“新工科”背景下的“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”課程教學(xué)改革與探討

周 磊，李長(zhǎng)龍

（安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”是高等院校紡織工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門核心課程。它也是學(xué)生掌握新型紡紗技術(shù)的一門重要課程。該課程主要以各種新型紡紗成紗基本原理為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地介紹了各種新型紡紗的工藝流程、主要設(shè)備和構(gòu)件組成以及各種工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)、成紗的性能和特征、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。該課程旨在讓學(xué)生在熟悉和掌握新型紡紗原理的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生利用新型紡紗技術(shù)設(shè)計(jì)和加工各種纖維成紗的能力[1]。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)上新型紡紗技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備的不斷更新，紡織產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)人才需求也在不斷地提高, 同時(shí)，在“新工科”背景下，對(duì)高校學(xué)生的綜合能力也提出了要求。因此，探索“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”課程的改革十分必要。

1 課程教學(xué)中存在的問(wèn)題分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊

目前，“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”這門課程大部分高校使用的還是謝春萍、徐伯俊主編的《新型紡紗》，此課本2009年出版，距今已11年。由于近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研發(fā)的新型紡紗設(shè)備不斷升級(jí)換代，隨著智能制造技術(shù)不斷發(fā)展，新型紡紗設(shè)備的信息化和智能化程度也隨之發(fā)展，出現(xiàn)了各種新技術(shù)和新工藝。而傳統(tǒng)的“現(xiàn)代紡紗”課程仍然以課堂講授為主形式開(kāi)展，且《新型紡紗》課本上的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)陳舊，與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生對(duì)新型紡紗基本原理的認(rèn)識(shí)主要來(lái)源于課本的介紹和課堂老師的講解，對(duì)于各種復(fù)雜紡紗設(shè)備機(jī)構(gòu)的工作原理還是難以掌握。以安徽工程大學(xué)為例，目前，實(shí)驗(yàn)室有轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)樣機(jī)，但僅限實(shí)驗(yàn)課程演示，對(duì)于其他新型紡紗設(shè)備，比如噴氣紡紗、摩擦紡紗、緊密紡、賽絡(luò)紡等設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室還未購(gòu)置。這些新型紡紗設(shè)備的教學(xué)，主要還是依據(jù)老師在課堂的講解，學(xué)生對(duì)其原理和結(jié)構(gòu)很難真正了解。這種教學(xué)模式很難滿足企業(yè)對(duì)學(xué)生綜合能力的需求。

1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容安排缺乏工程背景

紡織工程是該校開(kāi)設(shè)較早的專業(yè)，由于受傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，存在重視理論教學(xué)、輕視實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)象。實(shí)踐教學(xué)課時(shí)安排較少，學(xué)生只能觀看實(shí)驗(yàn)設(shè)備機(jī)構(gòu)，教學(xué)內(nèi)容以演示操作為主, 缺乏設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)環(huán)節(jié)內(nèi)容。由于學(xué)生缺少實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng), 難以滿足“新工科”背景下對(duì)工科人才的要求。

1.3 教師缺少工程背景

近年來(lái)，各高校都在進(jìn)行師資隊(duì)伍建設(shè)，最快速的方法就是大量引進(jìn)博士，很多應(yīng)屆博士生還未畢業(yè)就已經(jīng)簽約了高校。雖然他們突出的科研業(yè)務(wù)能力和專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備能夠勝任理論教學(xué)工作，但是大多數(shù)博士基本沒(méi)有任何工程背景，甚至在碩博期間的研究方向也和傳統(tǒng)的紡紗不相關(guān)，所以，他們對(duì)新型紡紗課程知識(shí)的儲(chǔ)備也是停留在其本科階段的學(xué)習(xí)。由于缺乏工程背景，教師本人對(duì)新型紡紗設(shè)備機(jī)構(gòu)理解不到位，他們對(duì)紡紗設(shè)備的了解也停留在書(shū)本的介紹上，對(duì)現(xiàn)有企業(yè)使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)和近年來(lái)市場(chǎng)出現(xiàn)的新型設(shè)備了解甚少。此外，高校對(duì)教師的考核仍停留在課堂教學(xué)質(zhì)量、科研項(xiàng)目和學(xué)術(shù)論文上，教師也沒(méi)有更多的精力放在教學(xué)設(shè)計(jì)和提升自身工程實(shí)踐能力上。這些給現(xiàn)代紡紗技術(shù)課程的教學(xué)帶來(lái)了不利的影響。

1.4 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”課程涉及紡紗設(shè)備多，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，涉及機(jī)械原理、流體力學(xué)、微積分方程等多基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，因此在課堂上脫離設(shè)備授課，僅用多媒體教學(xué)講解紡紗原理等理論知識(shí)，部分學(xué)生由于此部分基礎(chǔ)薄弱，且現(xiàn)在大部分學(xué)生沒(méi)有預(yù)習(xí)習(xí)慣，很難聽(tīng)懂課程，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)此門課程失去了學(xué)習(xí)興趣。而且，此門課程一般開(kāi)設(shè)在大三下學(xué)期，部分學(xué)生此階段在準(zhǔn)備考研，學(xué)生將更多的精力放在考研上，枯燥的理論課堂很難激起學(xué)生的聽(tīng)課興趣。另外，現(xiàn)在大學(xué)生普遍存在為了期末考試而被迫學(xué)習(xí)的心理，當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)課程考核方式為“考察”，他們往往認(rèn)為這門課程不重要，在平時(shí)學(xué)習(xí)中很少重視這門課。當(dāng)課程考核方式為“考試”，大部分學(xué)生在平時(shí)上課中的積極性會(huì)有提升。但目前這門課程仍然停留在理論考試上，對(duì)于大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)非就是考前復(fù)印平時(shí)認(rèn)真聽(tīng)課學(xué)生的筆記并背誦就可以考過(guò)了，這也是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的主要原因。

2 “現(xiàn)代紡紗技術(shù)”課程的教學(xué)改革探索

2.1 修訂教學(xué)大綱和課件

以工程認(rèn)證為契機(jī)，借鑒雙一流學(xué)科高校東華大學(xué)和天津工業(yè)大學(xué)教學(xué)大綱和先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合該院實(shí)際情況，對(duì)原有教學(xué)大綱進(jìn)行優(yōu)化。在原有教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，壓縮轉(zhuǎn)杯紡紗的課時(shí)，增加了賽絡(luò)紡、緊密紡和新型紡紗產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。由于現(xiàn)代紡紗教學(xué)時(shí)數(shù)培養(yǎng)方案中只有26個(gè)理論課時(shí)和6個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，因此不可能像“紡紗學(xué)”課程那樣深入、全面地講解，只能通過(guò)課堂理論講解、學(xué)生實(shí)踐操作和課后學(xué)生利用慕課等網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)方式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

課本上對(duì)各種紡紗設(shè)備及紡紗原理進(jìn)行介紹，主要是借助一些平面的結(jié)構(gòu)組成圖和紡紗原理示意圖，然后借助文字描述，學(xué)生往往難以看懂和理解。因此，有必要優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)課件，借助3Dmax三維繪圖、仿真等軟件繪制機(jī)構(gòu)三維圖形，尤其是設(shè)備內(nèi)部圖片，利用動(dòng)畫(huà)演示紡紗的成紗過(guò)程，便于學(xué)生更直觀、更容易地了解各設(shè)備結(jié)構(gòu)的組成和成紗工作原理。這也大大增加了學(xué)生上課的聽(tīng)課積極性。除了講授教學(xué)大綱中涉及需要掌握的新型紡紗設(shè)備、方法外，課堂上也要增加企業(yè)和市場(chǎng)上出現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的講解，拓展學(xué)生的視野、了解行業(yè)前沿知識(shí)。

2.2 優(yōu)化師資，加強(qiáng)教師工程背景的培養(yǎng)

目前，學(xué)校對(duì)教師專業(yè)職稱評(píng)審也做出了進(jìn)一步深化專業(yè)技術(shù)職務(wù)評(píng)聘改革，分類評(píng)價(jià)各類人才素質(zhì)和能力，在專業(yè)技術(shù)職務(wù)分類中了設(shè)置了以教學(xué)為主型崗位，側(cè)重考察教育教學(xué)水平和人才培養(yǎng)實(shí)績(jī)，打破之前教師職稱評(píng)審中唯論文和科研項(xiàng)目的瓶頸。這部分教師將會(huì)有更多的時(shí)間和精力投入在教學(xué)上，對(duì)于“現(xiàn)代紡紗”這種理論復(fù)雜的課程，可以安排這種類型的老師授課。

為了強(qiáng)化教師專業(yè)應(yīng)用和工程實(shí)踐能力，促進(jìn)教師參加社會(huì)實(shí)踐鍛煉，建設(shè)一支具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的高素質(zhì)師資隊(duì)伍，學(xué)校每年也開(kāi)始選派教師去企業(yè)掛職鍛煉，這為教師具有工程背景提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。學(xué)院可根據(jù)教師教授課程的不同，安排教師去不同類型的紡織企業(yè)掛職鍛煉，加強(qiáng)教師工程背景的培養(yǎng)。

為了培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，在“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)院可安排紡織企業(yè)中的校外導(dǎo)師給學(xué)生進(jìn)行授課。這種雙導(dǎo)師模式培養(yǎng)可以提高學(xué)生工程實(shí)踐的意識(shí)，通過(guò)早期接觸企業(yè)的工程師，讓學(xué)生更早地了解未來(lái)就業(yè)的方向，打破學(xué)生對(duì)自己專業(yè)和未來(lái)就業(yè)的迷惘，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和能動(dòng)性。

2.3 加大實(shí)踐教學(xué)力度，提升工程背景

實(shí)踐教學(xué)作為提升學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是“新工科”建設(shè)背景下教學(xué)改革的重中之重[2]。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的修訂和完善，將之前的演示實(shí)驗(yàn)修訂為演示實(shí)驗(yàn)+學(xué)生實(shí)踐操作。學(xué)院將通過(guò)購(gòu)置噴氣紡紗、緊密紡、賽絡(luò)紡等設(shè)備小樣機(jī)，在演示紡紗的過(guò)程后，讓學(xué)生自己測(cè)試紗線性能，通過(guò)對(duì)比不同紗線性能性質(zhì)，加深對(duì)不同紡紗設(shè)備紡紗原理的理解。

增加設(shè)計(jì)性教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容，這部分由企業(yè)的校外老師完成，通過(guò)原料選配、紡紗工藝、質(zhì)量控制，紡紗成本等方面講解紗線的設(shè)計(jì)。通過(guò)分組，讓學(xué)生自主通過(guò)小樣機(jī)設(shè)計(jì)紗線，校外導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)出的紗線進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，增加學(xué)生動(dòng)手能力，真正做到學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣。

2.4 改變考核方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

實(shí)現(xiàn)多元化考核，降低期末考試成績(jī)的比重，加大平時(shí)實(shí)踐能力的考核。設(shè)置課程考核成績(jī)=期末考試（50%）+實(shí)驗(yàn)（40%）+課堂考勤和平時(shí)作業(yè)（10%）。在平時(shí)課后作業(yè)中，不再安排書(shū)本中的問(wèn)答題。課后作業(yè)安排學(xué)生利用中國(guó)紡機(jī)網(wǎng)和中國(guó)紗線網(wǎng)搜索市場(chǎng)上出現(xiàn)的新型紡紗設(shè)備和新型紗線，通過(guò)查詢相關(guān)資料和書(shū)籍，了解紡紗的原理和紗線性能，然后每節(jié)課通過(guò)PPT向老師和學(xué)生分享，老師根據(jù)學(xué)生完成的情況給予作業(yè)成績(jī)。通過(guò)課后實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)計(jì)紗線的思路和紡紗環(huán)節(jié)進(jìn)行報(bào)告，授課老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量和校外導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)課堂打分情況給出實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)。

2.5 以賽促學(xué)

積極組織學(xué)生參加“全國(guó)紗線設(shè)計(jì)大賽”，以參賽為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)，以社會(huì)市場(chǎng)的需求為核心，不僅能提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，也能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)與參賽的積極性，充分發(fā)揮了以學(xué)生為主角的能動(dòng)性。通過(guò)參加比賽，與全國(guó)大學(xué)甚至是專業(yè)設(shè)計(jì)人員同臺(tái)競(jìng)技，可以開(kāi)闊學(xué)生的眼界，不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣，也能夠使學(xué)生的專業(yè)水平突飛猛進(jìn)。“以賽促學(xué)”不僅對(duì)學(xué)生能力有要求，對(duì)指導(dǎo)教師的水平和能力也提出了更高的要求。如果在設(shè)計(jì)競(jìng)賽上取得了優(yōu)異的成績(jī)，也在一定程度上說(shuō)明了教師的教學(xué)水平。這也給帶隊(duì)參加比賽的教師提出了新的挑戰(zhàn)，必須要與時(shí)俱進(jìn)及時(shí)更新自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，才能夠確保高質(zhì)量的教學(xué)水平，保證設(shè)計(jì)作品具有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

“新工科”的提出為高等院校工程教育的改革提供了全新視角，通過(guò)分析現(xiàn)代紡紗技術(shù)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題，依據(jù)“新工科”建設(shè)和發(fā)展要求，修訂“現(xiàn)代紡紗技術(shù)”教學(xué)大綱，優(yōu)化師資，加大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)力度、改變考核方式、“以賽促學(xué)”。學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有了較大提高，有助于培養(yǎng)“新工科”背景下具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的紡織工程專業(yè)人才。