非织造材料与工程专业综合改革建设的探索与实践
2021-06-06李霞章伟陈守辉
李霞 章伟 陈守辉
摘 要:非织造生产技术的发达程度已成为国家纺织工业技术进步的重要标志之一。本研究结合中原工学院非织造材料与工程专业综合改革建设,从非织造材料与工程专业的概况入手,分析非织造材料与工程专业综合改革的必要性和迫切性,并根据专业特点,提出创新应用型人才培养模式,建立交叉融合的师资队伍,构建适应行业和社会发展需求的课程体系,创新以“工程认证”教学理念为根本的教学方法及教学手段,搭建完善的实践教学平台,加强教材、样品室和微信公众平台建设,为新时代要求下的非织造材料与工程专业的快速发展注入活力。
关键词:专业建设;非织造材料与工程;综合改革
“非织造材料”也被称为“先进工程材料”,是我国战略性新兴产业的重要组成部分,属于国家“十三五”重点发展方向,对国防军工、能源环境、医疗卫生、过滤与分离等关系国计民生的基础行业起着基础支撑作用。非织造生产技术的发达程度已成为国家纺织工业技术进步的重要标志之一。为满足非织造行业快速发展的人才需求,中原工学院从2012年开始筹建非织造材料与工程专业,2014年被河南省教育厅批准建设,2015年开始面向全国招生,招生规模为每年60人。2019年,学校该专业的第一批毕业生走入社会。
一、非织造材料与工程专业综合改革的必要性和迫切性
非织造材料与工程专业涵盖了纺织、化工、机电、信息技术等学科领域内容,是一个典型的多学科、多行业、多领域交叉的新兴专业。近年,非织造行业发展迅速,年均增长率保持在20%~30%,各种新材料、新方法、新技术、新设备、新产品和新应用层出不穷,对技术人才的要求也不断提高。从国家和行业发展角度分析,“十三五”建设期是我国纺织行业全面转型升级的关键时期,也是深化改革开放、全面调整经济结构、加快转变经济发展方式的攻坚时期,急需一大批具有较强专业知识、工程实践能力和创新能力的非织造材料与工程专业的优秀人才,因此对人才培养单位也提出了更高的要求。然而,该专业学生生源地较为分散,基础知识水平参差不齐,对新兴的非织造行业的了解有限,在学习时存在一定难度。此外,该专业与生产实际联系紧密,但部分课程教学内容却更新缓慢,如何指导学生利用专业知识解决复杂的实际工程问题,也是教师面临的一项挑战。为保证非织造材料与工程专业的良好发展,并满足社会对专业人才的需求,在培养目标定位与培养模式探索、师资队伍建设、课程体系建设、教学理论与方法研究、实验室建设、学生创新创业能力培养等方面进行综合改革,成为该专业建设与发展迫切需要完成的工作。
二、非织造材料与工程专业综合改革建设的探索与实践
(一)围绕产业发展趋势转变教学理念,制订人才培养方案,创新人才培养模式
中原工学院结合我国“十三五”纺织发展规划及中原经济区建设对非织造行业专业人才的需求,对河南省及周边地区的人才需求情况进行调研,并对行业发展及现状进行分析,在此基础上调整人才培养方案及专业教学内容,编制教学计划,完善教学大纲,强化非织造专业基础理论与设计创新相结合的系统知识,从而提高学生的非织造产品设计与开发的能力,培养知识结构合理、素质高、能力强的高级创新应用型人才。
(二)建立多学科、多行业、多领域交叉融合的师资队伍和教学团队
目前,非织造材料与工程专业师资结构充分体现了该专业多学科、多行业、多领域交叉的特点。教师的学科背景不同,导致部分教师学科专业融合不够,出现教学能力、教學水平及工程实践经验不足等问题。因此,学校在理论课程和实践课程教学方面,积极建立每门课程的教学团队,每个团队有2~3名教师组成,通过“传帮带”式的教学研讨和交流、教育教学培训等方式,逐步提高教师的教学能力和教学水平。一方面,学校通过专业进修、访问学者、企业实习、学术交流等途径,拓宽青年教师的专业知识面,提高青年教师的学术水平,帮助其掌握前沿技术,服务于该专业的教学和科研;另一方面,学校通过校企联合,让跨专业教师走进非织造行业、服务非织造行业,从而加强师资队伍工程实践能力的培养,实现学科间的进一步融合。
(三)构建适应行业和社会创新发展、多学科交叉融合的课程体系
非织造材料与工程专业在课程体系建设的基础上,通过进一步整体化和系统化的设计,合理配置理论课程和实践环节,将工程实践能力、创新创业能力培养及思政教育等融入课程教学内容,构建一套注重能力培养、强调创新意识并符合行业和社会发展的多学科交叉融合课程体系。学校对现有的专业核心课程体系进行改革,课程设置上体现多学科交叉、多行业融合、多领域应用的课程体系设计理念。比如,体现该专业和纺织科学与工程、材料科学与工程等学科的交叉,突出专业特色,并增加产品设计与开发应用类等课程。此外,学校还对专业课程教学内容进行改革,结合该专业人才培养对基础知识及专业知识掌握的要求,对相关基础课程如物理、化学、机械制造、电子控制技术、计算机技术等内容提出建设性意见,同时在课程中增加创新创业、思政教育等方面的教学内容。
(四)以“工程认证”教学理念为根本,创新教学方法及教学手段
学校以“以学生为中心,以产出为导向”的“工程认证”教学理念为根本,积极进行教学方法及教学手段的改革与实践。在理论教学模式的改革与实践方面,探索新型教学模式,在专业课程中综合传统课堂和翻转课堂的优势,使学生能够通过内化吸收、主动思考、创新思维,真正实现学有所得。在实践教学方式方法的改革与实践方面,拓展实践教学的内容与范围,探索学生参与教师科研的有效方法,组建学生科研团队,指导学生积极参加各类创新创业大赛和学科竞赛,从而提高学生的创新能力。在课程考核方面,积极探索多视角、多维度、多样化评价的考核方式,采用过程性考核和结果性考核相结合的方法,加强对学生课程学习过程性的考核。鼓励教师通过综合性、开放性、探究性的非标准答案考试命题,考查学生独立思考、综合应用所学知识融会贯通的能力。
(五)搭建完善的实践教学平台,培养学生工程实践能力和创新能力
学校注重对学生工程实践能力和创新能力的培养,将实践环节贯穿人才培养的全过程。加强条件建设,购置相关设备,依托纺织学院已有的河南省功能性纺织材料重点实验室和河南省纺织工程实验教学示范中心,建立并完备校内非织造材料成型加工、产品开发和测试分析等非织造成套设备和仪器,搭建完善的实践教学体系和创新教育平台。同时,以培养非织造产品设计与开发应用和创新能力为根本,学校积极与非织造企业联合搭建实践教学平台,优化实践教学内容,完善实践教学基地建设。
(六)加强多元化、系列化、立体化的教材建设、样品室建设和微信公众平台建设
一方面,学校根据非织造材料与工程专业的特点,结合行业的发展及对人才的需求,选用并组织编写系列专业教材;另一方面,建立非织造专业样品室,包括非织造设备关键机件样品、非织造新产品样品、不同生产工艺及技术的非织造产品样品等,进行实物展示。此外,建设并利用好微信公众平台,完善入学教育、专业教育、专题讲座、师生座谈、企业参观、企业信息等模块内容。
三、非织造材料与工程专业综合改革建设的成效
学校非织造材料与工程专业以纺织服装优势特色学科为基础,以产业需求为引领,以现代非织造技术为主线,立足多学科交叉,着眼多领域应用,创立适应现代非织造行业发展需要的创新应用型人才培养模式。
在执行培养方案过程中,学校适时调整对学生工程与技术能力、产品设计与应用能力及创新能力的培养,坚持走产学研一体化道路,聘请具有丰富实践经验的企业管理人才、技术人才担任指导教师,参与实践教学。一方面坚持厚基础、宽口径的课程设置,提高人才的通用性与适应性,为实现人才的可持续发展打下基础;另一方面加大实践教学力度,以创新创业教育为契机,以创新创业大赛和学科竞赛为抓手,以赛促学、以赛促教、以赛促创、以赛促建、以赛促改,培养学生的动手能力和创新能力,从而满足国内外行业发展需求。非织造材料与工程专业以专业核心主干课程为纽带,每门课程的教师团队配置几乎都是中年、青年结合,以老带新,通过“传帮带”、每周二的教研探讨及青年教师参加教师技能大赛等方式,提高了教师的教学业务水平和教学质量。此外,学校通过多种形式为教师提供学习交流的平台。目前已有2名青年教师到国外访学进修,每年有2~3名教师参加教学与科研方面的师资培训,多名教师参与合作企业的新设备调试、新产品开发等工作,这些都为校企产学研深度合作奠定了基础。经过不断发展,学校目前的师资队伍中既有教学经验丰富和工程能力强的带头人,又有科研能力强的创新人才,形成了一支以学术带头人为引领的学历职称结构合理、年龄结构互补、教学与科研能力强的教学科研团队。
经过多轮培养方案及教学大纲的修订,非织造材料与工程专业在课程体系中提高了非织造化学基础、高分子化学与物理等专业基础课程的比例,增设了非织造产品设计与应用等课程,并在最新版教学大纲中将思政教育内容与专业知识技能教育内容有机融合,突出了以基本能力与素质培养为重点,体现工程教育的课程体系结构特点。课程之间联系紧密、衔接合理,体现了认知规律和专业知识链的完整性,以及基本原理与实践的有机结合。
在非织造材料与工程专业综合改革建设与实践过程中,教师将“以学生为中心,以产出为导向”“注重学生工程实践能力和创新能力的培养”等理念贯穿教学的全过程,建立了参与式和混合式相结合的新型教学模式,将组间竞争和组内合作的机制运用到课程体系的设计中,形成“课程—项目—竞赛”“线上—线下”“个人—团队”等多种方式相结合的课程考核特色,激发了学生学习的积极性和创造性。近五年,课程教学团队在课程教学改革方面收获颇丰,有立项教改项目4项、课程建设项目1项、教材建设项目1项,发表教改论文5篇,荣获中纺联教学成果二等奖1项、校優秀成果一等奖1项等。
学校积极建设符合专业特色的实践教学平台及校外实习基地,加大实践教学力度。比如,针刺实验平台、水刺实验平台、熔喷实验平台以及非织造材料功能性检测平台的建设,不仅可以满足教师教学和科研的需要,促进学生的创新设计与研究,还可以服务企业,推进产学研及成果转化。目前,学校已建成包括新乡化纤股份有限公司、郑州纺织工程技术有限公司等企业在内的5所校外实习基地,涵盖非织造装备、原料、产品、后整理等环节的教学实践,不仅加强了与企业的合作交流,也为学生工程实践能力和创新能力的深度培养融合创造了条件。
目前,学校非织造材料与工程专业的主干课程基本上都选用了国家级、省部级规划教材或近三年出版的精品教材,并新编《非织造工艺与设备》及非织造实验系列指导书等教材。通过参加与专业相关的展会及学术会议等渠道,学校收集了大量的实物资料,经整理、分类,形成了包括非织造原材料样品库、产品试样库、实物零部件、生产工艺流程模型及图书资料库在内的几大教学资源库,以便学生对该专业及新技术有更直观、更深入的了解。自2017年“中工无纺”微信公众平台建立至今,已发布170余篇文章,平台持续推送入学教育、专题讲座、师生座谈、企业介绍等内容,为学生进行专业学习和获取前沿信息提供了便捷的条件。
结合创新创业教育,基于专业理论、实践课程的学习延伸,学校在“互联网+”“创青春”及“全国大学生非织造产品设计与应用大赛”等重大赛事中,获得各级各类奖项共计52项,学生参与学科竞赛及创新创业训练计划项目等的覆盖率接近100%。通过实践训练,学生的团队意识、创新思维能力和工程实践能力均得到显著提升,为其今后的学习和工作打下了坚实的基础。
中原工学院非织造材料与工程专业围绕工程认证的教育理念,遵循“以学生为中心,以产出为导向”的创新应用型人才培养模式积极探索,通过走产学研一体化道路,对教学内容、课程设置进行符合自身专业特色的创新改革,并不断完善教学体系和实践教学平台,从而提高学生的工程实践能力和创新能力,努力培养适应现代非织造行业发展需要的高级应用型人才。
参考文献:
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[2]王闻宇,金欣,邓辉,等.基于工程教育认证的“非织造材料与工程”专业人才培养[J].科教导刊(上月刊),2018(7):28-29.
[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017,38(2):26-35.
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