“紡紗工藝學(xué)”課程的建設(shè)與教學(xué)方法探索

李艷清

(浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院，浙江 杭州 310018)

摘要：結(jié)合“紡紗工藝學(xué)”課程現(xiàn)有教學(xué)基礎(chǔ)和教學(xué)條件,從確立課程教學(xué)體系、合理選用教材資料、整合優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、建設(shè)基于4A網(wǎng)絡(luò)平臺的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資料庫四個方面闡述“紡紗工藝學(xué)”課程建設(shè)的內(nèi)容,并以一體化現(xiàn)場教學(xué)、多媒體案例教學(xué)等多種模式開展教學(xué)，將教師、學(xué)生、媒體教材、試驗設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境五者持續(xù)地結(jié)合在一起，不僅較好地解決了教學(xué)課時不足和缺乏實踐教學(xué)的問題，同時還保障了課程體系的完整性和先進(jìn)性。

關(guān)鍵詞：紡紗工藝學(xué)；課程建設(shè)；教學(xué)資料庫；案例教學(xué);一體化現(xiàn)場教學(xué)

傳統(tǒng)的紡織工程專業(yè)在課程設(shè)置上非常精細(xì)，國內(nèi)設(shè)置的紡織工程專業(yè)按照學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的側(cè)重點不同，細(xì)分為棉紡織、毛紡織、麻紡織、絲綢工程四個平行專業(yè)，各平行專業(yè)的培養(yǎng)方案自成體系。為了順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和紡織工程專業(yè)轉(zhuǎn)型的需要，本著“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的原則，我校(浙江理工大學(xué))于1999年在原有以蠶絲等長絲纖維及長絲機織物為特色的絲綢工程專業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展成大紡織工程專業(yè)，并于2003年開設(shè)了“紡紗工藝學(xué)”“新型紗線及加工技術(shù)”等短纖維紡紗加工課程，還購置了開清棉聯(lián)合機、精梳機、并條機、粗紗機、細(xì)紗機等小型數(shù)字化紡紗實驗設(shè)備，可實現(xiàn)棉型紗線快速小量試紡，從側(cè)重“長絲織造”轉(zhuǎn)為“紡、織”并重。

“紡紗工藝學(xué)”是一門理論與實踐相結(jié)合的課程，主要講授將各種紡織短纖維加工成紗線的過程中涉及的紡紗設(shè)備、紡紗原理、基本工藝以及紗線質(zhì)量控制等重要理論，是紡織工程專業(yè)學(xué)生今后從事產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計與生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量控制以及紡織品貿(mào)易的專業(yè)基礎(chǔ)。針對我?！凹徏喒に噷W(xué)”課程的教學(xué)基礎(chǔ)薄弱、課時少(32學(xué)時)、實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)缺少等問題，課程組就“紡紗工藝學(xué)”的教學(xué)體系、教材、教學(xué)內(nèi)容、課程資源庫等方面進(jìn)行了優(yōu)化，并在教學(xué)中對課程教學(xué)模式進(jìn)行了探索。

一、 課程教學(xué)體系構(gòu)建

從歷屆全國高校紡紗學(xué)教學(xué)研討會的討論中得知，在紡織工程轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠹徔棥焙?，各校紡紗學(xué)課程主要有以下兩種教學(xué)模式與體系：

(1) 將紡紗學(xué)的內(nèi)容分成紡紗設(shè)備、紡紗工藝原理、紡紗工藝設(shè)計與質(zhì)量控制三大知識模塊分階段依次教學(xué)，認(rèn)為學(xué)生在熟悉紡紗設(shè)備的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)紡紗原理，能夠融會貫通、舉一反三。其中紡紗設(shè)備在學(xué)校實訓(xùn)中心、實習(xí)工廠等實踐教學(xué)基地現(xiàn)場集中教學(xué)；紡紗原理部分則以紡紗過程中涉及到的混合、開松、除雜、梳理、均勻、并合、牽伸、加捻、卷繞九大原理為主軸組織教學(xué)[1]，強調(diào)各個原理的目的與要求，解析并列舉它們在不同紡紗系統(tǒng)中的實施工序及具體部位，探討其對紗線質(zhì)量的影響。

(2) 按照某個紡紗系統(tǒng)的生產(chǎn)工序組織教學(xué)，將紡紗設(shè)備、紡紗原理、工藝參數(shù)設(shè)計及紗線質(zhì)量控制均穿插于各個工序中予以展鋪，在此基礎(chǔ)上再比較講解其他紡紗系統(tǒng)[2]。

我校的教學(xué)實踐顯示，第一種教學(xué)方式適合于教學(xué)學(xué)時數(shù)較多、實踐教學(xué)條件較好的院校；第二種教學(xué)方式更加切合我校的實際情況。因此，課程組最終確定以棉型精梳紡紗系統(tǒng)為主線、按照紡紗工藝工序組織教學(xué)的教學(xué)體系。大致按照工序目的與要求、設(shè)備的機械組成及工藝過程、紡紗原理及其在工藝中的應(yīng)用、紡紗工藝對紗線質(zhì)量的影響以及生產(chǎn)工藝參數(shù)選擇這樣的順序逐一展開，講解環(huán)錠紡紗技術(shù)。對于緊密紡紗、賽絡(luò)紡紗等改進(jìn)型環(huán)錠紡紗新技術(shù)和轉(zhuǎn)杯紡紗、噴氣紡紗等新型紡紗方式，則安排到“新型紗線及生產(chǎn)技術(shù)”課程中講解。以這種形式安排，教學(xué)內(nèi)容脈絡(luò)清晰，有助于學(xué)生建立起紡紗工藝學(xué)基礎(chǔ)知識的基本框架。

二、 教材選用

在教學(xué)過程中，課程組發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生到了畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)尚不能順利查閱專業(yè)資料，尤其是外文資料，主要表現(xiàn)為不熟悉關(guān)鍵性專業(yè)詞匯。為此，課程組在選擇郁崇文教授主編的《紡紗學(xué)》作為課程主要中文教材的同時，還選擇了由英國利茲大學(xué)C A Lawrence教授編寫的Fundamentals of Spun Yarn Technology作為主要英文參考書。

授課時，不僅根據(jù)中英文教材所涉及到的專業(yè)常用術(shù)語羅列出專業(yè)詞匯中英文對照表，部分章節(jié)還采用英語課件、漢語講授的形式進(jìn)行教學(xué)。這樣學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)到紡紗學(xué)專業(yè)知識，還對相關(guān)知識的英語詞匯有一定的認(rèn)識，有助于學(xué)生查閱外文資料、了解學(xué)科研究的最新動態(tài)，提高他們接受國際最新紡織信息的能力，為其將來就業(yè)與繼續(xù)深造打下良好的基礎(chǔ)。

三、 課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

1. 以點帶面，貼近前沿

設(shè)備是工藝原理實現(xiàn)的基礎(chǔ)。近年來，國內(nèi)外紡機制造商圍繞提高裝備效率與紗線品質(zhì)、節(jié)約用工、節(jié)能降耗及提高裝備可靠性與適紡性等方面，不斷推出新型紡紗設(shè)備。同一工序，市面上有著種類繁多的紡紗設(shè)備。在教學(xué)過程中，課程組選用成熟先進(jìn)、使用面大的已定型且自動化程度較高的設(shè)備為代表，以點帶面著重講授整機功能與特點、機械組成及工藝過程，并分塊細(xì)致介紹作用原理，機械傳動與工藝計算部分的內(nèi)容則以課后自學(xué)為主。同時，通過展會、互聯(lián)網(wǎng)、文獻(xiàn)庫等渠道收集整理紡紗新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)等最新資料，及時將新出現(xiàn)的紡紗新知識介紹給學(xué)生，并注重分析設(shè)備原理與性能及其對生產(chǎn)效率、紗線質(zhì)量的影響，使課程教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)今行業(yè)發(fā)展水平保持高度一致，緊貼學(xué)科發(fā)展前沿。

2. 梳理知識點，避免重復(fù)

由于專業(yè)課程門數(shù)較多，為了保證各門課程體系的完整性，不同課程之間的內(nèi)容難免出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。若不注意梳理與取舍，勢必導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容重復(fù)與教學(xué)資源的浪費。因此，在教學(xué)過程中對授課內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)取舍。

比如，無論從內(nèi)容的重要性還是課程體系的完整性來講，加捻原理作為紡紗基本過程中的九大基本原理之一應(yīng)屬于“紡紗工藝學(xué)”課程必講內(nèi)容；對于長絲織物加工工藝來說，捻絲也是重要工序，因此在與“紡紗工藝學(xué)”同學(xué)期開設(shè)的“現(xiàn)代準(zhǔn)備工藝學(xué)”課程中加捻原理同樣占有非常重要的地位。從兩門課程的教學(xué)進(jìn)程與內(nèi)容上來看，加捻原理在“紡紗工藝學(xué)”中的安排比較靠后，而在“現(xiàn)代準(zhǔn)備工藝學(xué)”中的安排則比較靠前。當(dāng)“紡紗工藝學(xué)”講解到加捻相關(guān)內(nèi)容時，假捻、真捻、倍捻的基本原理等相關(guān)內(nèi)容已在“現(xiàn)代準(zhǔn)備工藝學(xué)”中詳細(xì)講解過，無需多花時間講述。此外，紗線捻度計算與表征指標(biāo)在“紡織材料學(xué)”課程中已有講解。因此，“紡紗工藝學(xué)”僅需補充講解關(guān)于假捻、真捻等在粗紗、細(xì)紗中的應(yīng)用與實現(xiàn)等內(nèi)容即可。經(jīng)過這樣的梳理，既保證了“紡沙工藝學(xué)”課程知識體系的系統(tǒng)性、完整性，又避免了內(nèi)容重復(fù)，還節(jié)約了課時，增加了課堂教學(xué)信息量。

3. 引入真實案例，理論聯(lián)系實際

鑒于教學(xué)條件的限制，我校紡織工程專業(yè)學(xué)生鮮有接觸到生產(chǎn)實踐的機會。教師將從企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)、文獻(xiàn)庫中收集整理真實的產(chǎn)品生產(chǎn)實踐案例引入課堂，使產(chǎn)學(xué)結(jié)合有助于學(xué)生積累實踐性知識。如講述紗線條干不勻時，盡管已經(jīng)結(jié)合波譜圖的波形解釋了機械波、牽伸波的形式及可能的形成原因，但學(xué)生對如何利用波譜圖判斷、解決實際生產(chǎn)中的問題仍然無所適從。為此，應(yīng)用從中國紗線網(wǎng)上查詢到的生產(chǎn)實例，一步一步演示如何利用波譜圖的波長、機構(gòu)傳動圖、生產(chǎn)工藝參數(shù)等資料，逐步計算、排除，最終找出導(dǎo)致紗線條干不勻的部件及原因。

四、 基于4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資料庫

4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的出現(xiàn)為實施現(xiàn)代教學(xué)手段提供了更廣闊的空間，也是解決教學(xué)課時不足的一個有效方式。4A是指任何人(Anyone)均可在任何時間(Anytime)、任何地方(Anywhere)自由地學(xué)習(xí)任何想學(xué)的內(nèi)容(Anything)。利用4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師不僅可將教學(xué)內(nèi)容在網(wǎng)上發(fā)布，傳統(tǒng)教學(xué)中保證教學(xué)質(zhì)量的作業(yè)、考試、答疑、筆記等關(guān)鍵環(huán)節(jié)也都能在網(wǎng)上得到很好的支持，拓展、補充教學(xué)資源也更加方便，從而突破了傳統(tǒng)課堂的時空局限，向?qū)W生提供了更加豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容，方便學(xué)生課后自由地安排自學(xué)和復(fù)習(xí)[3]。

為充分利用和發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的作用，在優(yōu)化課程體系和精煉教學(xué)內(nèi)容的前提下，課程組基于4A網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)了“紡紗工藝學(xué)”教學(xué)資料庫。不僅將本課程配套的教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)課件、學(xué)習(xí)重點、復(fù)習(xí)思考題等內(nèi)容發(fā)布到4A網(wǎng)絡(luò)平臺，便于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)，還以從各紡織機械企業(yè)、東華大學(xué)、武漢紡織大學(xué)等處收集的工藝流程視頻資料和工藝原理教學(xué)動畫為核心，建立了豐富的多媒體教學(xué)課件資源庫。對于宏觀的生產(chǎn)設(shè)備概貌、生產(chǎn)工藝流程采用視頻資料來展現(xiàn)，便于學(xué)生快速了解從短纖維到紗線的加工工藝過程，建立起紗線加工初步概念；而對于難以用錄像拍攝的設(shè)備結(jié)構(gòu)及各機構(gòu)精細(xì)的工藝動作過程與工藝原理，則采用生動的FLASH形式來演示，使抽象、枯燥的紗線生產(chǎn)工藝原理變得形象化、生動化，使教學(xué)內(nèi)容更直觀、更具動態(tài)性。另外，品種豐富、形態(tài)各異的纖維、須條、紗線及織物等實物樣品則以圖片形式建成紡織品素材庫，并對這些網(wǎng)上資源不斷進(jìn)行擴充與更新，使之實時保持先進(jìn)性。

利用動畫、視頻、實物素材庫、紡織前沿補充資料和紡織加工現(xiàn)場實況構(gòu)建的“紡紗工藝學(xué)”立體化教學(xué)資料庫，多層次、全方位、立體地展示了紡紗設(shè)備、紡紗工藝流程、紡紗原理及制品等紡紗工藝學(xué)知識全貌，既有利于學(xué)生生動、形象地理解和接受復(fù)雜的“紡紗工藝學(xué)”理論知識，又大大節(jié)省了課堂教學(xué)時間，為在有限的課時內(nèi)有效地組織教學(xué)內(nèi)容提供了保證，在學(xué)生中反響良好。

4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教學(xué)資料庫的建立與應(yīng)用，使教學(xué)從課堂內(nèi)延伸至課堂外，有效地緩解了“紡紗工藝學(xué)”課程教學(xué)課時不足的矛盾。

五、 理論與實踐同步，開設(shè)一體化現(xiàn)場教學(xué)

構(gòu)成復(fù)雜、各機構(gòu)間運作協(xié)調(diào)精細(xì)的紡紗設(shè)備是紡紗工藝原理實現(xiàn)的基礎(chǔ)。僅僅依靠機構(gòu)構(gòu)成圖解、視頻資料及FLASH，學(xué)生難以在腦海中勾畫出設(shè)備整體的構(gòu)成、運作過程及其所實現(xiàn)的紡紗原理。開展實踐教學(xué)，將多媒體呈現(xiàn)的紡紗設(shè)備與實際的紡紗設(shè)備對號入座，并將紡紗工藝原理的實現(xiàn)過程直觀地展示出來非常必要。為此，課程組在難以安排專門的紡紗設(shè)備現(xiàn)場課的情況下，課前充分利用4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，組織學(xué)生自學(xué)部分內(nèi)容，課堂上利用紡織工程實驗室現(xiàn)有的各類小型試驗機開展一體化現(xiàn)場教學(xué)。

我們要求學(xué)生在課前觀看4A網(wǎng)站上相關(guān)工序的生產(chǎn)現(xiàn)場錄像，以小組形式將該工序典型設(shè)備資料按照發(fā)展歷程、生產(chǎn)廠家歸納整理并進(jìn)行比較，列出相鄰型號之間的改進(jìn)之處，這樣可以對相關(guān)設(shè)備的機械構(gòu)成有大體上的認(rèn)識。課堂上則理論與實踐同步進(jìn)行，將學(xué)生帶到設(shè)備前現(xiàn)場操作，詳細(xì)地講解各機構(gòu)間的協(xié)調(diào)配合、機構(gòu)傳動及該機臺具有的基本功能，師生雙方在實驗室內(nèi)邊教、邊學(xué)、邊做來完成教學(xué)任務(wù)。如通過操作并條機講解牽伸作用原理時，學(xué)生非常直觀地觀察到兩方面的現(xiàn)象：一是經(jīng)過并條機牽伸系統(tǒng)后纖維條逐步變細(xì)；二是與喂入條相比，從前羅拉出來的須條中的纖維平行伸直度明顯得到提高。學(xué)生清晰地認(rèn)識到牽伸對纖維的作用不僅體現(xiàn)在對須條的抽長拉細(xì)上，還對纖維具有伸直的作用。學(xué)生普遍反映，這種將理論與實踐密切融為一體的現(xiàn)場教學(xué)方法有效加深了他們對設(shè)備構(gòu)成、機構(gòu)協(xié)調(diào)運作知識的認(rèn)識，對深刻理解各機臺的基本作用、基本任務(wù)及蘊含于其中的工藝原理也有事半功倍的效果，提高了學(xué)習(xí)效率?？梢姡惑w化現(xiàn)場教學(xué)方式有效地解決了以往實踐教學(xué)不足的問題。

六、 結(jié)語

結(jié)合“紡紗工藝學(xué)”課程的教學(xué)特點和現(xiàn)有的教學(xué)條件，課程組梳理優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，初步建立起了基于4A網(wǎng)絡(luò)平臺的“紡紗工藝學(xué)”教學(xué)資源庫，做到課內(nèi)課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，解決了教學(xué)課時少與教學(xué)內(nèi)容多的矛盾。依托實驗室設(shè)備，由傳統(tǒng)的以課堂、教師、教材為中心的理

論教學(xué)轉(zhuǎn)向以教師、設(shè)備、學(xué)生為中心的理論與實踐相結(jié)合的一體化現(xiàn)場教學(xué)模式，使理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體，有效彌補了缺乏實踐教學(xué)的不足。這樣的教學(xué)方式不僅提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與性,也提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

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中圖分類號：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2095-3860(2015)02-0141-04

作者簡介：李艷清(1975—)，女，四川閬中人，講師，碩士，研究方向為紡紗工藝。E-mail: enchinglee@163.com

基金項目：浙江理工大學(xué)紡織科學(xué)與工程重中之重一級學(xué)科教學(xué)改革研究項目(2013JG13)