“新工科”建设背景下高校纺织类专业课程混合教学模式探讨

曹春平

（扬州大学 教育科学学院，江苏 扬州 225000）

1 “新工科”建设背景下新型轻纺工程技术人才培养的需求

21世纪以来，教育部先后发布《关于开展新工科研究与实践的通知》《高等学校人工智能创新行动计划》，引领全国高校开展工程教育创新和发展，“新工科”建设备受瞩目。将“新工科”建设战略深刻嵌入全球现代工程科学技术革命，旨在助力中国积极应对全球科学技术革命挑战。中国科学院的科研人员李培楠等[1]根据《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出，为建设世界科技强国，应融合发展自然科学和工程科学，以国家重大科技专项牵引优先布局全国工程科学，针对基础性问题布局自然科学和工程科学研究，在科技工程实施过程中加大开放力度、汇聚全球科技资源，以提升我国的国际影响力。

科研人员对自然科学和工程科学融合的高度重视无一不在提示“新工科”建设应考虑在传统的技术科学教育模式和自然科学教育模式之间构建高校新型工程教育模式。世界上最传统的工程教育模式就是技术导向的技术科学教育模式，这种模式在教育机构、教育对象和教育目标上都与研究自然科学原理的科学教育大为迥异。如林建华[2]提出，在20世纪中叶，北美和欧洲大多数顶级工程学院基本完成了向工程科学的转型。工程科学教育中以“工程引领”为宗旨的教育模式，不同于传统工程教育只关心实践技术、不关心产业创新与科学理论研究的教育模式，也不同于自然科学教育以个人兴趣爱好出发，只关心理论研究、不重视实践科学恶化产业问题解决、技术更新等方面。“工程引领”型所需人才对人、社会和自然有更深刻的理解。钱学森[3]在中国工程科学尚未发展起来的时候就意识到，科学要对整个社会发生影响，不能仅依赖科学技术这门学科，还需要一门比科学技术更上位、宏观、基础的，更原理性的科学学科。他在1982年提出：“系统工程在我们社会主义国家各个方面将会有很大的作用，它是工程技术一个很重要的方面……但是，运筹学、控制论、信息论，从科学的结构来看是为工程技术服务的科学，因此，属于我们所谓技术科学这个台阶。在技术科学再上一步、再上一个台阶总还有基础科学吧？”总体来看，技术科学需要基础性、原理性、上位的科学作为创新发展的本源，位于上位的本源科学一定程度上在关怀实践方面又不同于传统自然科学理论，这对应了现代工程科学对自身的定位。现代工程科学是融合自然科学和技术科学的新型科学。在此大背景下，需要从轻纺技术一元导向工程人才培养模式转向具备通识型素养和实践能力的新型轻纺工程技术人才培养模式。

2 高校纺织类专业课程混合教学模式建设思考

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》对高校提出了教育教学信息化的发展任务。在“新工科”建设背景下，深入探索高校纺织类专业师生如何凭借信息技术将教学空间打造与升级。其中，小规模限制性在线课程（Small Private Online Course，SPOC）混合课程模式对探索“新工科”建设背景下人才培养模式的改革有重要现实意义。下文将从育人理念和课程设置、教学平台建设、师生教学组织形式3个方面探索纺织类课程教学模式改革。

2.1 树立通识型育人理念，材料物理与化学等基础科学与消费文化课程并重

从高校纺织类专业来看，新型纺织类工程教育模式面临两大使命。一方面，需要培育学生关注轻纺工业实践的意识，提升解决轻纺工程实践技术问题的能力；另一方面，需要培育新型轻纺工程技术人才。新型轻纺工程技术人才不同于以熟练掌握传统轻纺工业技术为特征的技术型人才，而是具备与纺织工艺、消费文化、人文关怀和材料科学等相关的多元素养，并凭借这种通识型素养，科学理解人与自然、人与社会、发展与可持续发展之间的关系，树立产业革命大局意识，创新发展新型产业和推动产业技术升级换代的新型工科人才。李忠等[4]提出，高等工程教育不见技术不见“人”，过于重视技术知识与能力的培养，忽视了意义与价值考虑，可能会使高等工程教育更多地关注投入与产出，很少考虑与培育全面型人才相关根本问题。人文社会学科恰能为高等工程教育提供育人支撑，培育学生的社会责任感与时代使命感，形成科学的世界观与高尚的人生观。新型通识型工科人才应具备关联静态技术与动态产业发展的能力，具备人文视野，关心技术对人们生活的全方位影响，能在继承工业传统历史遗产的基础上对产业更新换代有高瞻远瞩的可持续科学发展观。

通识型工程科学人才培养理念需要材料、物理、与化学等基础科学文化课程并重的课程设置。随着现代轻纺工业产业更新换代，纺织类工业产品不仅是物，还增加了文化属性。纺织类工业产品相关的消费文化、品牌文化、绿色可持续发展理念都影响着纺织类行业的发展。轻纺工业产业创新与产业文化更新对纺织类材料基础科学课程和文化课程提出了双重需求，因此，构建纺织类跨学科课程体系，须在重视轻纺技术核心理论学习的前提下，提升材料物理与化学工程基础性课程比例，引入与轻纺工业成品消费文化相关的历史学、艺术学、哲学等领域的人文科学课程，发展与轻纺工业产业更新相关的信息技术科学、社会学、人类学、人工智能等现代理论科学课程，共同助力新型工程人才培养。

2.2 建设高校纺织类专业SPOC课程资源共享平台

以通识型人才培养模式为导向的跨学科课程教学凭借SPOC教学模式突破了传统课堂空间和时间的限制，实现了远程、互动、小组教学、翻转课堂等多样化教学组织形式。一方面，SPOC混合教学模式依托“互联网+”利用慕课、在线视频、小班教学、优质课等资源优势对传统线下教学进行了改造升级；另一方面，线上线下混合教学模式极为灵活，相对于纯粹的线上远程教学模式，更充分地允许学生的个体化需求、个性化学习节奏获得关注与满足[5]。首先，建设高校纺织类专业SPOC课程资源共享平台，须积累高校纺织类专业优质课程视频资源，借助互联网技术创建纺织类优质课视频资源共享平台，在资源平台上实现优质课共享和轻纺工程技术资料分享，创建技术问题讨论区，实现突破传统教室空间和时间限制的学习者教育交流。其次，须通过纺织类专业课程混合教学环节实现课堂翻转，培养学生的学习主体性。混合教学模式曾在哈佛大学、加利福尼亚大学等世界一流大学进行教育实践，一般先进行师生线上导学。互联网教学平台提供导学所需PPT、视频资源、笔记等材料，帮助学生预先了解所学内容，同时，导师结合认知策略理论为学生提供反馈、观察达到预期学习成效所需的量化学习目标。导学之后的第二阶段是回归线下教学，主要完成知识和技能要点的学习。线下教学结束后，学生个体学习状况和疑难问题将成为下一阶段的起点。通过线上平台进入个别化学习阶段，学生个体有独特的学习任务和学习引导。之后回归课堂探讨和小组分享，最终以学生在线测试或者论文撰写等形式进行学习测评并提出学习策略[6]。最后，加强纺织类专业课程混合教学模式政策支持，促进基于个案高校纺织类专业教学实践调研的教研成果产出和教学模式改革。总体上，SPOC教学模式在原有MOOC教学模式的基础上增加了以线上线下混合教学改进线上教学问题的空间，提供了更为广阔的教育教学创新空间。高校纺织类专业课程在混合教学模式平台的支持下，将个体理论学习、小组实验、学习成果共享等多元教学组织形式相结合，促使学生从被动学习转向主动学习。

2.3 依托混合课程平台，建设轻纺工业产品人文研究小组

在轻纺科学学习过程中，着色技术、纺织纤维识别技术、材料检测技术、轻纺产品设计工艺等与实践生产环节联系紧密的技术学习过程可以通过互联网优质课程平台进行资源共享，实现从“学习”向“研究”的转变。对材料性能改进研究和新材料研发等与产业创新关系密切的工程科学教学，借助SPOC教学平台，以研究资料共享、实验计划研讨、探讨式教学等形式完成。相对于学习，研究对学生的创造力和主动性要求更高，教学组织形式更灵活。在研究型教学中，主题、资料、分享和交流是教学特质。依托混合课程平台，轻纺类专业课程教学的中心不再是教室、教材和教师，而是轻纺工业产业创新类主题、相关研究资料和研究小组，甚至是轻纺工商业实体的企业文化、工艺生产线人文环境、工业产品消费数据、产品消费环境与消费文化理念，都能被纳入轻纺工业产品人文研究小组的研究范围。在某种程度上，混合课程项目的具体教学实践能为师生双主体的理论研究与教学改革创新提供经验依据。对轻纺工业产品的情绪价值、人文价值的理论学习，可以借用平台形成不同的人文研究小组，结合实践进行分组式探索，并在混合教学资源平台上进行学习体验过程化、学习资源与结果共享。借助线上线下教学模式，学生作为学习的主体和教师作为引导的主体在不同环节得以彰显，实现师生主体间交往教学模式。

3 结语

“新工科”建设背景为高校纺织类专业课程教学改革提供了契机和发展平台，相关人员应深刻理解“新工科”建设背景对高校纺织类工程人才理念创新的需求，树立技术、科学和人文融合一体的新型工程人才培养理念。首先，国家新型工科人才培养目标需要更新传统纺织类人才育人目标，树立通识型工程科学人才培养理念。其次，实现通识型工程科学人才培育，亟待革新和拓展纺织类专业课程体系，提高材料物理与化学等基础科学课程的比例，储备纺织类工业产业创新所需的基础知识，拓展和探索多种类消费文化等与轻纺工业产品相关的人文课程，酝酿轻纺工业产业文化更新与产品工艺创新。再次，依托高校纺织类SPOC教学平台，共享纺织类优质课资源，打造以师生为主体的轻纺工业产品人文研究小组。最后，还需建设与高校纺织类线上线下混合教学模式相匹配的外部教学评价体系，建立科学、动态、质化评价导向的SPOC混合教学评价机制，发展高校纺织类专业混合教学教研，促进教育教学改革，为国家工业发展与产业技术革命输送高质量工科人才。