“新工科”背景下的“現代紡紗技術”課程教學改革與探討

周 磊，李長龍

（安徽工程大學 紡織服裝學院，安徽 蕪湖 241000）

“現代紡紗技術”是高等院校紡織工程專業開設的一門核心課程。它也是學生掌握新型紡紗技術的一門重要課程。該課程主要以各種新型紡紗成紗基本原理為基礎，系統地介紹了各種新型紡紗的工藝流程、主要設備和構件組成以及各種工藝參數的設計、成紗的性能和特征、產品開發。該課程旨在讓學生在熟悉和掌握新型紡紗原理的基礎上，培養學生利用新型紡紗技術設計和加工各種纖維成紗的能力[1]。近年來，隨著市場上新型紡紗技術的發展和設備的不斷更新，紡織產業轉型升級對人才需求也在不斷地提高, 同時，在“新工科”背景下，對高校學生的綜合能力也提出了要求。因此，探索“現代紡紗技術”課程的改革十分必要。

1 課程教學中存在的問題分析

1.1 教學內容陳舊

目前，“現代紡紗技術”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。由于近年來國內外研發的新型紡紗設備不斷升級換代，隨著智能制造技術不斷發展，新型紡紗設備的信息化和智能化程度也隨之發展，出現了各種新技術和新工藝。而傳統的“現代紡紗”課程仍然以課堂講授為主形式開展，且《新型紡紗》課本上的教學內容已經陳舊，與企業的實際生產嚴重脫節。學生對新型紡紗基本原理的認識主要來源于課本的介紹和課堂老師的講解，對于各種復雜紡紗設備機構的工作原理還是難以掌握。以安徽工程大學為例，目前，實驗室有轉杯紡紗機樣機，但僅限實驗課程演示，對于其他新型紡紗設備，比如噴氣紡紗、摩擦紡紗、緊密紡、賽絡紡等設備，實驗室還未購置。這些新型紡紗設備的教學，主要還是依據老師在課堂的講解，學生對其原理和結構很難真正了解。這種教學模式很難滿足企業對學生綜合能力的需求。

1.2 實踐教學內容安排缺乏工程背景

紡織工程是該校開設較早的專業，由于受傳統教學方式的影響，存在重視理論教學、輕視實踐教學的現象。實踐教學課時安排較少，學生只能觀看實驗設備機構，教學內容以演示操作為主, 缺乏設計性和創新性的培養環節內容。由于學生缺少實踐操作環節，不利于學生實踐能力和創新意識的培養, 難以滿足“新工科”背景下對工科人才的要求。

1.3 教師缺少工程背景

近年來，各高校都在進行師資隊伍建設，最快速的方法就是大量引進博士，很多應屆博士生還未畢業就已經簽約了高校。雖然他們突出的科研業務能力和專業知識儲備能夠勝任理論教學工作，但是大多數博士基本沒有任何工程背景，甚至在碩博期間的研究方向也和傳統的紡紗不相關，所以，他們對新型紡紗課程知識的儲備也是停留在其本科階段的學習。由于缺乏工程背景，教師本人對新型紡紗設備機構理解不到位，他們對紡紗設備的了解也停留在書本的介紹上，對現有企業使用的設備結構和近年來市場出現的新型設備了解甚少。此外，高校對教師的考核仍停留在課堂教學質量、科研項目和學術論文上，教師也沒有更多的精力放在教學設計和提升自身工程實踐能力上。這些給現代紡紗技術課程的教學帶來了不利的影響。

1.4 學生學習興趣不高

“現代紡紗技術”課程涉及紡紗設備多，機構復雜，涉及機械原理、流體力學、微積分方程等多基礎學科知識，綜合性較強，因此在課堂上脫離設備授課，僅用多媒體教學講解紡紗原理等理論知識，部分學生由于此部分基礎薄弱，且現在大部分學生沒有預習習慣，很難聽懂課程，導致部分學生對此門課程失去了學習興趣。而且，此門課程一般開設在大三下學期，部分學生此階段在準備考研，學生將更多的精力放在考研上，枯燥的理論課堂很難激起學生的聽課興趣。另外，現在大學生普遍存在為了期末考試而被迫學習的心理，當他們發現課程考核方式為“考察”，他們往往認為這門課程不重要，在平時學習中很少重視這門課。當課程考核方式為“考試”，大部分學生在平時上課中的積極性會有提升。但目前這門課程仍然停留在理論考試上，對于大部分學生來說，無非就是考前復印平時認真聽課學生的筆記并背誦就可以考過了，這也是學生學習興趣不高的主要原因。

2 “現代紡紗技術”課程的教學改革探索

2.1 修訂教學大綱和課件

以工程認證為契機，借鑒雙一流學科高校東華大學和天津工業大學教學大綱和先進的教學經驗，結合該院實際情況，對原有教學大綱進行優化。在原有教學大綱的基礎上，壓縮轉杯紡紗的課時，增加了賽絡紡、緊密紡和新型紡紗產品開發等內容。由于現代紡紗教學時數培養方案中只有26個理論課時和6個實驗課時，因此不可能像“紡紗學”課程那樣深入、全面地講解，只能通過課堂理論講解、學生實踐操作和課后學生利用慕課等網絡資源自學方式加強學生對知識點的理解。

課本上對各種紡紗設備及紡紗原理進行介紹，主要是借助一些平面的結構組成圖和紡紗原理示意圖，然后借助文字描述，學生往往難以看懂和理解。因此，有必要優化設計教學課件，借助3Dmax三維繪圖、仿真等軟件繪制機構三維圖形，尤其是設備內部圖片，利用動畫演示紡紗的成紗過程，便于學生更直觀、更容易地了解各設備結構的組成和成紗工作原理。這也大大增加了學生上課的聽課積極性。除了講授教學大綱中涉及需要掌握的新型紡紗設備、方法外，課堂上也要增加企業和市場上出現的新技術、新工藝和新設備的講解，拓展學生的視野、了解行業前沿知識。

2.2 優化師資，加強教師工程背景的培養

目前，學校對教師專業職稱評審也做出了進一步深化專業技術職務評聘改革，分類評價各類人才素質和能力，在專業技術職務分類中了設置了以教學為主型崗位，側重考察教育教學水平和人才培養實績，打破之前教師職稱評審中唯論文和科研項目的瓶頸。這部分教師將會有更多的時間和精力投入在教學上，對于“現代紡紗”這種理論復雜的課程，可以安排這種類型的老師授課。

為了強化教師專業應用和工程實踐能力，促進教師參加社會實踐鍛煉，建設一支具有較強實踐能力和技術創新能力的高素質師資隊伍，學校每年也開始選派教師去企業掛職鍛煉，這為教師具有工程背景提供了一個良好的平臺。學院可根據教師教授課程的不同，安排教師去不同類型的紡織企業掛職鍛煉，加強教師工程背景的培養。

為了培養學生的工程素養，在“現代紡紗技術”的實驗課程中，學院可安排紡織企業中的校外導師給學生進行授課。這種雙導師模式培養可以提高學生工程實踐的意識，通過早期接觸企業的工程師，讓學生更早地了解未來就業的方向，打破學生對自己專業和未來就業的迷惘，充分調動學生的積極性和能動性。

2.3 加大實踐教學力度，提升工程背景

實踐教學作為提升學生創新能力的關鍵環節，是“新工科”建設背景下教學改革的重中之重[2]。通過對實驗教學方案的修訂和完善，將之前的演示實驗修訂為演示實驗+學生實踐操作。學院將通過購置噴氣紡紗、緊密紡、賽絡紡等設備小樣機，在演示紡紗的過程后，讓學生自己測試紗線性能，通過對比不同紗線性能性質，加深對不同紡紗設備紡紗原理的理解。

增加設計性教學和實踐內容，這部分由企業的校外老師完成，通過原料選配、紡紗工藝、質量控制，紡紗成本等方面講解紗線的設計。通過分組，讓學生自主通過小樣機設計紗線，校外導師根據學生設計出的紗線進行點評，增加學生動手能力，真正做到學以致用，培養學生對專業的興趣。

2.4 改變考核方式，激發學生學習興趣

實現多元化考核，降低期末考試成績的比重，加大平時實踐能力的考核。設置課程考核成績=期末考試（50%）+實驗（40%）+課堂考勤和平時作業（10%）。在平時課后作業中，不再安排書本中的問答題。課后作業安排學生利用中國紡機網和中國紗線網搜索市場上出現的新型紡紗設備和新型紗線，通過查詢相關資料和書籍，了解紡紗的原理和紗線性能，然后每節課通過PPT向老師和學生分享，老師根據學生完成的情況給予作業成績。通過課后實驗，對實驗課程中設計紗線的思路和紡紗環節進行報告，授課老師根據實驗報告質量和校外導師實驗課堂打分情況給出實驗部分成績。

2.5 以賽促學

積極組織學生參加“全國紗線設計大賽”，以參賽為驅動目標，以社會市場的需求為核心，不僅能提高學生的工程實踐能力，也能夠提高學生學習與參賽的積極性，充分發揮了以學生為主角的能動性。通過參加比賽，與全國大學甚至是專業設計人員同臺競技，可以開闊學生的眼界，不僅可以激發學生對專業的興趣，也能夠使學生的專業水平突飛猛進。“以賽促學”不僅對學生能力有要求，對指導教師的水平和能力也提出了更高的要求。如果在設計競賽上取得了優異的成績，也在一定程度上說明了教師的教學水平。這也給帶隊參加比賽的教師提出了新的挑戰，必須要與時俱進及時更新自身的知識結構，才能夠確保高質量的教學水平，保證設計作品具有足夠的競爭力[3]。

3 結語

“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，通過分析現代紡紗技術實踐教學存在的問題，依據“新工科”建設和發展要求，修訂“現代紡紗技術”教學大綱，優化師資，加大學生實踐教學力度、改變考核方式、“以賽促學”。學生的學習主動性有了較大提高，有助于培養“新工科”背景下具有較強工程實踐能力和創新意識的紡織工程專業人才。