非织造材料与工程专业建设对纺织工程专业“新工科”建设的启示——以天津工业大学为例

范 杰，钱晓明，马崇启，刘 雍

(天津工业大学 纺织科学与工程学院，天津 300387)

一、 纺织工程专业“新工科”建设的意义

2018年4月，教育部公布了首批“新工科”研究与实践项目，以推进我国高校“新工科”建设与实施，这是我国高层次工科创新人才培养的重要举措。“新工科”建设是主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动，特别是近年来以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济的涌现，国家一系列重大战略的实施，传统产业的转型升级和新旧动能转换，以及提升国家硬实力和国际竞争力四个层面，体现了“新工科”建设的必要性和紧迫性[1]。“新工科”由新型工科专业、新生工科专业和新兴工科专业三大类专业构成[2-3]，其中传统工科专业的转型、改造和升级即属于新型工科专业的建设[4]。

一般来说，传统工科专业是工科优势高校多年积累的领先领域和办学特色，在师资队伍、课程体系、实践基地、社会影响力等方面具有明显的比较优势，但囿于“路径依赖”，工科优势高校的传统工科专业改造升级是“新工科”建设的重点和难点所在[5]。纺织工程专业作为典型的传统工科专业，在我国纺织工业从无到有、从小到大、从大到强发展的各个阶段发挥了重要作用。在新的历史时期，我国纺织工业正进入高质量发展新阶段，以往的劳动密集型传统产业正在改变，以高品质高性能纤维、产业用纺织品、高端智能制造为代表的科技产业，以服装品牌、家纺品牌为代表的时尚产业，贯穿全产业链的绿色制造产业，正成为新的社会认知，“科技、时尚、绿色”正在成为我国纺织服装产业的新定位与新标签[6]。因此，纺织高等工程教育如何更好地适应不断转型升级的中国纺织服装产业，如何在全球化时代背景下引领世界纺织行业的发展，成为我国纺织工程高等教育改革的内在动力。

本文通过剖析我校(天津工业大学)非织造材料与工程专业从建立初期到现在的建设情况和成功经验，为纺织工程专业适应“新工科”建设的升级改造提供借鉴。

二、 我校非织造材料与工程专业建设现状

非织造材料属于纺织范畴，但与传统纺织不同，是介于传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料，具有结构、外观、性能的多样性[7]。因此，非织造材料与工程是一个多学科交叉、与工程紧密联系的学科，它综合了纺织、塑料、造纸、化学、印刷等工程，涉及物理学、化学、力学、工程学等多个学科分支[8]。

40多年来，非织造材料的生产和消费一直保持着较高的增长趋势，已成为国内外公认的朝阳产业。为适应我国非织造产业的发展，我校从20世纪80年代初便在纺织工程专业开设“非织造布”课程。1989年在原天津纺织工学院纺织系纺织工艺教研室的基础上成立了无纺布教研室，同年在纺织工程专业下设非织造布方向，并按专业要求培养学生，是国内高等院校中第一所按专业培养要求开设非织造布专业方向的院校。经过30年的发展，我校非织造材料与工程专业已经形成了较为完善的专业教学研究体系，拥有良好的专业师资队伍和实践教研条件。2004年我校正式向教育部申请开设非织造材料与工程专业，2005年与东华大学一起获得教育部批准设立该专业，成为全国最早开设该专业的两所高校之一。目前国内苏州大学、南通大学、大连工业大学、中原工学院等高校相继开设了非织造材料与工程专业，全国开设相关专业的高校已增至14所，呈现蓬勃发展之势。截止到目前，我校纺织工程专业非织造布方向和非织造材料与工程专业已招收22届学生，为我国非织造行业培养了1 700多名毕业生。在专业建设过程中，我校编写出版了非织造材料与工程专业系列化教材6部，其中《非织造后整理》《非织造材料与工程学》为“十一五”和“十二五”国家级规划教材，我校非织造材料与工程专业被确定为教育部高等学校特色专业和天津市品牌专业建设点。该专业的开设不仅填补了国内非织造行业高端人才培养的空白，其建设经验也为国内相关高校的专业建设起到了引领和示范作用。

三、 我校非织造材料与工程专业建设经验

非织造材料与工程专业作为面向产业发展需求的新兴专业，在建设之初，存在行业新兴、专业教材缺乏、核心知识内容不系统、教师专业背景差异较大等问题，需要将高分子材料工程、纺织工程、染整工程、机械工程等多学科知识进行整合，并结合工程实践，不断进行专业建设与人才培养模式的摸索和完善，其建设初期的状况与今天的“新工科”专业建设颇为相似，因此总结非织造材料与工程专业建设经验，可供“新工科”专业建设借鉴。

1. 专业课程的交叉和融合构成系统知识链

非织造材料与工程专业涉及高分子物理、高分子化学、化纤纺丝工艺及理论、梳理成网技术、后整理工艺、机械工程、计算机、机电设备及自动化等多个专业学科领域，核心知识领域涵盖纺织科学与工程、材料科学与工程、机械工程等学科，包含的核心单元主要有非织造化学、纤维化学与物理、高分子材料学、非织造原理、非织造后整理、非织造产品应用与质量标准、非织造材料性能测试、非织造材料设计与开发、非织造设备等。其专业基础核心课程包括机械设计基础、非织造化学基础、高分子化学及物理、非织造机电传动基础等。在专业课程交叉融合的基础上，以“非织造原理”“非织造用黏合剂”“非织造布产品应用与质量标准”“非织造布后整理”“非织造设备概论”“非织造材料性能测试”“非织造专业前沿技术讲座”“非织造产品开发”等专业领域核心课程构成系统知识链，为学生掌握扎实的专业理论基础知识奠定了基础。

2. 专业教师队伍知识结构合理，专业内涵不断优化和延伸

我校非织造材料与工程专业建立之初，专业教师主要来自于纺织、化纤和高分子材料等专业，随着专业建设的不断深化，增加了化工、机械、机电等相关专业教师。目前我校非织造材料与工程专业共有全职教师17人(含实验教师)，教师专业背景包括化纤(占17.6%)、非织造材料(占23.5%)、高分子(占23.5%)、纺织(占11.8%)、机械(占11.8%)、化工(占5.9%)和机电(占5.9%)，教师的知识结构和学缘结构相对合理，具有较强的学科专业交叉性。

在专业内涵建设方面，自2007年开始，我校率先在国内外非织造本科教育体系内创建了“非织造产品设计与应用”和“非织造工程与技术”两个方向的教学平台，确立了新的人才培养方案框架下两个专业方向的人才培养目标、培养要求、课程体系、教学内容与教学计划，平衡了专业教学广度与深度之间的矛盾，满足了非织造行业对本科人才知识结构的需求。

3. 注重实践教学，不断探索人才培养模式

非织造材料与工程专业属于新型纤维材料加工工程，实践性很强，实践教学是专业的必修课程，也是提升学生创新实践能力的必要手段。我校非织造材料与工程专业现有专业实验室面积约1 360 m2，建有过滤材料测试、土工材料测试、聚合物原料测试、非织造隔膜测试和常规物理测试5个专业实验室，1个非织造实训工程中心。承担“非织造专业实验”“非织造布性能与测试”“非织造设备”“非织造机电传动控制基础”“非织造产品应用与质量标准”5门课程的33个实验，以及“认识实习”(3周)、“工艺上机实习”(2周)和“产品上机实习”(3周)等工程实训。实践教学内容分层次设置，按照由基础验证性实验—综合性、设计性实验—创新性实验—研究提高性实验的层次安排，将实验课程模块化设计，便于学生有效掌握专业知识及技能，实践教学课程开出率达100%。

我校非织造材料与工程专业十分注重将学生培养与行业发展相结合，先后实施了“3.5+0.5”和“3+1”毕业实践环节的人才培养模式，建成了多个实践教学平台。除在校内搭建了小型化、成系统的非织造材料柔性加工与测试实践教学平台外，还先后与福建鑫华股份有限公司等企业共建了2个国家级工程实践教育中心，与地方政府共建了3个实习基地，与20余家国内知名企业共建了实践教学基地，为学生实践能力的培养提供了保障。

4. 不断丰富培养手段，培养拔尖创新人才

我校非织造材料与工程专业在培养拔尖创新人才方面注重全过程育人，通过不断丰富培养手段，提升育人实效。在学生进入专业学习之前，以创新意识培养为主，开展通识课程教育、专业启蒙教育——经纬大讲堂，培养专业认知。通过“布之奇”“锦之倩”等课外学生社团活动，激发学生的创新兴趣和欲望。同时，结合课程实习和课程设计，组织学生开展科技项目、创新训练计划、学科竞赛等活动，并建立本科生导师制，让学生参加课外科研活动，申请专利，发表论文，参加天津市创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛、全国大学生非织造材料开发与应用大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等，培养拔尖创新人才。我校非织造材料与工程专业学生在各项赛事中屡获佳绩，如在2019第七届“金三发·兰精·安德里茨杯”全国大学生非织造材料开发与应用大赛中，在由18所高校参赛的150余件作品中，我校学生获得特等奖1项、一等奖2项、二等奖4项、三等奖4项和优秀奖4项，获奖作品数量在所有参赛院校中位居第一。

四、 对纺织工程专业“新工科”建设的启示

1. 主动迎合行业和产业发展需求，加强顶层设计，构建“新工科“人才培养体系

非织造材料与工程专业的快速发展，与非织造材料行业和产业的崛起不无关系。因此，高等工程教育必须主动预测行业和产业发展需求，提早介入，加强顶层设计和专业内涵建设，构建面向产业、面向未来、面向世界的“新工科”人才培养体系，才能培养出引领产业发展的科技领军人才。

2. 重构知识结构，打造多学科交叉融合的新型大纺织工程专业体系

传统专业的升级改造易陷入专业惯性思维，导致专业改造变成“添油加醋”“缝缝补补”，流于形式。以我国纺织工程专业为例，作为传统工科专业，经过半个多世纪的发展，虽然知识结构和内容大量更新，但是随着智能制造、物联网、人工智能等高科技的引入，核心知识结构及人才培养模式与新经济和新产业的需求还存在较大差距，越来越滞后于产业。因此，纺织工程专业要实现“新工科”建设，必须要有壮士断腕的精神，进行大刀阔斧的改革，找准改造的途径、交叉融合的切入点，重构核心知识结构。另外，纺织行业应用面十分广泛，产业门类繁多，应按照国务院关于深化高等工程教育改革的要求，各校充分发挥综合性或多科性大学的优势和资源，积极探索构建新型的工艺结合、工理交叉和工文融合的大纺织工程专业体系。

3. 以创新能力与实践能力培养为目标，探索新型人才培养模式

一般来说，高校专业知识的更新有一个发现、创造、固化成型、输出的过程，其更新速度与产业发展相比有一个滞后过程，这个“滞后”可以通过不断提升的学生创新能力与实践能力进行弥补。纺织工程专业“新工科”建设的核心应该以学生为主体，更新教育理念，改善教育环境，优化教育设施，变革教育模式，着力提升学生的创新能力与实践能力，以及快速适应变化的能力[9]。要不断探索新型人才培养模式，发挥高校多学科校内协同育人优势，不断强化工程教育产学研合作的教育教学模式。开展创新创业教育，通过各种创新创业大赛、项目、平台等，锻炼学生的实践与创新能力，培养科学态度和创新精神，激发创新创业热情。通过建立跨学科交融的新型学术机构或平台、未来技术学院等方式，突破体制机制瓶颈，为跨院系、跨学科、跨专业交叉培养“新工科”人才提供保障[9]。

4. 加强专业宣传，提升专业知名度和影响力

目前我校非织造材料与工程专业的发展尚存在一些不足，其专业知名度和影响力有待进一步提升。以招生与就业为例，目前我校非织造材料与工程专业就业率达到98%以上，毕业生遍布国内非织造生产企业，从事一线生产、产品研发、市场销售、企业管理等工作，体现了良好的专业能力和职业素养。大多数毕业生经过不断锻炼已成为所在企业的技术、销售或管理骨干，部分毕业生创办的企业已在国内外具有较高影响力和知名度，我校也被誉为“中国非织造布人才培养摇篮”。但我们也注意到，目前国内非织造材料与工程专业的高考报考志愿录取率普遍较低。在纺织行业普遍被考生认可度较低的今天，纺织专业“新工科”人才培养关系到行业的进步和发展。近年来，我们也欣喜地看到，中国纺织人不断与国内大型媒体合作，从各个渠道展示现代纺织工业的新亮点和新趋势。如我校开设的国家精品视频公开课“纺织与现代生活”，与中央电视台科教频道《穿越时空-未来科技》栏目合作的节目《超级战衣》等。最近，中国纺织工业联合会与央视四套合作拍摄的“穿衣革命”系列片，从历史上最简单的遮体保暖到如今的“科技、时尚、绿色”引领新的生活方式，引发了一阵纺织高科技旋风。这些对于促进纺织工程专业“新工科”建设具有重要作用和意义。未来需要更多这样的课程、报道、节目宣传等，为纺织工程教育和产业发展提供更大更广阔的舞台。

五、 结语

作为传统优势工科，纺织工程专业承担着总结和继承工程教育改革发展的成功经验，发挥自身与行业产业紧密联系的优势，面向当前和未来纺织工业发展急需打造工程专业升级版的使命。因此，在探索“新工科”建设的过程中，如果能从非织造材料与工程专业建设中吸取经验及教训，特别是从顶层设计入手，构建新型纺织工程专业人才培养体系，创新人才培养模式，提高专业影响力，对于纺织工程高等教育服务国家战略发展，进而提升我国工程教育的整体实力与国际竞争力具有重要意义。