新工科視角下的《紡織測試新技術(shù)》課程教學(xué)思考

辛斌杰，劉 巖，鄭元生，陳卓明，胡文鋒，上海工程技術(shù)大學(xué)

《紡織測試新技術(shù)》是紡織工程專業(yè)的專業(yè)特色選修課。通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握近代纖維及其集合體材料的結(jié)構(gòu)與性能的新型測試方法與技術(shù)，了解目前紡織材料測試技術(shù)的發(fā)展方向。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握纖維和紡織品測試的基本原理，了解國內(nèi)外發(fā)展的新型測試方法及典型儀器的應(yīng)用，為今后從事貿(mào)易檢測工作打好基礎(chǔ)。

“新工科”建設(shè)是主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略行動，是以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)呼喚“新工科”，國家一系列重大戰(zhàn)略深入實施呼喚“新工科”，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新舊動能轉(zhuǎn)換呼喚“新工科”，提升國家硬實力和國際競爭力呼喚“新工科”。

黨的十九大報告聚焦三個“新”，即新時代、新時代中國特色社會主義思想和全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程。創(chuàng)新和教育是“新征程”上重要和關(guān)鍵的組成部分，因此黨和國家提出將創(chuàng)新和教育作為全面建成社會主義現(xiàn)代化國家新征程的重要和關(guān)鍵的組成部分，明確將創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力和建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系為戰(zhàn)略支撐。建設(shè)教育強(qiáng)國是中華民族偉大復(fù)興基礎(chǔ)性工程，強(qiáng)調(diào)教育事業(yè)放在優(yōu)先的地位，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的大學(xué)，這必將推動高等教育進(jìn)入內(nèi)涵式發(fā)展的新階段，成為推進(jìn)創(chuàng)新性國家建設(shè)和教育強(qiáng)國的強(qiáng)大動力。

因此，在這樣的背景下，《紡織測試新技術(shù)》作為一門重要的專業(yè)課程，需要思考如何結(jié)合新工科的思維優(yōu)化課程教學(xué)模式，滿足新時代對紡織專業(yè)課的人才培養(yǎng)要求。

1 “新工科”建設(shè)的內(nèi)涵

教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》（簡稱《計劃》），要求推進(jìn)“新工科”建設(shè)。重視人工智能與計算機(jī)、控制、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、法學(xué)等學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。到2020年建設(shè)100個“人工智能+X”復(fù)合特色專業(yè)、建立50家人工智能學(xué)院、研究院或交叉研究中心。

把握好“新工科”建設(shè)的內(nèi)涵，就要統(tǒng)籌考慮“新的工科專業(yè)、工科的新要求”，加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域人才培養(yǎng)。創(chuàng)新大學(xué)組織形式，促進(jìn)“理工”“工工”結(jié)合、“工醫(yī)”“工農(nóng)”“工文”交叉。工科優(yōu)勢高校要對工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮主體作用；綜合性高校要對催生新技術(shù)和孕育新產(chǎn)業(yè)發(fā)揮引領(lǐng)作用；地方高校要對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用。

2 《紡織測試新技術(shù)》課程教學(xué)模式的現(xiàn)狀分析

常規(guī)的紡織類高校目前基本采用課堂教學(xué)的方式來完成專業(yè)課的講授，普遍以教師講、學(xué)生聽為主，授課的方式比較單一，而學(xué)生是教學(xué)環(huán)節(jié)的主體，知識傳授應(yīng)該以學(xué)生為中心，傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在缺少調(diào)動學(xué)生主動性的手段。除此以外，由于紡織測試技術(shù)是一門涉及多門學(xué)科的交叉應(yīng)用型課程，機(jī)械、電子、信息、物理和化學(xué)等多門基礎(chǔ)學(xué)科都應(yīng)用到了課程的教學(xué)過程中，如果只是就單一的一個測試設(shè)備講解測試方法，學(xué)生往往不能理解和掌握課堂教學(xué)的重點，在下課后如果不再去查找資料消化吸收課堂教學(xué)內(nèi)容，就會出現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量無法保障的隱患。

同時，紡織測試涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，纖維、紗線、織物、復(fù)合材料等紡織品及服裝材料的質(zhì)量測試都包括在內(nèi)，纖維材料的長度、細(xì)度、強(qiáng)度等基本的性能指標(biāo)，各類物理、化學(xué)的測試技術(shù)和手段都有涉及。由于課時的限制，教師在32課時內(nèi)完成對外觀結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、熱性能、成分分析等多個知識點的講解，很多內(nèi)容并不能充分展開，授課教師基本上是按照演示文稿的內(nèi)容進(jìn)行講解，穿插教具演示和視頻，講課速度較快，導(dǎo)致學(xué)生無法及時掌握課堂的知識。

除此以外，紡織測試技術(shù)涉及很多的儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的教學(xué)用設(shè)備比較陳舊，更新速度不是很快，跟不上國內(nèi)外紡織測試最新技術(shù)的進(jìn)展。學(xué)生只能通過教科書上的一些簡單的設(shè)備原理示意圖或者教師的講解來進(jìn)行學(xué)習(xí)，缺少對紡織測試的原理性、結(jié)構(gòu)性的深入觀察和了解，所用的教學(xué)視頻也較為陳舊，難以向?qū)W生展示最新的設(shè)備原理及工藝。教材雖然為最新版本，但是現(xiàn)代紡織測試技術(shù)的發(fā)展十分迅速，教材內(nèi)容相對落后。

3 新工科模式在《紡織測試新技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

新工科思維的核心是多學(xué)科交叉的科技創(chuàng)新和傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級，因此需要在教學(xué)過程中充分考慮紡織測試新技術(shù)所涉及到的交叉學(xué)科領(lǐng)域，這是提升傳統(tǒng)教學(xué)模式的一個關(guān)鍵性要素。

紡織測試新技術(shù)和其他的測試新技術(shù)存在類同點，測試的本質(zhì)是通過儀器裝置對測試對象的外觀結(jié)構(gòu)或者各類行為進(jìn)行數(shù)字化的、客觀化的度量，從而能夠準(zhǔn)確描述測試對象的一些基本的物理化學(xué)性能，這是紡織測試新技術(shù)課程教學(xué)的基本屬性。因此，在設(shè)計紡織測試新技術(shù)的課程模塊時，需要做交叉學(xué)科的分類引導(dǎo)，把紡織測試新技術(shù)所涵蓋的所有章節(jié)進(jìn)行屬性劃分，在劃分時充分考慮物理性能指標(biāo)的測試、化學(xué)性能指標(biāo)的測試、測量學(xué)的基本概念、儀器原理學(xué)、機(jī)電一體化設(shè)計，測量標(biāo)準(zhǔn)等多學(xué)科的知識要點。

在授課前，可以提前安排一些必要的自學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)紡織測試新技術(shù)的時候不是零基礎(chǔ)，對儀器設(shè)備不是一無所知，對測試對象能夠有所了解。在課堂教學(xué)過程中，多采用引導(dǎo)式教學(xué)，特別是反轉(zhuǎn)課堂的模式，提出問題和思考，引導(dǎo)學(xué)生完成對測試的認(rèn)識和理解?！都徔棞y試新技術(shù)》課程的章節(jié)較多，因此可以組織課程興趣小組，將每個章節(jié)的任務(wù)分解給每個小組，由小組的成員組織自我學(xué)習(xí)和拓展研究，在每一章節(jié)結(jié)束后組織一次研討交流，授課教師結(jié)合小組匯報的情況，對匯報的內(nèi)容進(jìn)行點評和總結(jié)，由此推動學(xué)生掌握章節(jié)的重難點內(nèi)容。在授課后，安排課程興趣小組組織學(xué)習(xí)調(diào)研活動，不局限于課本的教學(xué)內(nèi)容，由學(xué)生自主安排研究的內(nèi)容，與課程講授的內(nèi)容相呼應(yīng)，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣和能力。

在授課過程中采用最新的教學(xué)手段，并組建微信課程群，分享課程中的一些教學(xué)視頻、研討視頻、設(shè)備原理示意圖等公共資源，并及時溝通課程學(xué)習(xí)過程的一些問題和困惑，通過知識共享、網(wǎng)址共享、即時溝通將課后學(xué)習(xí)的效率最大化。

與此同時，將紡織測試儀器與設(shè)備的主要生產(chǎn)商的官方網(wǎng)址，最新信息動態(tài)以及官方微信公眾號分享給學(xué)生。比如在烏斯特、長嶺等國內(nèi)外主流的紡織儀器和測試設(shè)備的官網(wǎng)上，可以找到紡織測試新技術(shù)的最新進(jìn)展與最新設(shè)備。

4 結(jié)語

通過將新工科的思維與《紡織測試新技術(shù)》的課堂教學(xué)相結(jié)合，升級傳統(tǒng)的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生作為教學(xué)的主體，發(fā)揮自主學(xué)習(xí)的能動性，提高學(xué)習(xí)的效率，并組建有效的課堂教學(xué)小組，通過現(xiàn)代化的溝通交流技術(shù)和平臺，實現(xiàn)信息共享、學(xué)習(xí)資源共享，提升課程的教學(xué)效果與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。