新工科理念下“紡紗原理”課程教學模式的研究

張美玲，王建坤，張淑潔，王 瑞，李翠玉，李鳳艷

（天津工業大學，天津 300387）

“紡紗原理”課程是紡織工程專業的專業基礎平臺課程。在新工科的背景下，科學合理地設計和規劃教學內容，激發學生自主學習的熱情，加快“要我學”到“我要學”的轉變[1]。從教學內容、教學手段、教學方法、考核方式等對“紡紗原理”課程的教學改革進行探析[2]，發現紡紗原理傳統教學模式存在的問題，探索新型模塊化、學生為主導的教學模式，成為實現新工科背景下培養學生綜合素質和創新能力的重要途經。

1 “紡紗原理”課程傳統教學模式存在的問題

傳統教學理念與教學模式已不能較好地適應時代的要求，因此，發現紡紗原理傳統教學模式突出的問題、探索新型模塊化、學生為主導的教學模式，成為實現新工科背景下，培養學生綜合素質和創新能力的重要途經。傳統教學模式在教學內容、教學手段以及考核方式方面存在很多問題。

1.1 教學內容更新滯后

在經歷數十年的發展后，“紡紗原理”課程的主要理論框架已相當成熟，由理論衍生的相關工程技術發展迅速，多學科交叉創新成果層出不窮[3]。對于紡織專業的學生來說，課程授課內容與市場主流前沿技術之間存在一定的時間差，存在課程知識更新滯后的問題。

1.2 教學手段不夠靈活

盡管傳統的工科教育已為學生增加了相對較多的實踐環節、動畫、視頻等多媒體為學生授課，但是學生接受知識的途徑主要為課堂集中學習，以聆聽教師的講授為主。學生在教學過程中處于被動接受的狀態，學習目標僅是通過課程考試，無法調動學生高度的學習熱情。心理上不重視理論知識的理解，更不能將理論知識靈活地運用于生產實踐，從而導致教學質量偏低[4]。這與培養學生的綜合素質，培養以學生為主的教育還有差距，所以教學方法急需改革。

1.3 考核方式過于死板

考核方式采用平時成績占40%、期末成績占60%的綜合成績評定方法，平時成績包含學生考勤、提交作業、回答問題等評價手段，在開課期間也注意輔以作業、知識回顧和課堂問答等過程管理措施，但期末成績主要以閉卷考試為主，考試成績更多體現的還是學生的應試能力。對于紡紗原理這樣一門理論性、實踐性并重的課程來說，通過卷面考試的方式來反映學生對知識的掌握程度并不科學。很多學生的卷面成績雖然很高，但并不一定真正理解和掌握了教學內容，很有可能只是單純的記憶知識，更談不上對知識的靈活運用。這樣的考核方法無法有效考察學生的學習效果，也不利于激發他們的自主學習意識和創新能力，急需進行改革[5]。

2 “紡紗原理”課程教學改革的工作思路

作為一門重要的專業基礎課，“紡紗原理”課程教學改革的目標是，在講授紡紗原理和紡紗新技術的過程中，激發學生創造一流紡織的探索精神。紡紗原理是紡紗新技術革新的根本和關鍵。為了使學生充分理解原理、設備以及先進技術之間的內在關系，“紡紗原理”課程在新工科理念下必須進行教學改革。

2.1 分層次、階梯式、模塊化的教學內容

形成多模塊、分層次的教學內容，各模塊相互銜接、逐級遞進，注重突出教學內容的創新。學生通過查閱資料、咨詢討論，逐步深入，并自主探索關聯知識。

2.2 以學生為主、任務目標化的教學方法

通過學習分組等形式，提高學生在教學過程中的參與度，激發他們學習的積極性和主動性，形成基礎知識、簡單知識學生自主掌握，課程難點、關鍵點教師引導解決的教學方法。

2.3 線上自學與線下授課相結合的教學手段

通過網絡平臺線上自學、學生為主導的線下課堂教學和討論等多種教學手段相結合，提高學習效率，解決課堂時空受限問題。使網絡課程成為課后自由學習的載體，把課堂教學作為檢驗和發現問題的窗口，形成分散加集中、線上加線下、課內加課外相結合的教學手段。

2.4 過程性與總結性考核相結合的考核方式

如何通過課堂有限的時間，有效地督促學生通過網絡自學，考核方式發揮了關鍵的指揮作用。課題組根據課程特點制定科學、合理的考核評價體系。由任課教師、學生以及行業專家組成評價組，依據評價體系給出評價結果，形成有效監督、過程與總結性考核相結合的特點。

3 “紡紗原理”課程教學改革的實施方案

3.1 網絡學習平臺的搭建和使用

“紡紗原理”課作為國家級精品課、國家級資源共享課，課程的課件、教學視頻、參考資料等資源非常豐富。課程利用泛雅網絡教學平臺、“學習通”APP等學校教學平臺，展現和完善“紡紗原理”課程的學習內容。該課程的知識量很大，需要鋪墊學習的東西很多，院校提供的課時根本不夠。即使在課時內把所有知識點講解完成，學生也消化不了。利用互聯網平臺學習，并與學生溝通交流，讓學生自主查閱學習，以期達到課堂學習模式的轉變。學生利用課后時間，線上可完成自主學習，并在課堂上反饋和交流線上內容。該方法可彌補課堂學習時間不足的問題，充分利用了學生的碎片時間，及時有效地對課堂內容進行有益的補充和擴展[6-7]。

3.2 模塊化內容與分層次問題的學習

按照紡紗的基本原理，分為初加工、原料選配與混合、開清、梳理、精梳、牽伸、并和、加捻和卷繞9個模塊。對每模塊的教學內容，教師提出多層次的問題，第一層次問題屬于原理的基本知識。第二層次問題反映與原理有關的紡織科技前沿知識。學生首先通過網站學習原理知識，然后通過各種數字資源學習擴展化的模塊內容，運用原理知識分析新的技術改進。學生通過線上與線下融合，一方面對課堂內容進行有效的補充，也可以對教學大綱之外的知識進行擴展。在提升自我學習能力的同時，緊跟新工科發展的趨勢，接觸前沿科學[8]。

最終，每部分內容運用PPT、視頻、動畫等進行講解，并按照規范撰寫模塊化內容的研究報告，完成課程涉及的原理知識、最新技術的學習，充分鍛煉和提高學生自主學習和終身學習的能力，對每個模塊的內容都進行螺旋循環式學習。

3.3 學生主導、分組討論

針對模塊化的教學內容，全體通過網絡和自學獲得基礎知識。教師不要把什么都講透，應該讓學生有思考空間。但要注意，學習是一個迭代的過程，教師要給學生多創造練習的機會，讓學生真正把知識內化成自己的技能。根據模塊化內容將學生分組，目標明確化，以學生為主體和主導，展開教學內容。分組的學生將主要進行課堂講解和討論。

該方法要求教師與學生在課前都要做好準備。教師在進行授課前，通過網絡資源搜集時代發展下的紡織新技術、新發展。根據信息化、網絡化、自動化和智能化的發展，總結和整理紡紗各個模塊的技術突破和創新，將教學與時代接軌。學生在上課前，通過網絡平臺搜集知識，對于在學習中遇到的困惑和不解，利用信息平臺解答疑惑，養成自主學習的好習慣。這種方法不僅使學生對新時代下的課程進行了解，使學習更具有針對性，而且培養了學生自主學習的積極性，調動了學生的興趣。

教師根據學生的課堂講解和討論，及時總結存在的問題，整理后集中反饋。由于學生是帶著問題來聽課的，求知欲望和獲得知識的渴望程度會增加，效果事半功倍。評價組根據學習態度、學習效果、評價指標的要求，給出講解和研究報告的分值[9]。

3.4 綜合性課程考核方式

期末閉卷考試，考的多是死記硬背的知識?？茖W的考核方式應該是從學生的知識運用能力、解決問題能力等方面考核，應該設計與培養學生綜合素質相結合、與新工科創新能力培養相適應的考核體系。階段性和總結性考核相結合，提高階段性考核占比。階段性考核可以靈活多樣，由教師和學生組成評價組；聘請經驗豐富的專家作為評價組，建立合理的評價體系，評價學習態度和學習效果。評價組根據學生的學習態度、學習內容、文字表達、寫作態度、撰寫規范、報告質量、創新程度等方面進行打分，該評分將作為考核結果進行登記。

4 結語

“紡紗原理”課程的教學改革，從教學內容、教學方法、考核方式等方面，總結了傳統教學模式存在的問題，并從新工科的培養目標出發，闡述“紡紗原理”課程教學改革的意義，提出模塊化教學內容、學生為主導的分組討論以及階段性和總結性考核的綜合考核方式，為提升紡織工程專業學生的綜合素質和創新能力，提高人才培養質量，提供了新的教學模式。