徐麗慧,王黎明,潘虹,沈勇,丁穎
(上海工程技術大學 紡織服裝學院,上海 201620)
紡織工業(yè)是重要的民生產業(yè),在日常生活中發(fā)揮著舉足輕重的作用。我國紡織科技創(chuàng)新重點工程包含高性能纖維及復合材料關鍵技術、功能性醫(yī)用紡織材料關鍵技術、開發(fā)高防護性能紡織品和高智能感知的功能性材料及服裝等。隨著科學技術的進步,我國紡織工業(yè)亟待轉型升級,基于新材料和新工藝的節(jié)能環(huán)保、高效高質“新紡織”蓬勃發(fā)展。紡織學科的研究對象向更深層次的紡織新材料的加工和改性、應用等交叉滲透方向發(fā)展[1]。
紡織科學與工程研究生作為我國紡織領域科研力量的后備軍,對現(xiàn)代紡織材料測試技術的掌握程度,決定其研究的高度與深度,以及對紡織新材料、新產品的研發(fā)技能與應用水平。研究生課程體系在研究生培養(yǎng)中具有基礎性、開放性、前沿性和系統(tǒng)性作用[2]。在研究生學習階段,學生除了理論知識學習外,還需進行實驗研究,完成論文,而紡織材料測試技術是完成論文實驗研究的重要基礎。因此,給紡織科學與工程的研究生開設《紡織材料測試技術》課程,對于紡織服裝工科專業(yè)實踐性技能人才的培養(yǎng)具有重要意義。
上海工程技術大學(以下簡稱我校)的《紡織材料測試技術》是紡織科學與工程一級學科研究生核心課程,課程從儀器實驗原理、相關儀器簡介等基礎知識入手,從理論和實踐層面上介紹詳細的操作技能知識,培養(yǎng)學生對現(xiàn)代紡織材料測試分析儀器的實際操作運用能力,提高學生分析問題與解決問題的能力,為學生從事紡織化學、新型紡織服裝材料、生態(tài)與功能面料等方面的進一步研究打下扎實的基礎。如下結合我校紡織科學與工程一級學科碩士研究生培養(yǎng)特點,探討如何優(yōu)化《紡織材料測試技術》課程教學體系,在教師隊伍建設、教學內容、教學方法、教學手段、實踐方式等方面進行研究。
我校紡織科學與工程一級學科碩士研究生培養(yǎng)目標中,要求學生具備學術研究或解決工程問題的能力,熟悉紡織科學與工程主要發(fā)展方向和學術研究動態(tài),能夠較系統(tǒng)地掌握和理解本學科知識,能獨立開展學術研究工作,掌握本學科的研究方法,了解并能合理運用本學科的研究成果,具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的基本能力。
基于我校紡織科學與工程一級學科研究生培養(yǎng)情況,從培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型紡織服裝人才這一主導目標出發(fā),《紡織材料測試技術》 課程建設突出適用于“大紡織”范疇中的紡織工程專業(yè)、紡織化學與染整工程專業(yè)、服裝設計與工程專業(yè)的共享課程教學特點,從師資隊伍建設、教學內容、教學方法、教學手段、實踐方式等方面,通過多元化教學探究,使學生掌握紡織纖維材料的結構和性能的近代測試方法的基本原理和實驗技能,了解現(xiàn)代精密和大型儀器的測試和分析技術,結合實例分析,充分培養(yǎng)學生在科研以及工作過程中的綜合能力,使學生能夠自主地開展有關紡織纖維材料結構分析和性能研究等方面的工作。
《紡織材料測試技術》課程涵蓋紡織、材料、化學等交叉學科領域。教學團隊的組建要注重不同專業(yè)和知識結構,需要涵蓋多個交叉學科領域,建設老中青相結合的師資梯隊,注意實施老教師與新教師之間的“傳幫帶”青藍對接工程,促使青年教師快速成長,通過進一步優(yōu)化人才結構,建設高學歷、實力雄厚、創(chuàng)新能力強的高素質師資隊伍。
我?!都徔棽牧蠝y試技術》教師隊伍來自紡織化學與染整工程、材料科學、精細化工、紡織材料等不同學科專業(yè),學緣結構合理、學術水平高、交叉學科特點突出,是高學歷、年輕化、實力雄厚、創(chuàng)新能力強的高素質師資隊伍,具有博士學位的教師比例達100%。
教師團隊成員可以到相關檢測企業(yè)或科研院所去進行實踐,加強理論與實踐相結合,增強科研成果的應用性。教師到各有關院校參加各類短期培訓和各種國內外學術交流活動,提高了專業(yè)素質和業(yè)務水平,不斷地吸收紡織先進知識和技術,進行校內外教學資源的廣泛協(xié)同,進一步提高教師學術與教學水平,推動課程教學模式的改革與創(chuàng)新,促進教師團隊課程教學水平和教學質量的整體提高。
在《紡織材料測試技術》課程教學內容組織優(yōu)化方面,需要根據(jù)紡織科學與工程一級學科研究生培養(yǎng)目標,精心組織教學內容,博采眾長,取其精華,突出課程的“大紡織”共享平臺課作用,重點講述與紡織學科關系密切的紡織材料測試技術基礎知識,講授應用近代儀器紫外光譜、紅外光譜、流變性能、熱分析、X 射線衍射、粒度分析、顯微分析技術等測試技術的基本原理、適用范圍以及操作技能,研究紡織纖維的結構、組成、性能等測試分析技術,并介紹譜圖解析、分析試樣及各種儀器在紡織材料測試應用中的方法,使學生能夠針對自己的實驗內容,進行相關測試技術的選擇,能夠準確分析實驗過程中影響實驗結果的主觀因素與客觀因素,并且能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)或圖譜進行研究分析。同時融入課程思政,培養(yǎng)學生科學工作和科學思維方法,培養(yǎng)學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感,引領學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[3]。
從多角度開發(fā)與設計《紡織材料測試技術》教學案例,突出學生主體,滿足學生需求,以便讓學生結合實例分析,為自己從事相關專業(yè)領域紡織化學、新型紡織服裝材料、生態(tài)與功能紡織服裝面料等方面的研究進一步打下扎實的基礎;充分培養(yǎng)學生開展學術研究工作的能力,提高學生分析問題與解決問題的能力;在教學中適當穿插紡織材料測試分析實驗案例分析,幫助學生了解并記憶學習的內容,激發(fā)學生的學習興趣。
在授課時,積極倡導教學內容的前沿性、生動性、學術性和準確性,通過各種渠道,收集、分析編寫課程補充講義。根據(jù)紡織技術的進步和紡織科學的發(fā)展情況,適時補充與更新紡織材料測試部分內容,以體現(xiàn)課程的“現(xiàn)代”與“新”的寓意,不斷用新知識、新成果、新技術充實課堂教學內容,拓寬學生的知識面,將最新科研成果引入課程教學中。通過聯(lián)系當前紡織前沿研究測試技術,使教學內容既體現(xiàn)經典理論,又包容豐富的前沿知識進展。讓學生站在較高的專業(yè)起點上來思考專業(yè)問題,增強學生的專業(yè)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進學生形成良好的知識體系,在課程教學過程中為學生提供參考教材和有關參考資料的來源,如有關期刊和網站等,便于學生自學。
《紡織材料測試技術》 課程教學以提高學生自主學習能力和研究能力為核心,需要不斷借鑒吸收新的教學方法,靈活運用啟發(fā)式、討論式、問題引入式等教學方法,在發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題、引導思維、解決問題的層面上下功夫,引導學生自主學習、主動思考和表達觀點。
在教學過程中,教師多以“導”和“引”為主,采用學生參與式、討論式等多種教學方法,使學生更主動地了解和掌握使用各種現(xiàn)代紡織材料測試技術知識,充分發(fā)揮學生主觀能動性,通過從科研論文紡織材料測試分析中提煉教學案例,將“案例分析”“研討辯論”“翻轉課堂”等教學手段應用到教學中來,課堂上穿插使用答疑、小組討論等活動,讓學生充分闡述自己的觀點,通過討論、互辯、合作等方式,充分調動學生的主動性和積極性,努力將課程教學與學生研究能力、自主學習能力、創(chuàng)新能力、思維能力和表達能力的培養(yǎng)相結合[4]。
在《紡織材料測試技術》課程教學中,需要將科研與教學有機結合,將科研成果融入教學內容,使其有效轉化為教學資源,讓科研反哺教學,重視將紡織材料測試技術理論聯(lián)系實際[5]。將現(xiàn)代紡織技術中涉及到的高性能纖維及復合材料、高性能功能性材料及服裝等測試分析技術引入課堂,把抽象的理論知識與紡織行業(yè)前沿技術聯(lián)系起來,豐富課程教學內容,激發(fā)學習的興趣和動力,加深學生對其所學知識的理解,提高教學效果。
教師可以根據(jù)自身科研情況,精心備課,對相關領域的研究熱點與發(fā)展趨勢也要有深入的把握,豐富教學內容,提高教學效率與激發(fā)學生的學習熱情。注重研究方法的傳授,加強教學實踐環(huán)節(jié),為學生創(chuàng)造豐富靈活的課程學習環(huán)境,以促進研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
利用現(xiàn)代化教學手段,開發(fā)《紡織材料測試技術》課程多媒體教學課件及教學視頻,充分調動學生的視覺、聽覺等多種感觀,豐富課堂教學內容,擴大知識面,提高學生的學習興趣和學習效率,加深學生的理解和認識,使學生能在有限的時間內接收更多的信息。
教師可以根據(jù)需要隨時對課件進行修改,收集各類視頻或制作相關動畫,對一些測試技術方法機理用形象的圖片、動畫、視頻來表示,提高視覺、聽覺效果,而且還可以通過動畫設計使文字和圖片按不同要求出現(xiàn),使講授技巧化,激發(fā)學生的學習積極性。
基于超星泛雅平臺+超星學習通APP,可以建立《紡織材料測試技術》課程線上網絡教學平臺,為學生提供豐富的網絡教學資源。將常見紡織材料測試技術以動畫、視頻等形式展示,有助于學生利用碎片化時間隨時隨地深刻學習和理解掌握知識點,在《紡織材料測試技術》課程教學中,可采用線上線下混合式教學法,將課堂教學與網絡學習有機結合,通過課前預習、課堂引導、課后復習等有效實施,提高教學質量[6]。
在授課方式上,可以采用傳統(tǒng)黑板板書與多媒體教學相結合的方式。利用板書提供整節(jié)課的脈絡,教師可將重要的知識點、測試原理和測試方法一邊板書,一邊講解,便于學生進行思考和記憶,也更有利于增強師生互動,提高教學效果。還可引入相關測試視頻內容、先進的教學輔助軟件及各種測試分析技術軟件等,演示模擬紡織材料測試分析過程,使教師真正實現(xiàn)“有聲有色”地講授課堂內容,充分調動學生的視覺、聽覺等多種感觀,提高授課的生動性。針對平時存在的問題,教師通過微信、QQ 等及時指導反饋,及時了解學生對知識的理解掌握程度。
通過建設多元化的研究生培養(yǎng)創(chuàng)新實踐平臺,適當設置實踐能力培養(yǎng)教學環(huán)節(jié)和實施校企聯(lián)合培養(yǎng)等,有利于培養(yǎng)學生的協(xié)作能力、科研能力以及創(chuàng)新能力,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性,使研究生對所學知識有更為透徹的理解和掌握。依托教學團隊的學術成果和科研平臺,讓學生采用相關的儀器設備對某一紡織材料進行測試分析,得出相應的測試數(shù)據(jù),并對其進行總結分析。也可以設計針對性的綜合性實驗,讓學生結合所學知識和相關軟件測試分析,加強學生對課程理論知識應用能力的訓練,提高研究生的實驗信息獲取及對測試數(shù)據(jù)分析總結能力,為研究生階段課題研究開展奠定一定的基礎[7]。
可以通過有效實施校企合作,建立研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地,充分利用企業(yè)資源優(yōu)勢,切實提高研究生對課程理論知識的應用能力,強化學生實驗操作與實際應用能力。上海工程技術大學紡織科學與工程一級學科碩士點與上海市紡織科學研究院有限公司共享“紡織工業(yè)特種紡織品科技實驗基地”“紡織工業(yè)南方科技測試中心”等檢測機構,建立了研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地,切實提高研究生的工程實踐能力及解決實際問題的能力。還可以為研究生安排學術活動,舉辦研究生論壇及學術講座,鼓勵研究生與國內外同行及跨學科學者進行學術交流,使研究生真正把握學科前沿動態(tài),與課程內容有效銜接,開闊研究生的眼界。
《紡織材料測試技術》 是紡織科學與工程一級學科非常重要的一門研究生基礎課程,可以根據(jù)紡織科學與工程一級學科研究生培養(yǎng)特點,組建紡織、化學、材料交叉學科領域教師隊伍,重點講述與紡織學科關系密切的紡織材料測試技術基礎知識,加入紡織前沿研究測試技術知識充實課堂教學內容,靈活運用啟發(fā)式、討論式、問題引入式等教學方法,讓科研反哺教學,豐富現(xiàn)代化教學手段,激發(fā)學生的學習興趣。還可以結合實例分析,建設多元化研究生培養(yǎng)創(chuàng)新實踐平臺,提高學生分析問題與解決問題的能力,培養(yǎng)學生科學工作和科學思維方法,為學生從事紡織化學、新型紡織服裝材料、生態(tài)與功能紡織服裝面料等方面的研究打下扎實的基礎,促進現(xiàn)代紡織服裝新材料、新技術等相關領域的人才培養(yǎng)。