，穿着该服装去看演唱会，会有一种特殊感受；有学生觉得枕头的高度不太合适，睡觉或者躺着看书时让人感觉不适，提出设计一款可自动调控高度的枕头；有学生喜欢量子物理，提出了量子隐形衣的想法。同时，在课程教学过程中适当引入思政内容，结合“学习强国”APP中的科技板块，让学生熟悉相关科技发展历程及前沿技术。此外，建议学生观看纪录片《丝绸之路》及CCTV《发现之旅》栏目的《纤维改变生活》等纺织类科普节目，帮助学生树立正确的世界观、人生观及价值观，提高学生的政治素养及品德修养。

二、 研讨式互动提升学生学习兴趣

1. 案例教学

改变传统的灌输式教学方式，在教学过程中适时引入案例，调动学生的学习兴趣。针对主题或者案例，教学内容不局限于课本，将一些新的高科技纺织品作为案例或者研讨主题引入课堂，如可穿戴技术、3D打印技术、纺织智能制造技术等，引发学生积极思考，结合当代大学生的个性及心理需求，不断提升其对纺织专业的学习兴趣。

例如，将港珠澳大桥作为高科技纺织品的应用案例。港珠澳大桥建设中使用了一种高性能纤维，即超高分子量聚乙烯纤维。该纤维用于制作大桥的吊绳，教师将单根纤维承重(35千克)、吊绳中纤维数量(14万根)、轻质高强特性(重量仅为钢绳的1/7)、吊装重量(6 000吨)及使用寿命(120～150年)等相关知识点如抽丝剥茧般层层引入，再逐步过渡到课程教学内容，极大地提升了学生的学习兴趣。通过这种案例分析，让学生知道纺织品不只是纱线、面料，其应用领域无限广阔，上可升天(航空航天用纺织品)，下可入地(土木建筑用纺织品)。

针对2020年初暴发的新冠肺炎疫情，引入有关个人防护纺织品的案例，介绍N95口罩(材料体系、不同类别、制备方法、性能要求、评价标准、保存与清洗)相关内容，举例说明口罩的核心过滤层熔喷非织造布工艺及SMS口罩加工过程，加深学生对防护纺织品专业知识的理解。同时，还拓展到防护服(性能指标、不同分类、所用材料、测试标准、应用场合)以及抗菌、过滤、防病毒、防粉尘颗粒等健康纺织品知识，提高学生对接触传染、飞沫传染、气溶胶传染病毒及细菌的防护意识。

2. 研讨式教学

教师预先设计研讨主题，采取学生独立思考(5～7 min，自由选题，查阅相关材料，可以手机搜索)→自由分组(2～3 min)→小组讨论(5～7 min)→小组成员陈述(5～10 min，随机抽查、自由陈述)→教师总结(4～5 min，小组发言结束或者全部研讨结束后进行补充)的方式开展研讨式教学。通过学生间的多边交流、互相讨论而寻求真知的教学方法，再辅以教师的积极引导和及时总结，教学效果明显提升。

采用研讨互动式教学方式能够丰富教学内容，活跃课堂气氛，提高学生的参与度。通过独立思考—小组讨论—师生互评的教学过程，既激发了学生学习的主动性，又解决了学生上课玩手机的问题，使学生加深对课程内容的理解。学生在独立思考过程中，根据自己所学专业知识并查阅相关资料，自主探索一些开放性的研讨主题，发现问题、分析问题、解决问题。小组讨论环节既丰富了学生的知识，也增强了学生的语言表达能力。

三、 全方位实践教学提升学生工程实践能力

现有纺织工程专业的实践教学包括校内和校外两部分，但以校内实践教学为主。校内的一些设备比较陈旧，实践性环节单一，与纺织产业链结合较弱，缺少与新兴学科深度融合的企业实践。笔者在实践教学方面主要进行了以下改革。

(1) 增加实践教学比例，先在校内进行课程实践，了解基本的操作、原理及过程，再到相关企业进行社会实践，了解最新的纺织行业发展现状及技术。在选择校外企业时，积极寻求与纺织学科深度交叉融合的企业，尤其是纺织与生物、医学、高分子材料、信息、能源、电子、人工智能、大数据、智能制造等企业，增强学生对新兴工程学科发展的了解，也符合“新工科”的培养要求。当前，随着美国及欧洲国家提出的革命性纤维与织物、未来纺织的国家级战略，纺织业已与“工业4.0”进程紧密结合在一起，是带动产业升级的新动能，成为新的发展潮流。“大纤维”“大纺织”产业链及其颠覆性影响已进入全新时代。因此，选择与纺织交叉融合的企业十分重要。

(2) 聘请企业工程技术人员来校指导实践教学，促进学生对创新、创造、创业的理解。学校和企业共同录制实践教学视频，学生在参观企业后可以通过相关线上学习APP观看视频，加深对实践内容的理解。

(3)本科生从大二开始可以参与纺织企业的实践，一直延续到毕业设计(论文)，使得工程实践贯穿整个纺织工程专业课程学习阶段，以企业的实际需求或者技术难题作为本科生开展科研的选题来源。在笔者指导本科生科研项目过程中，学生直接面向企业的实际需求开发相关产品，最后将相关参数及样品提供给企业，极大地提升了学生的专业成就感。

四、 采用线上线下结合的教学方式

借助在线学习APP或平台，比如钉钉、雨课堂、智慧树、超星、大学生MOOC、在浙学等进行线上教学。如笔者使用的超星平台，具有签到、问卷、抢答、选人、评分及测验等功能。对已发布任务点(统计每个学生的完成量及得分)、学习访问量、章节测验、学生管理、成绩管理(需要事先设置好每个部分及成绩比例，比如课程视频35%、章节测验10%、访问次数5%、作业10%、考试40%，系统会自动统计每个学生的成绩及排名)、教学预警(可以将视频得分、任务点完成、作业完成率较低的学生统计出来，及时进行提醒)、课堂(在线课堂、直播)进行教学活动。同时，利用课程QQ群及微信群辅助教学。笔者在2019年录制了约500 分钟(2学分)课程视频，在超星平台上传章节资料后，学生可以在手机APP或电脑端观看相关视频。采用线上教学，布置学习任务，提醒重难点和答疑。通过多样化教学方式可以使整个教学内容更加丰富，显著提高学习效果。

五、 注重过程性评价，加强学生能力培养

对于课程的考核，突破平时成绩(包括作业、上课出勤率、课堂表现等)+期末成绩(试卷考试、课程论文或报告)的传统方式，探索多样化评价方式。比如小组作业、PPT汇报、专题研讨、教学值日、主题发言及工程实践，尤其注重对小组作业或团队作业的考核。对于团队合作项目，在给出小组成绩的同时，小组内各个成员的成绩也采用差异化评价方式。通过小组成员互评、班级成员点评及教师总评的方式，综合给出每名学生的成绩。这种多样化评价方式注重过程性考核，侧重整个学习过程中学生综合能力的培养。

六、 结语

在“新工科”背景下，受大数据、人工智能等新技术以及“互联网+”等重大战略的影响，要求高校的人才培养更加注重工程实践能力、学科交叉与深度融合能力以及创新创造创业能力。在“双一流”建设背景下，我国高等教育要建设一流本科、做强一流专业、培养一流人才。针对纺织工程专业人才培养现状，本文提出了多元化启发、研讨式互动、全方位实践教学、多样化结合、过程性评价改革措施，并进行探索及实践，期望促进纺织工程专业教学质量，不断提升学生的工程实践、创新创造创业、团队合作、语言表达、独立思考、发现问题、分析问题及解决问题的综合能力，提升我国纺织工程专业人才培养质量及核心竞争力。