“新工科”背景下的“现代纺纱技术”课程教学改革与探讨

周 磊，李长龙

（安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000）

“现代纺纱技术”是高等院校纺织工程专业开设的一门核心课程。它也是学生掌握新型纺纱技术的一门重要课程。该课程主要以各种新型纺纱成纱基本原理为基础，系统地介绍了各种新型纺纱的工艺流程、主要设备和构件组成以及各种工艺参数的设计、成纱的性能和特征、产品开发。该课程旨在让学生在熟悉和掌握新型纺纱原理的基础上，培养学生利用新型纺纱技术设计和加工各种纤维成纱的能力[1]。近年来，随着市场上新型纺纱技术的发展和设备的不断更新，纺织产业转型升级对人才需求也在不断地提高, 同时，在“新工科”背景下，对高校学生的综合能力也提出了要求。因此，探索“现代纺纱技术”课程的改革十分必要。

1 课程教学中存在的问题分析

1.1 教学内容陈旧

目前，“现代纺纱技术”这门课程大部分高校使用的还是谢春萍、徐伯俊主编的《新型纺纱》，此课本2009年出版，距今已11年。由于近年来国内外研发的新型纺纱设备不断升级换代，随着智能制造技术不断发展，新型纺纱设备的信息化和智能化程度也随之发展，出现了各种新技术和新工艺。而传统的“现代纺纱”课程仍然以课堂讲授为主形式开展，且《新型纺纱》课本上的教学内容已经陈旧，与企业的实际生产严重脱节。学生对新型纺纱基本原理的认识主要来源于课本的介绍和课堂老师的讲解，对于各种复杂纺纱设备机构的工作原理还是难以掌握。以安徽工程大学为例，目前，实验室有转杯纺纱机样机，但仅限实验课程演示，对于其他新型纺纱设备，比如喷气纺纱、摩擦纺纱、紧密纺、赛络纺等设备，实验室还未购置。这些新型纺纱设备的教学，主要还是依据老师在课堂的讲解，学生对其原理和结构很难真正了解。这种教学模式很难满足企业对学生综合能力的需求。

1.2 实践教学内容安排缺乏工程背景

纺织工程是该校开设较早的专业，由于受传统教学方式的影响，存在重视理论教学、轻视实践教学的现象。实践教学课时安排较少，学生只能观看实验设备机构，教学内容以演示操作为主, 缺乏设计性和创新性的培养环节内容。由于学生缺少实践操作环节，不利于学生实践能力和创新意识的培养, 难以满足“新工科”背景下对工科人才的要求。

1.3 教师缺少工程背景

近年来，各高校都在进行师资队伍建设，最快速的方法就是大量引进博士，很多应届博士生还未毕业就已经签约了高校。虽然他们突出的科研业务能力和专业知识储备能够胜任理论教学工作，但是大多数博士基本没有任何工程背景，甚至在硕博期间的研究方向也和传统的纺纱不相关，所以，他们对新型纺纱课程知识的储备也是停留在其本科阶段的学习。由于缺乏工程背景，教师本人对新型纺纱设备机构理解不到位，他们对纺纱设备的了解也停留在书本的介绍上，对现有企业使用的设备结构和近年来市场出现的新型设备了解甚少。此外，高校对教师的考核仍停留在课堂教学质量、科研项目和学术论文上，教师也没有更多的精力放在教学设计和提升自身工程实践能力上。这些给现代纺纱技术课程的教学带来了不利的影响。

1.4 学生学习兴趣不高

“现代纺纱技术”课程涉及纺纱设备多，机构复杂，涉及机械原理、流体力学、微积分方程等多基础学科知识，综合性较强，因此在课堂上脱离设备授课，仅用多媒体教学讲解纺纱原理等理论知识，部分学生由于此部分基础薄弱，且现在大部分学生没有预习习惯，很难听懂课程，导致部分学生对此门课程失去了学习兴趣。而且，此门课程一般开设在大三下学期，部分学生此阶段在准备考研，学生将更多的精力放在考研上，枯燥的理论课堂很难激起学生的听课兴趣。另外，现在大学生普遍存在为了期末考试而被迫学习的心理，当他们发现课程考核方式为“考察”，他们往往认为这门课程不重要，在平时学习中很少重视这门课。当课程考核方式为“考试”，大部分学生在平时上课中的积极性会有提升。但目前这门课程仍然停留在理论考试上，对于大部分学生来说，无非就是考前复印平时认真听课学生的笔记并背诵就可以考过了，这也是学生学习兴趣不高的主要原因。

2 “现代纺纱技术”课程的教学改革探索

2.1 修订教学大纲和课件

以工程认证为契机，借鉴双一流学科高校东华大学和天津工业大学教学大纲和先进的教学经验，结合该院实际情况，对原有教学大纲进行优化。在原有教学大纲的基础上，压缩转杯纺纱的课时，增加了赛络纺、紧密纺和新型纺纱产品开发等内容。由于现代纺纱教学时数培养方案中只有26个理论课时和6个实验课时，因此不可能像“纺纱学”课程那样深入、全面地讲解，只能通过课堂理论讲解、学生实践操作和课后学生利用慕课等网络资源自学方式加强学生对知识点的理解。

课本上对各种纺纱设备及纺纱原理进行介绍，主要是借助一些平面的结构组成图和纺纱原理示意图，然后借助文字描述，学生往往难以看懂和理解。因此，有必要优化设计教学课件，借助3Dmax三维绘图、仿真等软件绘制机构三维图形，尤其是设备内部图片，利用动画演示纺纱的成纱过程，便于学生更直观、更容易地了解各设备结构的组成和成纱工作原理。这也大大增加了学生上课的听课积极性。除了讲授教学大纲中涉及需要掌握的新型纺纱设备、方法外，课堂上也要增加企业和市场上出现的新技术、新工艺和新设备的讲解，拓展学生的视野、了解行业前沿知识。

2.2 优化师资，加强教师工程背景的培养

目前，学校对教师专业职称评审也做出了进一步深化专业技术职务评聘改革，分类评价各类人才素质和能力，在专业技术职务分类中了设置了以教学为主型岗位，侧重考察教育教学水平和人才培养实绩，打破之前教师职称评审中唯论文和科研项目的瓶颈。这部分教师将会有更多的时间和精力投入在教学上，对于“现代纺纱”这种理论复杂的课程，可以安排这种类型的老师授课。

为了强化教师专业应用和工程实践能力，促进教师参加社会实践锻炼，建设一支具有较强实践能力和技术创新能力的高素质师资队伍，学校每年也开始选派教师去企业挂职锻炼，这为教师具有工程背景提供了一个良好的平台。学院可根据教师教授课程的不同，安排教师去不同类型的纺织企业挂职锻炼，加强教师工程背景的培养。

为了培养学生的工程素养，在“现代纺纱技术”的实验课程中，学院可安排纺织企业中的校外导师给学生进行授课。这种双导师模式培养可以提高学生工程实践的意识，通过早期接触企业的工程师，让学生更早地了解未来就业的方向，打破学生对自己专业和未来就业的迷惘，充分调动学生的积极性和能动性。

2.3 加大实践教学力度，提升工程背景

实践教学作为提升学生创新能力的关键环节，是“新工科”建设背景下教学改革的重中之重[2]。通过对实验教学方案的修订和完善，将之前的演示实验修订为演示实验+学生实践操作。学院将通过购置喷气纺纱、紧密纺、赛络纺等设备小样机，在演示纺纱的过程后，让学生自己测试纱线性能，通过对比不同纱线性能性质，加深对不同纺纱设备纺纱原理的理解。

增加设计性教学和实践内容，这部分由企业的校外老师完成，通过原料选配、纺纱工艺、质量控制，纺纱成本等方面讲解纱线的设计。通过分组，让学生自主通过小样机设计纱线，校外导师根据学生设计出的纱线进行点评，增加学生动手能力，真正做到学以致用，培养学生对专业的兴趣。

2.4 改变考核方式，激发学生学习兴趣

实现多元化考核，降低期末考试成绩的比重，加大平时实践能力的考核。设置课程考核成绩=期末考试（50%）+实验（40%）+课堂考勤和平时作业（10%）。在平时课后作业中，不再安排书本中的问答题。课后作业安排学生利用中国纺机网和中国纱线网搜索市场上出现的新型纺纱设备和新型纱线，通过查询相关资料和书籍，了解纺纱的原理和纱线性能，然后每节课通过PPT向老师和学生分享，老师根据学生完成的情况给予作业成绩。通过课后实验，对实验课程中设计纱线的思路和纺纱环节进行报告，授课老师根据实验报告质量和校外导师实验课堂打分情况给出实验部分成绩。

2.5 以赛促学

积极组织学生参加“全国纱线设计大赛”，以参赛为驱动目标，以社会市场的需求为核心，不仅能提高学生的工程实践能力，也能够提高学生学习与参赛的积极性，充分发挥了以学生为主角的能动性。通过参加比赛，与全国大学甚至是专业设计人员同台竞技，可以开阔学生的眼界，不仅可以激发学生对专业的兴趣，也能够使学生的专业水平突飞猛进。“以赛促学”不仅对学生能力有要求，对指导教师的水平和能力也提出了更高的要求。如果在设计竞赛上取得了优异的成绩，也在一定程度上说明了教师的教学水平。这也给带队参加比赛的教师提出了新的挑战，必须要与时俱进及时更新自身的知识结构，才能够确保高质量的教学水平，保证设计作品具有足够的竞争力[3]。

3 结语

“新工科”的提出为高等院校工程教育的改革提供了全新视角，通过分析现代纺纱技术实践教学存在的问题，依据“新工科”建设和发展要求，修订“现代纺纱技术”教学大纲，优化师资，加大学生实践教学力度、改变考核方式、“以赛促学”。学生的学习主动性有了较大提高，有助于培养“新工科”背景下具有较强工程实践能力和创新意识的纺织工程专业人才。