新工科背景下“长丝加工工程”教学改革新模式探讨_焦晨璐.pdf

为适应新一轮科技革命和产业升级,充分发挥大国重器作用,新工科建设已经成为中国工程教育大国向工程教育强国跨进的新思维和新趋势。课程改革作为高校人才培养模式的核心,构成了新工科建设的五大主要内容之一。通过梳理纺织工程专业长丝加工工程教学现状,分析存在的问题,结合专业培养目标,研究教学改革的新模式,为新工科背景下纺织工程专业人才的培养提供新思路。关键词:新工科;长丝加工工程;教学改革中图分类号:G6 4 2.0 文献标志码:A文章编号:1 6 7 3-0 3 5 6(2 0 2 3)0 6-0 0 5 8-0 3收稿日期:2 0 2 2-1 0-2 5基金项目:安徽省高校自然科学基金(K J 2 0 2 1 A 0 1 2 9);安徽省高等学校质量工程项目(N o:2 0 1 9 j y x m 1 2 1 6,N o:2 0 2 0 k f k c 1 8 6);安徽农业大学教育教学改革研究项目(N o:2 0 2 1 a u j y x m 4 6)。第一作者:焦晨璐(1 9 9 0),女,讲师,博士,研究方向:物质复合材料的开发和应用,E-m a i l:8 7 5 9 5 5 4 6 6q q.c o m。2 0 1 7年2月,教育部发布了 关于开展新工科研究与实践的通知,着力推进“新工科”建设,探索高等教育强国的中国模式和经验1-2。作为“新工科”专业之一,纺织工程专业人才培养覆盖生产技术、产品设计开发、创新研究、工程开发、质量控制、经营贸易等全产业链。在“新工科”背景下,纺织工程专业人才培养更需要从知识、思维、能力等多方面进行,努力培养具有扎实的纺织专业知识结构以及长丝加工工程实践和创新能力的复合型人才3-5。而长丝加工工程作为纺织工程专业的必修课程,也应进行相应的改革,助力培养未来多元化、创新型卓越工程人才。1 课程介绍长丝加工工程是研究如何生产和加工纺织长丝的一门课程,该课程以天然长丝(尤指桑蚕生丝)和化纤长丝作为典型产品,针对当前的长丝生产实际,系统地介绍从原料至长丝产品的加工工艺流程、工艺原理以及影响产品质量、生产效率、原材料消耗及技术目标的因素。该课程既承接了纺织材料学、纺织应用化学等前段课程的相关内容,也是纺织品染整等后续课程的基础,兼具理论性和实践性,且内容多、加工原理复杂、学时少,是一门很重要但又比较难懂的课程。通过该课程的学习,培养学生解决具体的长丝理论知识、生产加工问题和其他一些长丝相关问题的能力;培养学生根据工程问题需求进行长丝结构设计、计算与校核的能力;强化学生对长丝加工过程的适应能力和开发创造能力。同时为后续专业课程的学习、纺织品设计最新科技成果的理解和掌握奠定基础;为学生今后能够具备独立完成长丝产品的设计、研究和开发打下基础,以适应我国先进制造业发展的需求。2 长丝加工工程课程改革的必要性2.1 教材内容陈旧,授课形式单一目前,长丝加工工程这门课程大部分高校使用的还是白纶主编的 长丝工艺学,此课本于2 0 1 1年出版。随着智能制造业的发展,新型长丝加工设备不断升级换代,信息化和智能化程度不断提高,随之涌现各种新技术和新工艺,而之前的长丝加工工程课本内容陈旧,与企业实际生产情况有所脱节。同时,学生对长丝加工技术的掌握主要来源于课堂讲解,缺乏实验演示设备和环境,对原理和构造很难深入了解,且内容常年不变。教师负责把知识灌输给学生,而学生只能机械和被动地接受,二者缺乏互动和反馈,给长丝加工工程课程的教学带来了不利影响。2.2 跨学科交叉,内容多、课程难、学时少长丝加工工程课程内容涵盖多个学科的交叉知识,包括纺织材料学、纺织应用化学、化纤概论等专业课程,还涉及有机化学、高分子材料学、工程力学等多学科。内容多、课程难、学时少,很多原理需要用到化学、材料学与力学等方面知识,而纺织工程专业学生在这方面普遍知识薄弱,这也打击了学生学习的兴趣。另外,作为纺织工程专业必修课,在4 0个理论课时内85纺织科技进展 2 0 2 3年第6期 DOI:10.19507/ki.1673-0356.2023.06.013介绍完天然长丝的加工过程(从蚕茧养殖到生丝检验)和化学长丝的生产工艺(如熔体纺丝、溶液纺丝),难度确实较大,无法对每个环节详细讲述。2.3 教师缺乏工程背景,设备原理纸上谈兵近年来,为加强师资队伍建设,各高校都在大量引进人才,其中以具有高分子材料背景的博士为主。由于缺乏工程背景,教师对长丝加工相关的原理、设备机构运行理解不到位,对现有企业使用的机器结构和新型设备了解甚少。目前高校的考核系统也使得教师更加注重科研项目和学术论文,教师没有更多的精力钻研课程教学和提升自身工程实践能力。2.4 重视理论教学,忽视创新能力培养传统的教学方式多注重知识的传授,忽视对学生的指导和引导,缺乏创新性思维和实践教学环节,学生没有机会自己动手操作和独立思考,学生与教师沟通甚少,对学生学习的主动性、积极性和创造性不利,使学生不会发现问题、分析问题和解决问题,无法锻炼学生的创造能力、创新意识和工程实践能力。由于缺乏实践锻炼的机会,造成学生对课程知识了解模糊,认识停留在感性阶段,学习兴致不高。3 课程教学方法改革与探讨3.1 修订教学大纲,完善教材内容以新工科建设为导向,借鉴双一流学科高校(东华大学和苏州大学)的先进教学经验和教学大纲,结合纺织工程专业实际情况,对原教学大纲进行修订,进一步明确教学目标,并厘清各教学目标对毕业要求观测点的支撑关系。由于该课程仅4 0学时理论教学和1 5学时实验教学,所以大纲修订更要突出重难点。具体地,理论课部分简化了蚕茧的形成、收烘章节,补充了化学纤维生产工艺的内容。此外,在讲授长丝加工工程主要理论内容的基础上,增加了长丝加工生产与应用相关的国内外研究状况。例如,在讲述我国常用的煮茧设备“循环式煮茧机”时,补充日本常用设备“加压V型煮茧机”与“循环式煮茧机”的对比,即“加压V型煮茧机”属于“轻渗透、轻煮熟”,采用的水温偏低,所煮茧子的丝胶溶失率较低,但耗费时间较长。3.2 丰富教学方式,提高教学效果传统的教学方式是教师讲授与板书相结合,教学方式过于单一,难以调动学生的积极性。而想要直观、形象地帮助学生掌握所授知识,可将授课模式改为教师授课结合翻转课堂、线上线下混合式教学等调动学生的积极性和参与度,提高教学效果。翻转课堂是以学生为课堂主体,让学生自主学习,在自学后发现问题,然后通过老师的教学指导帮助解答。这种教学模式可以激发学生学习内驱力,学生利用课外自主学习,课堂教师解答,学习效率更高、目标性更强。以“复摇整理”章节内容为例,其教学目标之一为影响复摇整理的因素。先由教师课前上传P P T课件到雨课堂等平台,供学生课前自学;然后教师布置任务,如说明缫丝质量的好坏对复摇整理效果的影响,将学生分为45个小组,由组长在课上以P P T形式汇报学习目标完成情况。其他组员可以提问互动,教师负责补充和点评,这种以学生为中心的翻转课堂模式不但提高了学生的积极性和参与度,还锻炼了独立思考能力和综合运用能力。3.3 培养教师工程背景,提高教师综合素养课程建设是以培养学生的动手能力、创新意识、创新能力和工程实践能力为目的,而教师能力水平是课程建设的基础。为了增强教师的工程实践能力,学校每年都会选派教师到企业参加实践锻炼,为教师丰富工程背景、掌握第一手的生产加工资料提供一个良好的平台。另外,引进具有企业、设计院、研究所等工程背景和有高水平科研能力的双师型教师。既要有扎实的理论知识,又要有丰富的实践经验,还要有较强的科研水平,这样才能培养出优秀的毕业生。3.4 提高学习兴趣,优化考核体系为提高学生学习兴趣,课程讲解过程中不断穿插与长丝加工相关的实例热点。例如,在讲述锦的出现将我国蚕丝制品推向一个高潮时,举例如下,2 0 1 4年,中国宋锦文化园亮相A P E C领导人原版服装。在讲述蚕丝的应用时,说明采用蚕丝原料作为细胞培养、药物缓释、人工皮肤材料等最新的报导。另外,为提高学生的积极性和参与度,制定了灵活多样的考核体系,包括雨课堂推送的平时作业、小组汇报、出勤、卷面成绩等。对有些不便于考试的章节,采用小论文、小组汇报等形式考察,目的在于全面、客观地反映学生的学习成果。4 结束语新工科建设是工程教育的重大变革,新工科建设背景下对纺织工程专业教学改革提出了新要求。安徽农业大学轻纺工程与艺术学院纺织工程专业通过几年95 2 0 2 3年第6期 教学研究 的教改实践证明,长丝加工工程的教学效果获得了明显的改善。课程教学的一系列改革,特别是教学内容的精简化、教学方式的智能化以及考核方式的多样化,提高了学生对课程的学习兴趣和认可度,教学效果非常理想。今后将进一步更新教学理念,完善教学内容,丰富教学资源,改进教学方法,优化课程评价方式,加强团队建设,不断提高课程教学质量,为培养纺织新工科人才提供有力支撑。参考文献:1 江维,罗维平,薛勇.“新工科”模式项目驱动法在机器视觉教学中的应用J.武汉轻工大学学报,2 0 2 1,4 0(3):1 1 5-1 1 9.2 李波,覃俊,帖军.新工科及人工智能背景下计算机类专业创新创业教育研究J.实验技术与管理,2 0 2 1,3 8(3):1 8-2 2.3 陈李红,李艳梅,严新锋.“新工科”背景下服装设计与工程专业人才培养体系探究J.纺织服装教育,2 0 2 0,3 5(5):3 8 9-3 9 2.4 刘雍,王润,范杰,等.“新工科”背景下纺织工程专业人才培养模式探讨J.轻纺工业 与技 术,2 0 2 2,5 1(3):1 0 2-1 0 4.5 曹春平.“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J.纺织报告,2 0 2 2,4 1(7):1 0 4-1 0 6.E x p l o r a t i o no nt h eT e a c h i n gR e f o r mN e wM o d eo fF i l a m e n tP r o c e s s i n gE n g i n e e r i n gu n d e r t h eB a c k g r o u n do fN e wE n g i n e e r i n gJ I AOC h e n l u,F UF a n,Z HANGX i a o l i(T e x t i l eE n g i n e e r i n ga n dA c a d e m yo fA r t,A n h u iA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,H e f e i 2 3 0 0 3 6,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t oa d a p t t ot h en e wr o u n do f t e c h n o l o g yr e v o l u t i o na n d i n d u s t r i a l u p g r a d i n g,a n d t og i v e f u l l p l a y t o t h e r o l eo fam a j o r c o u n t r y,t h e c o n s t r u c t i o no f n e we n g i n e e r i n gb e c o m e s an e wc o r ea n d t r e n d f o rC h i n a t os t e p i n t oap o w e r f u l e n g i n e e r i n ge d u-c a t i o nc o u n t r y.C u r r i c u l u mr e f o r mi so n eo f t h e f i v em a i nc o n t e n t so fn e we n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n.T h ec u r r e n t t e a c h i n gs i t u a t i o no ff i l a m e n tp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n g f o r t h e s t u d e n t sm a j o r i n g i n t e x t i l e e n g i n e e r i n gw a s c o m b e d,a n d t h ep r o b l e m s e x i s t i n g i n t h e t e a c h i n gw e r ea n a l y z e d.T h en e w m o d eo f t e a c h i n gr e f o r mw a s s t u d i e dc o m b i n e dw i t ht h e t r a i n i n go b j e c t i v e so f t e x t i l ee n g i n e e r i n gs p e c i a l t y.I tp r o v i d e dan e wi d e a f o r t h e t r a i n i n go f t e x t i l ee n g i n e e r i n gp e r s o n n e lu n d e r t h eb a c k g r o u n do fn e we n g i n e e r i n g.K e yw o r d s:n e we n g i n e e r i n g;f i l a m e n tp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n g;t e a c h i n gr e f o r m(上接第5 2页)R e s e a r c ho nt h e I n f l u e n c eo fR e g i o n a lC u l t u r eo nE m b r o i d e r yA r t T a k eH u n a ne m b r o i d e r ya n dC h a o z h o ue m b r o i d e r ya sE x a m p l e sXUF a n1,J I ANGR u n a n2(1.S c h o o l o fD e s i g na n dI n n o v a t i o n,S h e n z h e nT e c h n o l o g yU n i v e r s i t y,S h e n z h e n5 1 8 1 1 8,C h i n a;2.C o l l e g eo fA r t a n dD e s i g n,W u y iU n i v e r s i t y,J i a n g m e n5 2 9 0 2 0,C h i n a)A b s t r a c t:F r o mt h ep e r s p e c t i v eo f r e g i o n a l c u l t u r e,t a k i n gH u n a ne m b r o i d e r ya n dC h a o z h o ue m b r o i d e r ya se x a m p l e s,t h e i n f l u-e n c eo fd i f f e r e n t r e g i o n a l c u l t u r e so nt h eo v e r a l l s t y l e,t h e m e,t e c h n i q u ea n dc o l o ro fe m b r o i d e r yw a sa n a l y z e d.T h er e g i o n a l c u l t u r ew a st h em o s t i m p o r t a n t a n du n i q u e a r t i s t i c f e a t u r eo fC h i n e s e l o c a l e m b r o i d e r ya n d i tw a s a n i m p o r t a n t c u l t u r a l b a s i s f o rC h i n e s e l o c a le m b r o i d e r yt ob ed i s t i n g u i s h e d f r o mo t h e r e m b r o i d e r y.I tw a s t h e c u l t u r a l s p i r i t u a l r o o t o f e m b r o i d e r ya r t.T h ep r o t e c t i o no f t h e i n t a n-g i b l ec u l t u r a lh e r i t a g eo f e m b r o i d e r yw a sn o t o n l y t o i n h e r i t a n dp r o t e c t i t s s k i l l,b u t a l s o t op r e s e r v e i t sp r e c i o u s r e g i o n a l a n dc u l t u r a lc h a r a c t e r i s t i c s t om a k es t r o n g i d e n t i f i c a t i o na n dg i v eu n i q u ea r t i s t i ca n dc u l t u r a l t e m p e r a m e n t i nm o d e r ns o c i e t y.K e yw o r d s:r e g i o n a l c u l t u r e;e m b r o i d e r ya r t;H u n a ne m b r o i d e r y;C h a o z h o ue m b r o i d e r y06纺织科技进展 2 0 2 3年第6期