王 旭， 魏安方， 徐文正， 張朝輝

(安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院， 安徽 蕪湖 241000)

“織造學(xué)”是我校(安徽工程大學(xué))紡織工程專業(yè)(入選安徽省“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”)的專業(yè)核心課程，課程內(nèi)容以織造工藝流程為線索，系統(tǒng)講解織前準(zhǔn)備各工序和織造過程的基本原理、設(shè)備以及質(zhì)量控制的技術(shù)措施等理論。為提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)“新工科”織造技術(shù)專業(yè)人才，該課程于2018年首批進入我校“新工科”課程教學(xué)改革項目。在項目實施期間，通過引入OBE(產(chǎn)出導(dǎo)向教育)理念，對“織造學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)、教學(xué)模式和評價體系等進行了改革，從而達到培養(yǎng)既具有扎實的織造學(xué)知識結(jié)構(gòu)又具有工程創(chuàng)新和實踐能力的復(fù)合型人才的目的。

一、 “織造學(xué)”課程教學(xué)改革的必要性

1. 新形勢下人才培養(yǎng)的需要

紡織工業(yè)是我國傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)、重要民生產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造國際化新優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)。但是近年來，隨著人口紅利消失、環(huán)保政策收緊以及國際上貿(mào)易保護主義抬頭等，造成我國紡織企業(yè)成本上漲、利潤下降。為進一步提高我國紡織企業(yè)競爭力，促進紡織工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，創(chuàng)造競爭新優(yōu)勢，工信部2016年9月發(fā)布《紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》，提出以技術(shù)裝備升級為重點，實現(xiàn)紡織工業(yè)信息化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。當(dāng)前，隨著“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略以及“一帶一路”建設(shè)的實施，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，對工程科技人才提出了更高要求。

人才是振興紡織工業(yè)的重要資源，如何培養(yǎng)“新工科”專業(yè)人才對促進紡織行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展至關(guān)重要。2017年2月教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，明確指出深化工程教育改革、建設(shè)工程教育強國，對服務(wù)和支撐我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級意義重大。為適應(yīng)紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新形勢以及紡織行業(yè)新技術(shù)對人才的要求，傳統(tǒng)的紡織工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式必須進行相應(yīng)的改革。

2. 新形勢下提升教學(xué)質(zhì)量的需要

區(qū)別于傳統(tǒng)工科人才培養(yǎng)，“新工科”背景下需要的是工程創(chuàng)新和實踐能力強且具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才[1]。作為紡織工程專業(yè)重要基礎(chǔ)課的“織造學(xué)”具有實踐性強、工藝流程長、設(shè)備眾多等特點，教學(xué)內(nèi)容和知識模塊分為各工序目的和要求、工藝?yán)碚撆c計算等理論教學(xué)部分，以及各工序的實踐教學(xué)部分，教學(xué)應(yīng)突出課程知識的基礎(chǔ)性、實踐性和對后續(xù)專業(yè)課的銜接作用[2]。傳統(tǒng)的“織造學(xué)”課程教什么、怎么教均由教師決定，這種以教師為中心的“灌輸式”教學(xué)不能適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。為提升教學(xué)質(zhì)量，“織造學(xué)”課程教學(xué)要從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式等方面進行改革。要引入以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向和持續(xù)改進的工程教育理念，教學(xué)內(nèi)容要與當(dāng)今織造技術(shù)的發(fā)展相匹配，教學(xué)模式要與現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)的需要。

二、 基于OBE理念的“織造學(xué)”課程教學(xué)改革

目前“新工科”尚沒有一個十分精確的定義，其范疇包括新興工科專業(yè)，如人工智能、智能制造、云計算等，也包括對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造?！靶鹿た啤北尘跋赂叩裙た圃盒＜燃缲搶π屡d工科專業(yè)人才培養(yǎng)的職責(zé)，又要進行傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要。區(qū)別于傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)，“新工科”背景下需要的是實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

我國傳統(tǒng)的紡織行業(yè)屬于典型的勞動密集型行業(yè)，生產(chǎn)流程長、機器設(shè)備落后、自動化和智能化程度低且生產(chǎn)效率低，國際市場競爭力逐漸下降。為促進紡織工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，《紡織工業(yè)“十三五”科技進步綱要》提出了重點發(fā)展先進紡織裝備7項(含52個子項)及紡織信息化技術(shù)4項(含26個子項)，并在全行業(yè)重點推廣100項先進適用技術(shù)，其中涉及紡紗織造新工藝技術(shù)13項，國產(chǎn)化紡織機械28項，以及紡織信息化技術(shù)12項。在國家的大力倡導(dǎo)下，經(jīng)過多年不斷發(fā)展，現(xiàn)代織造行業(yè)和傳統(tǒng)織造行業(yè)相比有了顯著的變化，具有自動化、智能化和信息化的織前準(zhǔn)備設(shè)備，無梭織機等先進設(shè)備的普及率大大提高，織造各工序間半制品輸送和織造過程狀態(tài)監(jiān)控等先進設(shè)備也逐漸普及。同時，伴隨新設(shè)備的使用，新工藝也不斷涌現(xiàn)。如何滿足“新工科”背景下織造行業(yè)對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的要求，是“織造學(xué)”課程教學(xué)改革的根本出發(fā)點。

近年來，OBE理念在工程教育領(lǐng)域越來越受到重視，許多紡織類課程也紛紛基于該理念進行教學(xué)改革[3-5]。OBE理念關(guān)注的是教育的“產(chǎn)出”，即以學(xué)生學(xué)到了什么來衡量教學(xué)質(zhì)量，而不再強調(diào)教師“如何教”和“教什么”。OBE理念的內(nèi)涵包括以學(xué)生為中心的教育宗旨、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育取向和持續(xù)改進的質(zhì)量保障機制[6-7]。根據(jù)OBE理念，“織造學(xué)”課程教學(xué)改革需要考慮以下四方面的問題：(1)通過學(xué)習(xí)“織造學(xué)”想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么；(2)為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果；(3)如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果；(4)如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果，并持續(xù)改進教學(xué)效果。針對上述問題，教學(xué)改革的實施過程包括以學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向反向設(shè)計課程目標(biāo)、以學(xué)生為中心的教學(xué)實施、學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價的改進和“織造學(xué)”課程的持續(xù)改進四個方面。

1. 以學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向反向設(shè)計課程目標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)代織造企業(yè)對人才的需求，我們制定了適應(yīng)“新工科”的“織造學(xué)”課程的學(xué)習(xí)成果，即掌握織造全流程各工序最新生產(chǎn)設(shè)備的基本原理、生產(chǎn)工藝配置、各工序半制品質(zhì)量控制的最新技術(shù)措施和解決方案，能應(yīng)用自然科學(xué)和工程知識的相關(guān)理論分析和解決織造過程中的復(fù)雜工程問題。根據(jù)學(xué)習(xí)成果反向設(shè)計課程目標(biāo)如表1所示。

表1 “織造學(xué)”課程目標(biāo)

為配合學(xué)習(xí)成果的達成，對課程內(nèi)容及體系進行了以下改革：

(1) 課程內(nèi)容突出“新”。通過調(diào)研、檢索等手段，掌握“新工科”背景下織造行業(yè)在工藝、技術(shù)和設(shè)備方面的最新發(fā)展，在保留必要的織造基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，補充織造各工序最新工藝、技術(shù)和設(shè)備，并配以視頻、動畫等。同時，依托國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目培育計劃，通過多校資源共享，利用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)對織造工藝過程及機構(gòu)的實現(xiàn)進行仿真，強化學(xué)生對知識的鞏固和理解。

(2) 課程體系突出實踐和理論并重。重視實驗環(huán)節(jié)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，將理論教學(xué)與實驗環(huán)節(jié)分開，將原課內(nèi)各章節(jié)實驗獨立為“織造學(xué)課程實驗”并單獨授課。同時將原“織造學(xué)”課程中無梭織機部分涉及的噴氣、劍桿、片梭和噴水引緯作為“現(xiàn)代織造技術(shù)”課程單獨授課。

2. 以學(xué)生為中心的教學(xué)實施

為了有效幫助學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成果，我們采取了以下具體措施：

(1) 實行小班化教學(xué)。在學(xué)校教務(wù)處的大力支持下，“織造學(xué)”課程作為“新工科”示范課程在全校率先實行小班化教學(xué)，將傳統(tǒng)的大班教學(xué)改為40人左右的小班教學(xué)，這有利于加強課堂互動，提高教學(xué)效果。

(2) 采用多模式教學(xué)。如何直觀、動態(tài)、形象地展現(xiàn)織造工藝原理、工藝流程與設(shè)備，對于幫助學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成果具有重要作用。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師講授為主，教學(xué)方式過于單一，難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；在教學(xué)過程中學(xué)生參與度不高，容易產(chǎn)生上課情緒不高、睡覺和玩手機等問題。如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是保證獲得學(xué)習(xí)成果的重要一環(huán)。將傳統(tǒng)單一的教師講授模式改為教師講授并結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂、線上+線下混合教學(xué)模式，可以調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)和參與教學(xué)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

翻轉(zhuǎn)課堂強調(diào)“先學(xué)后教、以學(xué)定教”[8]，這種教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生學(xué)習(xí)知識在課外、內(nèi)化知識在課堂。翻轉(zhuǎn)課堂的具體實施是由教師制定教學(xué)目標(biāo)，選定教學(xué)內(nèi)容，通過網(wǎng)絡(luò)平臺上傳學(xué)習(xí)資源，并同時下達作業(yè)任務(wù)。以“漿料的種類、性質(zhì)與漿料配方”內(nèi)容為例，其教學(xué)目標(biāo)為：掌握黏著劑和助劑的品種、性能及漿料配方的選擇原則和具體應(yīng)用。實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，先由教師課前制作并上傳與課程內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，如PPT課件、圖片等，便于學(xué)生課前自學(xué)；然后教師下達任務(wù)，如列舉3種不同規(guī)格機織物的漿料配方并詳細分析，將全班學(xué)生分為4人或5人的學(xué)習(xí)小組[9]，讓學(xué)生提前完成自學(xué)內(nèi)容，并檢索相關(guān)資料，根據(jù)要求制作PPT等，由組長負責(zé)匯報，其他組員配合提問等互動環(huán)節(jié)，教師作為教學(xué)過程的組織者并進行相關(guān)點評。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)使學(xué)生在研究中學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。

此外，線上+線下混合教學(xué)模式也能起到較好的教學(xué)效果。受新冠肺炎疫情影響，2019—2020學(xué)年第2學(xué)期，我?！翱椩鞂W(xué)”課程教學(xué)使用雨課堂、騰訊課堂等平臺，結(jié)合PPT、工藝原理動畫、車間現(xiàn)場視頻、語音(視頻)直播等形式進行線上教學(xué)。教學(xué)過程充分利用現(xiàn)代技術(shù)手段實現(xiàn)電子簽名、課堂互動問答、在線答題等，并能在線下通過討論組、答疑方便與學(xué)生進行交流；同時可以對學(xué)生參與課堂互動情況、課后復(fù)習(xí)情況進行分析，使教師及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為進一步推進課程教學(xué)改革奠定了基礎(chǔ)。

3. 學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價的改進

考核是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的考核方式由平時成績30%(考勤、作業(yè)等)和期末考試70%組成，其中作業(yè)圍繞每章內(nèi)容知識點布置，期末考試題目類型包括名詞解釋、簡答題和論述題，考核內(nèi)容以基礎(chǔ)知識、工藝流程及工藝原理、質(zhì)量控制等為主。這種主要考核學(xué)生記憶、背誦能力的評價方式并不能客觀反映學(xué)習(xí)成果的獲取情況，尤其是不能反映學(xué)生工程創(chuàng)新和實踐能力。改革后的考核方式圍繞學(xué)習(xí)成果的獲取情況進行，其中平時成績除了以作業(yè)形式考核學(xué)生工藝流程、工藝原理等基礎(chǔ)知識的獲得情況之外，還增加根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂、線上教學(xué)等學(xué)生主動參與教學(xué)過程的表現(xiàn)進行評價的部分，而期末考試以綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)知識分析和解決問題的能力作為評價依據(jù)。例如，漿紗部分內(nèi)容的考核，從傳統(tǒng)的考核漿料的上漿性能、上漿工藝等基礎(chǔ)知識，改為給出多個不同織物產(chǎn)品及多個不同漿料配方，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識進行產(chǎn)品和漿料配方的搭配選擇，并分析漿料成分的選擇依據(jù)、黏著劑和助劑的作用及其上漿性能等，從學(xué)生的分析過程來評價其學(xué)習(xí)成果的獲取情況。

為更好地評價學(xué)生實踐能力方面學(xué)習(xí)成果的獲取情況，由授課教師和實驗教師共同參與“織造學(xué)課程實驗”考核評價，包括平時實驗考勤、實驗過程表現(xiàn)、實驗報告撰寫和實驗操作考核等。評價內(nèi)容在實驗內(nèi)容預(yù)習(xí)、考勤、實驗報告的基礎(chǔ)上，增加隨堂實驗操作技能評判、實驗思考題、現(xiàn)場提問與操作能力等評價，并對權(quán)重做出調(diào)整，加大學(xué)生動手操作、解決工程實際問題和團隊協(xié)作能力考核的權(quán)重，建立更加全面的考核體系。

4. “織造學(xué)”課程的持續(xù)改進

通過對學(xué)習(xí)成果的評價發(fā)現(xiàn)，如何提高學(xué)生實踐能力和工程創(chuàng)新能力是課程教學(xué)持續(xù)改進的難點問題。通過分析課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，對課程內(nèi)容、教學(xué)大綱、教學(xué)案例、教學(xué)模式和考核評價方式等進行持續(xù)改進。例如，在“織造學(xué)課程實驗”的具體實施過程中發(fā)現(xiàn)，由于分組時每組的人數(shù)較多，部分學(xué)生在實驗過程中不積極主動參與，致使其動手能力和分析問題的能力得不到很好鍛煉。改進后，減少每組的人數(shù)，保證在實驗過程中人人參與，提高了學(xué)生的實際動手能力。

課程組所有教師均建立了線下學(xué)習(xí)小組，充分利用學(xué)校圖書館電子數(shù)據(jù)庫，由教師提出織造生產(chǎn)過程中存在的實際問題，指導(dǎo)學(xué)生搜集相關(guān)文獻資料，設(shè)計能夠解決問題的實驗，使學(xué)生在研究過程中加強對知識的掌握并提高運用能力[10]。

課程組教師還結(jié)合自身織造方面的科研課題，帶領(lǐng)學(xué)生成立科研興趣小組，讓學(xué)生將所學(xué)的織造理論知識應(yīng)用到具體實踐中，有針對性地訓(xùn)練學(xué)生的工程創(chuàng)新能力?？蒲信d趣小組針對某個工程實際問題進行小組討論，相互學(xué)習(xí)，激發(fā)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和團隊合作能力，為將來從事織造行業(yè)相關(guān)工作積累創(chuàng)新素質(zhì)。

三、 結(jié)語

“新工科”背景下，我?！翱椩鞂W(xué)”課程教學(xué)通過引入OBE理念，對課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、實踐教學(xué)、教學(xué)模式和評價體系等進行改革。教學(xué)過程堅持以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，采用小班教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、線上+線下混合教學(xué)模式等，實現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的達成。并通過建立學(xué)習(xí)成果評價體系，評價學(xué)生理論知識和實踐操作方面的掌握情況。通過分析教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，對教學(xué)內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)等進行持續(xù)改進。同時，以教師科研課題為載體，建立學(xué)習(xí)興趣小組，有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。在項目實施過程中，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、評價方式等不斷總結(jié)，為培養(yǎng)既具有扎實的織造學(xué)知識又具有工程創(chuàng)新和實踐能力的復(fù)合型人才進行了有益的嘗試。