基于创新能力提升的“染色工艺”课程改革与实践

2020-12-18尚润玲

纺织报告 2020年9期

尚润玲，李敏

（江阴职业技术学院，江苏无锡 214400）

当前，国际社会正处在前所未有的大变局之中，产业变革和新一轮科技革命正处于取得关键突破的历史关口，新经济要求学生不但要有扎实的专业知识和较强的学习能力，还要求学生具有创新能力[1]。创新能力是高职院校学生就业的核心竞争力，是其职业发展的必备能力，高校在人才培养方面占据重要的地位，而学生创新能力的提升是当前的重要使命[2]。创新型人才是一个国家软实力和国际地位提升的必要条件[3]。为了应对新经济的挑战，2017年，教育部启动了新工科建设与发展研究工作，根本目的是要高校培养具有创新能力的新型科技人才[4]。基于上述背景，本研究将以“染色工艺”课程教学改革为例，讨论新工科背景下学生创新能力的提升方法。

1 教学改革实施

1.1 “融入三新”理念的教学内容

“染色工艺”是培养现代纺织技术专业学生染色工艺设计、实施和染色质量控制技能的核心专业课程之一。前导课程为“纺织化学”“纺织材料”和“针织技术”；后续课程为“染色考工”“整理技术”和“纺织品检验”。

本课程根据高等职业学校专业教学标准和中级纺织染色工的考核标准，参考校企合作开发公开出版教材和国家规划教材，结合周边地区纺织印染行业岗位能力要求，依据纺织行业的发展趋势和要求，将绿色纺织、生态染色等新理念、新技术和新方法融入每个染色项目，整合出对应的知识和技能，以纤维的性质与真实的生产任务为主线，构建了项目化的教学内容，将教学内容重新整合为4个项目的内容。在教学过程中，不但有利于学生环保意识、创新意识等职业素养的形成，还激发了学生的创新热情。

1.2 自建信息化、立体化的教学资源

“染色工艺”泛雅平台课程和“纺织品染整技术”智慧职教平台课程，通过线上线下结合，自主研发的虚拟仿真和配色软件、实验室、测色仪器与测色软件、学生技能工作室、手机学习通等立体化教学资源，打破学生学习空间和时间的限制，增强了师生间的互动，激发了学生的学习内驱力和创新热情。

自实施教学改革以来，结合每届学生的自身情况，持续打造项目下每个纺织企业真实的染色任务，完善“教学做合一”的教学模式，不断总结和灵活应用示范教学、协作探究、翻转课堂等多种教学方法，高效使用虚拟仿真、泛雅平台和实验室等立体化教学资源，使每种织物染色更能激励学生自觉融入染色的完成过程，给学生较大的染色机理思考空间和较多的染色打样摸索时间；在完成染色的过程中，让学生体验创新的艰辛与乐趣，培养他们解决问题和分析问题的能力；在合作探究中，实现染色新知识的建构及打样技能的形成，培养学生的自主学习、合作学习和创新能力，促使其形成可持续学习的能力和习惯。此外，在小组合作完成的任务中，要强调能力本位、学习过程、方法与情感态度的重要性，在职业能力培养的同时，兼顾职业素养的培养。

此外，定期上传纺织行业的染色新技术和新方法的内容，不断更新课程平台的纺织行业染色相关标准，如在国际贸易中禁用染料的新增、染色效果测试标准的改变等，保证课程平台线上资料的更新，使学生能随时了解纺织行业染色发展的动态，并学习和掌握染色新技术和方法，不断增强学生的创新意识和能力，也可以在潜移默化中培养学生的职业情怀与职业素养。

1.3 “知识、技能和素养三维”的教学目标

以综合职业能力和职业素养为导向，根据课程标准和岗位任务要求，在“针对学生和染色打样中级工的双角色特征”学情分析的基础上，教学确定了“知识、技能和素养三维”的教学目标。“染色工艺”的开设对象是现代纺织技术专业高职二年级的学生，通过“纺织材料”“纺织化学”等先修课程的学习，学生已经具备了对来样成分与色泽分析、染液配制等操作的知识与能力，但不具备对不同织物选择染料及其对应的染色原理、染色工艺设计与分析的能力和染色结果评价。由于学生的学习热情不足，在生产实践中分析、解决实际问题的能力还有待提高，这正是培养学生创新能力关键所在。知识与技能目标能够培养学生正确的选择染料和助剂、设计和分析染色工艺、对蛋白质纤维及其对混纺织物实施绿色染色和质量分析与控制的能力。基于上面的教学目标，结合学生的实际情况，提出本项目教学内容的教学重点为蛋白质纤维及其混纺织物染色的工艺设计与分析及实物小样仿色打样，而难点为蛋白质纤维及其混纺织物的染料选择及其对应的染色原理。

依据高职学生核心职业素养的形成机理，教学全程渗透职业素养教育，将“工匠精神”“绿色纺织”和“生态染色”等思政元素融入每个教学任务，在潜移默化中培养学生的职业素养和创新意识与能力。

1.4 “项目化”的教学策略

依据“立德树人”的教育思想和“以生为本”的教学理念，项目采用“教学做合一”的教学模式，应用项目引入，任务驱动、示范教学、协作探究、翻转课堂等多种教学方法，充分运用小组讨论、实操演练、实物测试和软件辅助等教学手段，突破教学重点，化解教学难点。

在项目教学中，学生除了可以利用课程国家资源库、课程资源平台和同步的学习通完成任务提取、查阅资料外，还能进行师生、同学间的互动交流、随堂测验及作业的完成与提交、评价等；此外，学生可以利用虚拟仿真系统，完成染色工艺设计、分析和染色打样虚拟演练；利用配色软件完成染料的选择和配色训练；染色实验室用于实物打样训练，先进的测配色仪器和软件为学生提供精准的对色，并为染色效果评价、染色工艺的调整与染色质量的控制提供的保障。

1.5 “学生主体，教师主导”的教学过程

每个任务教学过程分为3个阶段：第一阶段是课前准备。教师通过泛雅平台在线上发布课前预习指导单和预习测试题目，并根据测试结果“诊断”，调整课堂研学卡。学生根据预习指导单完成预习内容和在线预习测试；第二阶段是课堂实施。教师发放课上研学执行单，然后在课中“对症治疗”，启发、引导学生探讨新知、鼓励创新、完成研学卡学习内容、巡回指导和答疑解惑，并“复检”，再调整课后拓展卡。学生依据研学执行单，完成对企业真实订单面料的自主审样、工艺分析与设计、染色打样和对色评价。最后阶段是课后拓展。教师发放拓展指导单和课后检测题目，学生完成课后检测，并依据拓展指导单的内容完成拓展任务。

在3个阶段的教学过程中，以学生为主体，教师为主导。教师引导、启发学生的自主探究学习并创新，通过使用课前预习任务单、课中研学执行单和课后拓展指导单，保障教学目标清晰、合作探究、全员有效参与、学习成效及时反馈、任务拓展有效；学生通过自主探究、自我体验和实践操作，实现染色知识的内化、染色技能的提高、创新能力的提升和职业素养的养成。

1.6 “多元多维”的教学评价

以染色作品为导向，构建“多元多维”综合评价体系，设置课程平台线上课前预习测评、配色软件智能测评、课堂即时评价和染色作品综合测试与评价，最终以染色作品评价学习效果，具体如图1所示。

图1 多元多维教学评价

此外，需要深化校企合作，开展产学研用。随着人们消费观念、健康观念和环保意识的改变，高端大气、安全保健和绿色环保的纺织面料深受人们青睐，纺织企业在生产这类面料方面的技术问题较多，因此要深化校企合作，横向与企业开展科技服务，进行技术攻关，让学生全程参与，通过校企开展产学研用，以真正实现对创新型、高技能、应用型现代纺织技术专业人才的培养。

2 教学改革成效

本课程的教学改革，让学生在轻松快乐的气氛中获得新的知识和技能，在协作探究中提升了创新能力和职业素养，提高了整门课程的教学效果。

2.1 学习效果的提高

依托深度产教融合，通过课前线上发放真实的生产任务，以课前预习任务单为引导泛雅平台和智慧职教的慕课、微课、视频、虚拟仿真等丰富的信息化学习资源为媒介，激发学生的学习热情、学习兴趣和内驱力；课中以企业的真实生产案例为载体，将新知识和新技术巧妙融入真实的生产任务，教师进行引导、讲授、启发，强调学生通过立体化的教学资源，以4人为一个小组的形式进行合作探究学习，学生以课中研学执行单为导向进行“学中做，做中学”，通过合作完成对染料的选择、配色，工艺的设计与实施，实物的小样染色，染色效果的评价与工艺改进优化，进而生产出合格的产品，并且完美掌握新知识和新技术；课后以拓展指导单为导向，实现知识的迁移和技术技能的巩固与提升。

学生将课前自学、课中探学和课后继学相结合，学习目标明确、动力十足、兴趣浓厚，学习效果得到了有效提升，自主探究能力、合作学习能力、学习效率和作业质量均明显提高。同时，教师通过对学生的课前线上“诊断”（课前预习检测）、课中“治疗”（引导探究）、课后线上“复检”（课后检测），使教学“对症下药”，极大地提高了教学效率和教学效果。相比传统课堂教学，学生的单元测验成绩显著提高，优秀率翻倍，良好以上的比例提升至62.5%。蛋白质纤维及其混纺织物染色10个重要技术点掌握情况测试的结果显示，与传统课堂教学相比，除了听课能力，学生的各项学业成效也有明显提高，其中学习目标、学习兴趣和作业质量的学习成效度均在90%以上（图2）。

图2 学生的学业成效

2.2 学习成果的凸显

在新理念的长期熏陶、新技术和新方法融入深度产教并融合真实项目的常态化、立体化资源的高效利用和企业专家参与指导和评价的背景下，学生充分利用自身不断提高的资料查阅能力、分析及解决问题的能力和课后继学中不断提升的技术技能，通过合作探究、虚实联动，结合自评与组内、组间互评使自己的知识、技能和创新能力得到质的飞跃。教改3年来，每年与本课程关联度大的学生毕业论文在校获奖，纺织企业对从事染色打样技术工作学生的职业能力认可度大幅提高。其中，对学生的染料量计算、对色和测色满意度均在90%以上，知识和技能的提高也使学生在全国职业院校学生染色小样工技能大赛中取得显著成绩，创新能力的提升使学生在创新创业大赛中脱颖而出（图3）。

图3 企业对学生职业能力的满意度

2.3 学生职业核心能力的提升

在每个项目教学任务的实施中，都设有包含创新意识、环保意识、创新能力和工匠精神等有关职业核心能力的自评与互评环节，潜移默化地培养了学生的创新能力。比如在蚕丝织物染色的任务实施过程中，在染料选择、染色工艺设计环节强调节能减排、创新意识和创新能力；在染色打样的技能操作和染色工艺分析中渗透精益求精、追求卓越的工匠精神；在染色效果评价的对色中强化责任意识；在小组合作完成染色方法、染料的选择和染色工艺分析与设计等研学任务中培养他们的创新思维、创新能力和团队协作精神。长此以往，学生的职业核心能力得以提升。根据调查与统计发现，与传统教学相比，校企深度合作下，企业对学生实习时表现的职业核心能力满意度有较大的提高，其中对学生的创新意识、环保意识、创新能力和工匠精神的满意度达到90%。