“紡織材料學”課程案例教學法探索
——以“織物的舒適性”章節為例

唐曉寧，李建強，蔡光明

(武漢紡織大學 紡織科學與工程學院，湖北 武漢 430200)

“紡織材料學”是紡織類專業的主干課程，是該專業學生接觸的第一門專業基礎課。針對我校(武漢紡織大學)“紡織材料學”課程教學中存在的問題，以“織物的舒適性”章節為例，探索案例教學法在紡織專業課程中的應用，取得了良好的教學效果。

一、“紡織材料學”課程概況及教學中存在的問題

作為紡織類專業的基礎課程，“紡織材料學”課程的主要內容包括纖維、紗線、織物及其復合物三個方面。課程主要介紹纖維、紗線、織物及其復合物的結構與性能特征，加工及使用對紡織材料的形(形態、尺度、結構和表面)、性(性質和功能)的影響，以及形、性的測量與評價方法[1]。通過對“紡織材料學”及配套的“紡織材料實驗”課程的學習，為學生后續紡紗、針織、機織及非織造等專業課程的學習夯實基礎[2-3]。

結合課程內容及學生實際情況，我校“紡織材料學”課程理論教學安排了72學時，核算為4.5學分，教材采用東華大學于偉東教授主編的《紡織材料學》(第2版)[1]。根據培養計劃要求，我們對教學章節進行重新組織，以保證利用有限的課時達到最好的教學效果。緒論、纖維、紗線及織物部分對應的教材章節與課時安排如表1所示。

表1 “紡織材料學”課程教學安排

由表1可知，纖維部分的內容及學時較多，其是“紡織材料學”課程的重點，纖維知識是學習紗線及織物知識的基礎，織物部分的學習是對纖維和紗線知識的升華。根據筆者的教學經驗，“紡織材料學”課程織物部分的教學主要存在以下問題。

1.課程內容繁雜，概念性知識過多

織物部分的內容主要包括織物分類，織物結構，織物基本組織，織物力學性能，織物耐久性、保形性與色牢度，織物舒適性，織物風格，織物安全防護性以及織物使用保養等。所涉及的領域既廣又雜，紡織專業課程的初學者往往感到難以入手。

2.臨近期末考試，學生心態易浮躁

織物部分的教學主要集中在期末考試前的一個月內完成，此時學生一方面要學習新知識，另一方面要進行期末復習。織物部分的內容較多而學時較少，教學過程中難以展開詳細講解，因而學生易放松對織物知識的學習。

為此，筆者嘗試將案例教學法運用到織物部分的教學中。通過引入與課程內容相關的典型案例，讓學生在學習織物知識的同時，兼顧纖維和紗線知識的溫習，加深對“紡織材料學”課程的理解。

二、案例教學法的發展與應用

案例教學法最早可以追溯至2 000多年前蘇格拉底的“問答法”教學形式，即圍繞特定問題，根據學生已有的知識，師生間平等地交流討論，激發學生思考、分析及解決問題的主動性，引導學生得出問題的結論。現代意義上的案例教學法則是由哈佛大學法學院郎德爾院長于1870年提出，并率先引入法律課程的教學[4]。經過100多年的發展，案例教學法逐漸推廣到管理學、經濟學、教育學、醫學、工程學等眾多學科。我國教育界在20世紀80年代開始引進并積極探索案例教學法的應用[5]。

關于案例教學法中案例的概念與定義，學術界尚未達成共識。著名教育專家鄭金洲的表述頗具代表性，即一個案例就是一個實際情景的描述，在這個情境中，包括有一個或多個疑難問題，同時也可能包含有解決這些問題的方法[6]。案例教學法可以理解為通過具體情境的描述，引導學生進行討論分析，培養學生運用理論知識解決實際問題的能力。相比于傳統的講授法，案例教學法具有如下優勢：使理論知識由“虛”變“實”，使學習內容由“死”變“活”，使學生地位由“客”變“主”[7]。案例教學法的本質是教學相長的互動式教學，其綜合性較強，便于理論基礎與實踐經驗的結合，有助于啟迪學生的獨立思維，尤其適用于應用性較強的學科專業。

2017年我國提出的“新工科”建設著力推進高校在工程教育領域的改革創新[8]。作為傳統工科專業，紡織類專業是涉及領域范圍極廣的綜合性學科，與物理、化學、材料、機械等學科密切相關。“紡織材料學”是紡織類專業學生接觸的第一門專業課，既是對前期基礎課程的提升，又是對后續紡紗、針織、機織及非織造等專業課程的鋪墊，具有承前啟后的作用。為滿足“新工科”建設的要求，提升學生的綜合能力，我們有必要探索案例教學法在“紡織材料學”課程中的推廣應用。

三、案例教學法的實例及實施建議

1.案例的設計與實施

案例教學法的順利實施要求有課程大綱、契合教學內容的案例、與內容相關的輔助資料、課堂分組討論以及課后作業與反饋等，其中教學案例的設計是核心環節[9]。結合“紡織材料學”課程的特點，案例的設計應遵循以下原則：(1)真實性。為使學生切實感受到課程的實用性，盡量采用日常工作和生活中的素材。(2)根本性。案例設計需要體現基本知識點，不應盲目追逐熱點。(3)趣味性。為調動學生學習的積極性，案例的設計需要具備一定的趣味性。

案例的設計可以分為四步：(1)分析教材，明確重點知識及難點問題；(2)確定主題，并涵蓋所講授章節的重要知識點；(3)收集資料，調研學生前期的知識儲備；(4)分析篩選素材資料，撰寫案例并修改。

案例教學的實施需要教師和學生的協作配合，包括課前準備、課堂實施和課后總結等環節。針對“紡織材料學”課程的特點，筆者制定了案例教學實施的具體流程，如圖1所示。

圖1 案例教學實施流程

由圖1可知，課前準備與課后總結必不可少，課堂實施是案例教學的中心環節。實施時，以案例的呈現作為切入點，引導學生對情境中的課程內容進行討論分析，通過生生互動及師生互動達到教學目的，最后對重要知識點進行歸納總結。相比于傳統的講授法，案例教學法有助于強化學生的主體地位，增加課堂的參與度。

2.“織物的舒適性”章節案例教學

“織物的舒適性”是于偉東教授主編的《紡織材料學》(第2版)第十九章的內容。其中，織物的透通性和熱濕舒適性是要求學生重點掌握的知識點，而對刺癢作用、靜電與濕冷刺激等知識點要求學生了解即可。章節的知識結構及教學目標如圖2所示。

圖2 “織物的舒適性”章節的知識結構及教學目標

教學案例的設計以醫用防護服的舒適性為主題。案例詳情如下：隨著突發公共衛生事件(2003年非典型肺炎，2009年甲型H1N1流行性感冒，2012年中東呼吸綜合征，2014年埃博拉病毒，2014年野生型脊髓灰質炎，2016年寨卡病毒，2020年新型冠狀病毒肺炎)的不斷出現，人們逐漸認識到醫用防護服的重要性。過去設計生產醫用防護服時著重于加強其防護功能。近年來，隨著醫用防護服的廣泛應用，醫護人員及防疫工作者對防護服舒適性的要求逐漸提高。作為重要的抗疫戰略物資，防護服舒適性的提高可以顯著減輕醫護人員及防疫工作者的勞動強度。基于此，對學生提出問題：假如你是防護服企業的技術人員，準備為抗疫工作貢獻自己的一份力量，從紡織材料學的角度如何改善舒適性？

這個案例至少包括三個方面的內容：舒適性的內涵，舒適性的評價，舒適性的影響因素。此外，將疫情防控融入案例教學，有助于深化推進課程思政建設。在案例教學實施過程中，教師要對學生交流討論時提出的各種解決方案進行歸納總結。首先，要明確舒適性的內涵，舒適性包括透氣性、透濕汽性、透水性以及熱濕舒適性等概念；其次，要理解舒適性的評價方式，客觀準確的測試方法是改善舒適性的基礎；最后，根據影響因素從材料設計和工藝創新的角度討論改善舒適性的方法。案例不僅覆蓋了“織物的舒適性”章節要求重點掌握的內容，而且與纖維吸濕性、異形纖維、纖維導熱、紗線結構以及織物組織等知識點相關。基于學習產出教育模式(outcomes-based education，OBE)，案例的設計以實際工程問題為切入點，引導學生理解并掌握紡織材料學的基本概念與原理。同時，結合相關學科的知識解決紡織領域的問題，以可衡量的學習成果作為課程培養目標，充分體現“以學生為本”的OBE理念[10]。根據筆者的教學經驗，學生容易忽視前兩個方面，僅從舒適性的影響因素來解答。實施效果表明，案例教學法能夠將講授理論知識、解決復雜工程問題及課程思政教育有機融合，實現高素質人才“知識、能力、品格”三位一體協調發展[11]。對于透光性、表面刺癢以及靜電與濕冷刺激等一般性內容，在歸納總結重點難點后，作簡短介紹即可。

3.實施建議

針對案例教學法在“紡織材料學”課程中實施情況，筆者提出如下建議：

(1)教師要注重自身的知識更新。為更好地發揮引導作用，教師應知識廣博，不僅熟悉本專業的內容，而且還要了解相關學科的知識。同時，教師應具備較強的邏輯思維能力，能夠對學生提出的不同觀點進行評述總結，并給予相應的解答。

(2)把握學生特點，增進師生交流。案例教學法讓學生的學習過程由被動接收變為主動汲取，教師是案例設計與實施的主導者，案例教學法的順利進行需要以充分調動學生的積極性為前提，在實施過程中要充分了解學生的知識儲備，不斷增進師生間的交流溝通。

(3)注意案例與舉例的區別。傳統講授法中的舉例往往對應的是單個知識點，是為了讓學生易于理解所學內容。案例教學法中的案例則是知識體系，不僅涵蓋所學章節的內容，而且涉及前后章節的知識。通過引導學生對案例進行分析、交流和討論，全面提高學生分析問題和解決問題的能力。

四、結語

在“新工科”建設背景下，對工程技術人才能力素質的要求不斷提高。案例教學法有助于調動學生的學習積極性，加強理論知識與生產實踐的有效結合。案例教學法的實施可以彌補傳統講授法過于單調乏味的局限性，通過課堂討論交流，啟迪學生思維，培養學生能力，提升學生素養。在“紡織材料學”課程的織物部分采用案例教學法，不僅可以在學時有限的條件下提高教學質量，而且有助于學生復習纖維及紗線章節的內容，達到融會貫通的效果。