面向来华硕士留学生的《纺织材料测试与分析》课程建设的认识与实践

杜 姗，杨红英，周伟涛，欧康康

（1.中原工学院 纺织学院，河南 郑州 451119；2.中原工学院 纺织服装产业研究院，河南 郑州 451119）

0 引言

经过多年的不懈努力，我国已拥有最完整的纺织服装产业链和最大的纺织生产规模，建成世界最完善的现代纺织制造产业体系，纺织强国的目标已基本实现[1]，在人才培养、技术创新及装备制造等方面取得显著成效[2]。纺织行业产业链长，产品包括了民用、装饰用、产业用三大领域，产品涉及到了诸如土工布、航天工业用布、煤炭开采用布等高科技领域的应用，大幅提升了人们的生活品质和我国综合国力[3]。特别是在新冠肺炎疫情期间，纺织工业彰显了其责任和担当，有效保障了全球防疫口罩、防护服等急需用品的供应[4]。

随着我国综合实力的不断增强，越来越多的“一带一路”沿线国家的留学生来我国交流学习[5]。至2019年，我国成为亚洲最大的留学目的国。随着来华留学生数量快速增长，我国的培养制度也提出了新的要求。2018 年，国家教育部印发《来华留学生高等教育质量规范（试行）》等文件，明确提出高等学校应建立健全来华留学生的教育质量保障体系，实现统一的考核标准和管理制度，提高人才质量[6]。这对与留学生相配套的全英教师提出了更高的要求。

纺织相关专业是东南亚来华留学的热门专业，《纺织材料测试与分析》课程是中原工学院（以下简称我校）自纺织类专业招收留学生以来的全英教学学位课，是培养研究生的必修课程。该课程贴近世界科学发展前沿，知识广泛而应用性强，对学生的实践动手能力和分析应用能力要求较高。2019 年起，我校纺织类专业开始招收硕士留学生。针对国家教育部印发的《来华留学生高等教育质量规范（试行）》等文件，为保障教育质量，提高人才质量，本课程结合留学生特点，对课程建设进行了改革，通过尝试翻转课堂、理论与实践相结合等方式来提高留学生学习《纺织材料测试与分析》这门课的积极性，从而提升教学效果。

1 留学生学情分析和应对策略

我校纺织类专业硕士留学生主要来自孟加拉国，该国留学生说的英语并非母语，且有口音。受语速、习惯等影响，师生之间交流有一定障碍。同时由于留学生质量参差不齐，学生基础差别较大，给教学工作带来一定困难。存在问题是：其一，近几年本专业招收的留学生中本科有学染整及服装类专业的；其二，由于当地教学条件的限制，绝大多数学生没接触过大型仪器设备；其三，部分留学生已经参加工作，且已发表论文若干篇。

留学生这样的基础落差，给课程教学带来很大困难。鉴于此，本专业积极根据学校的要求，挑选英语好、具有一定科研能力且至少有一年海外学习背景的教师作为指导老师。结合留学生的背景和教师的研究方向，通过师生互选，实现一对一的导师制教学。通过了解学生的具体情况，制定个性化学习目标及课题，不断提高留学生的教育质量，也提升了他们的学习兴趣。针对每个留学生的课题不同，本课程事先会与学生沟通，建议学生多看相关的专业课书籍，以及最新的学术前沿论文，更深入地了解纺织专业、拓展专业知识。

2 本课程建设与改革思路

《纺织材料测试与分析》 课程立足于纺织材料的结构与性能表征与测试，同时又是硕士期间《纺织物理》课程理论的实际应用课程。作为重要的衔接桥梁，又兼具广泛的应用，本课程的教学方法显得尤为重要。为了激发学生主动学习本课程的兴趣，教学过程中，既要明确留学生的中心主体地位，充分调动留学生的积极性，又要发挥引导作用，以任务为驱动，引导、启发学生，使学生在交流中产生共鸣，实践中得到锻炼。具体思路如图1 所示。

图1 《纺织材料测试与分析》课程教学实践与探索路线图

3 具体改革措施

3.1 教学材料

本课程使用的教材是Billie J.Collier 和Helen H.Epps 主编的、由Person Education 出版社发行的《Textile Testing and Analysis》。各个测试方法的应用与逻辑分析案例则主要参考Textile Research Journal、Fibers and Polymers、Advanced Materials、Journal of Applied Polymer Science、Applied Surface Science 等杂志上最新的文章。相关的测试分析及应用视频参考中国MOOC 大学的《现代测试与分析技术》。通过这种传统与创新相结合的方式，让课堂的教学生动起来，留学生的学习活跃起来，从而有效地培养留学生的发散思维和逻辑思维能力。

3.2 教学内容

本课程教授纺织材料性能测试相关的仪器设备知识，如强力仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜、接触角、热重分析仪等，旨在利用“结构-性能-测试分析-结构”之间的关系来解决问题或进行高性能纺织材料的设计。针对纺织材料的多样化（功能化、智能化、高性能不断涌现），对其形貌结构、物理性能、化学性能等理论联系实际应用进行深入讲解和实践，尤其是多种仪器联合使用，通过综合分析才能得出合理性结果。

在初学阶段，即使是本土学生也很容易出现考虑问题片面化、思维简单化。比如，很多学生看重实验测试结果，而不能结合实验结果有效地对实验原料进行分析；各种结果掺杂了很多的主观臆断，缺乏“结构-性能-结果”之间或定性与定量相结合的分析。鉴于此，本课程应用原子力显微镜和扫描电子显微镜等大型现代分析测试仪器和各种分析软件提升学生创新能力，增强学生实验技能、提高学生动手能力。本课程的主要教学内容是以引进的教材为基础，密切联系研究课题，同时引入最新的世界前沿研究应用成果，使留学生打开眼界，了解纺织的前世今生。

3.3 教学方法和教学形式

本课程主要教学方法和手段采用问题引入式，引导学生思考问题，培养学生的科学问题解决方法，主要包括：启发式、互动式教学方法，即通过增加问题引入、提问、课堂反转、资料查询、微信群推送前言内容及高端仪器设备培训等方式，提高学生的工程实践能力；采用实例教学方法，即通过生活实例、研究实例，加强学生应用能力，组织专门的技术培训，并让学生上手操作；因材施教，实现个性化教学。由于每个学生基础不一样，硕士研究课题不同。在授课时，研究差异，尊重差异，实施差异教学，以防止学生产生学习倦怠[7]。通过有效备课，并结合学生的研究课题和学习背景，让学生自主选择实践对象。通过这种尝试与探索，收到了良好的效果，提高了课程教学的有效性。

此外，由于留学生的人数较少，更易实现师生之间的有效互动与交流，提高学生的实操性。通过不断探索与实践，本课程采取了丰富多样的教学形式。

其一，课堂讨论。留学生的课堂教学主要以讨论为主，讲授为辅。立足于本课程的测试与分析知识，结合自己的课题，利用发散性思维，锻炼学生的独立思考能力。这种能力无形之中会给留学生一种压力，促使他们提前准备相关的内容，以便在课堂上深入分析、批判性地思考和吸收他人的观点。

其二，翻转课堂。通过引导学生学习各种先进的测试仪器的测试原理、应用和分析方法，会留下时间和空间让学生进行知识的讲解，到图书馆查阅相关的文献资料，并总结所适用的测试材料、设备应用和分析方法。在下节课，让学生讲解自己获取的知识。这种表现和锻炼的机会有利于培养会思考、能动手操作仪器、结果分析专业的高水平研究人才。

其三，在线视频答题通关模式。对于一些高成本，目前尚不能用于开设教学实验的大型仪器设备，本课程采用类似虚拟仿真的在线视频答题方式来达到学习的目的。学生通过视频的学习，对仪器的工作原理及操作规范有个基本了解，通过答题通关的方法使学生加深印象。比如，针对扫描电子显微镜的价格昂贵、操作复杂、耗时长等特点，本课程采用了视频模式，展示该仪器基本的工作原理、基本结构和工作过程。最后根据电镜图片，对学生进行了简单的图片解析训练，要求学生总结与电子显微镜相关的研究报告分析方法，并提交报告。

4 师资建设及保障措施

《纺织材料测试与分析》（Textile Material Testing&Analysis）课程要实现全英授课，教学团队是关键，学校制定的措施支持是课程教学工作顺利进行的保障。学校特别重视师资队伍建设，实施青年兴校战略，制定《教师公派出国访学（研修）管理办法》，开展有组织的科研行为，不断提升教师教书育人的本领和社会服务能力。学院积极组织口语表达流利、具有留学经历和教学经验且熟悉纺织材料测试与分析方法的青年骨干教师组建教学团队，并依据专长对教学内容进行分工，进行理论和实践环节教学。为了提高课程教学质量，课程负责人专门邀请国外合作高校知名专家就纺织材料测试表征线上进行专题和案例教学，并组织团队进行观摩学习，提升团队整体的全英教学能力和学生学习积极性。

学校还积极出台措施和立项建设全英课程项目，鼓励和资助建设全英课程。由于全英备课需要花费大量的时间（备课∶授课=20∶1）和精力筛选内容、教学设计、书写教案和制作PPT，教学工作量和研究生指导工作量翻倍。《教师公派出国访学（研修）管理办法》 鼓励青年教师参加雅思考试和进行出国英语培训，申请出国访学或博士后研究，提升英语水平和拓宽国际化视野；资助教师和研究生参加相关学术会议，要求做口头报告或展板，使参会者掌握纺织材料测试与分析领域的前沿和发展趋势；团队定期开展课程教研会议，分享教学经验和心得，总结遇到的问题、不足，并提出相应的解决方案。以上这些措施充分调动了青年教师的积极性和创造性，为课程的高质量发展提供保障。

5 学习效果评估

本课程在整个纺织科学与工程学科研究生教育中起着至关重要的作用，课程自开设以来，由于理论与实践结合较紧密，引起了学生浓厚的兴趣，已经取得了良好的教学效果和评价，很好地服务了我校的硕士留学生。本课程注重学生的实操性，由于部分大型仪器不能够满足人人都可以操作的要求，因此本课程采用了虚拟仿真技术针对部分大型贵重仪器的实践，学生的学习效果事半功倍。

由于本课程将实践动手操作也作为评价教学改革成效的重要指标，因此在每一项测试讲授过程中，都会理论联系实际，让学生锻炼动手能力。主要包括：样品制备、基础操作、结果分析、人文关怀、沟通技巧、团队协作等方面。学生通过教师讲解之后，再根据自己课题需要制备样品并进行测试。在此过程中，动手能力、团队协作能力以及沟通技巧等都得以展现。通过加强实践过程中的管理和监督，教师可当场进行点评，并适时予以指导纠正。该项考核方式对于提高学生的工程实践能力具有重要的现实指导意义。

6 结语

为了提升来华留学生对纺织工程专业的兴趣和热情，我校对《纺织材料测试与分析》这门课进行了教学探索与实践。通过了解每个留学生的学情背景，利用多元化授课方式以及考核方式，以学生为中心，任务为驱动，采用“一理论加一实践”相结合的教学模式，从而在全英教学的基础上，留学生能够“知其然、知其所以然、知其所以必然”，进而解决纺织领域复杂工程问题或进行高性能纺织材料的设计。留学生的创新思维、辩证思维、动手实践能力等都得到了全面的提升，学生的综合素质得到提高。以学习效果、教学方法与手段和能力培养为聚焦点，不断思考并持续改进现有的教学模式。