王洪杰，王 赫，阮芳濤，楊 莉，魏安方，張 寧

（1.安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.威海機(jī)械工程高級(jí)技工學(xué)校，山東 乳山 264500）

研究生教育是我國高等教育的最高階段和重要組成部分[1]。作為高等教育的最高層次，研究生教育肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、培養(yǎng)高層次創(chuàng)新人才的重任[2]。經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，研究生畢業(yè)生需要掌握扎實(shí)的基本理論知識(shí)，并具備解決科學(xué)問題的方法和能力。隨著高校擴(kuò)招，研究生的人數(shù)逐年增加，隨之而來的是研究生教育的優(yōu)化與改革問題。理論課程學(xué)習(xí)是我國一年級(jí)研究生的必經(jīng)環(huán)節(jié)，是研究生培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]，因此，研究生課程的教學(xué)改革是研究生培養(yǎng)過程中的重要一環(huán)。

根據(jù)學(xué)院對學(xué)術(shù)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)要求，應(yīng)培養(yǎng)具有高度的社會(huì)責(zé)任感、良好的人文和道德素養(yǎng)，掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、技能和方法，具有一定創(chuàng)新精神和理論研究能力的紡織類高層次專門人才。其中所要求的創(chuàng)新精神和理論研究能力主要體現(xiàn)在文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)樣品制備、樣品測試、數(shù)據(jù)分析和原理研究等方面。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將學(xué)習(xí)并掌握科研工作中最重要的分析測試手段和數(shù)據(jù)分析方法。

相比本科生課程，研究生課程的改革與實(shí)踐還處于起步階段?！凹徔棽牧蠝y試技術(shù)”課程是本校（安徽工程大學(xué)）紡織科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)術(shù)型研究生的必修課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將學(xué)習(xí)并掌握科研工作中最重要的分析測試手段和數(shù)據(jù)分析方法。主要內(nèi)容涵蓋了在紡織材料研究中所需要用到的分析測試設(shè)備，既包含紡織纖維的傳統(tǒng)測試，也包含紡織材料如織物、纖維膜、無紡布等的性能測試。課程內(nèi)容的介紹圍繞功能性紡織品如自清潔紡織品、抗菌紡織品、防輻射紡織品等，重點(diǎn)介紹功能性紡織品的測試方法，如電鏡、紅外、熱分析、元素分析等測試手段，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例講解紡織材料常用的分析測試手段，提高學(xué)生的材料測試和數(shù)據(jù)分析能力。本課程的教學(xué)方法相對傳統(tǒng)，需進(jìn)行改革以適應(yīng)新時(shí)代的研究生教學(xué)需求。

1 當(dāng)前“紡織材料測試技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 缺少對口教材

紡織材料屬于材料的一個(gè)分支，主要研究纖維及其制品的制備與應(yīng)用。所采用的測試技術(shù)和設(shè)備有些是跟其他種類的材料通用的，比如紅外光譜、紫外光譜、核磁共振譜、X 射線衍射儀、差示掃描量熱儀、熱重分析儀以及電子顯微鏡等；而另外一些測試技術(shù)和設(shè)備是紡織材料專有的，比如纖維長度、細(xì)度、卷曲和異形度的測試等。在現(xiàn)有的教材中，找不到同時(shí)包含這兩部分測試的紡織材料測試專用教材，缺少對口教材。因此，本課程從《纖維和紡織品測試技術(shù)》中摘選紡織材料專有的測試技術(shù)，從《聚合物研究方法》中摘選通用的測試方法，融合這兩部分內(nèi)容，進(jìn)行“紡織材料測試技術(shù)”教案和PPT 的編寫和展示。

1.2 教學(xué)模式過于傳統(tǒng)

目前的教學(xué)模式主要以教師講授為主，學(xué)生課堂討論為輔，同時(shí)采用學(xué)習(xí)通進(jìn)行學(xué)習(xí)材料的在線共享。雖然這種教學(xué)模式在一定程度上實(shí)現(xiàn)了線上線下相結(jié)合，但模式過于生硬，存在以下兩個(gè)問題點(diǎn)：第一，課程內(nèi)容沒有針對性。當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容主要包含紡織材料的特有測試和通用測試。雖然教師提前將學(xué)習(xí)材料上傳學(xué)習(xí)通供學(xué)生預(yù)習(xí)，但課程內(nèi)容過于程序化，目的性不強(qiáng)，不貼合學(xué)生的實(shí)際測試需求；第二，教學(xué)方法相對保守。雖然進(jìn)行了線上線下相結(jié)合，但并未完全利用好這種模式。目前學(xué)習(xí)通上傳的所有課程內(nèi)容都會(huì)由教師在課堂講授，雖然期間會(huì)結(jié)合學(xué)生各自的研究方向，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)、討論，加強(qiáng)學(xué)生理解，但其中某些測試方法如纖維長度和細(xì)度測試等，學(xué)生在實(shí)際的課題實(shí)際進(jìn)行過程中用到的可能性非常低，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，課堂學(xué)習(xí)效果較差。因此，基于以上兩點(diǎn)問題，需對“紡織材料測試技術(shù)”進(jìn)行混合式教學(xué)模式的改革。

2 混合式教學(xué)模式探索

混合式教學(xué)是一種全新的教學(xué)模式，而線上線下相融合的教學(xué)模式是新時(shí)代背景下促進(jìn)教育改革創(chuàng)新的重要突破口[4]，本課程之前的教學(xué)方法較為傳統(tǒng)，需進(jìn)行改革與創(chuàng)新。本文將從以下兩方面開展混合式教學(xué)模式的探索與研究。

2.1 定制優(yōu)化課程內(nèi)容

當(dāng)前“紡織材料測試技術(shù)”課程內(nèi)容具有普適性，適合所有的紡織類研究生。但現(xiàn)課程內(nèi)容里面所包含的纖維長度、細(xì)度和卷曲度等測試內(nèi)容，雖然屬于纖維材料所特有的基本性能測試，但在研究生的實(shí)際課題進(jìn)展過程中用到的幾率較低，因此，需要對課程內(nèi)容進(jìn)行選擇性優(yōu)化。

根據(jù)本學(xué)院學(xué)科方向和研究內(nèi)容劃分，可將我院研究生歸屬到四大研究領(lǐng)域：輕化染整、復(fù)合材料、服裝工程和先進(jìn)纖維材料。在開學(xué)初即對學(xué)生的擬研究課題進(jìn)行摸底，根據(jù)學(xué)生的研究課題有針對性地選擇課程中需要介紹的分析測試方法，做到有的放矢、因人制宜，最大限度地實(shí)現(xiàn)本課程的育人目的。由于本課程的開課時(shí)間集中在研究生一年級(jí)上學(xué)期的第三周或第四周，因此，在研究生入學(xué)后有充足的時(shí)間與學(xué)生溝通，共同定制并優(yōu)化本學(xué)期的課程內(nèi)容。課程內(nèi)容優(yōu)化過程如圖1 所示。

圖1 課程內(nèi)容優(yōu)化過程示意圖

2.2 線上線下教學(xué)聯(lián)動(dòng)

2.2.1 線上資源建設(shè)

將課程PPT、視頻和參考文獻(xiàn)等資料上傳系統(tǒng)構(gòu)建線上資源，并對其按章節(jié)進(jìn)行不同級(jí)別的目錄劃分。其中一級(jí)目錄主要為兩部分：紡織纖維基本性能測試和紡織材料測試。紡織纖維基本性能測試一級(jí)目錄下的二級(jí)目錄主要包括纖維長度、卷曲、熱收縮、細(xì)度、成熟度和捻度等測試方法介紹，包括測試原理介紹和測試設(shè)備介紹等，資源類型有PPT 和視頻，這部分內(nèi)容主要供學(xué)生課后自學(xué)了解；紡織材料測試中所包含的二級(jí)目錄有形貌分析、波譜分析、熱分析和其他分析測試，每個(gè)二級(jí)目錄下有對應(yīng)的測試方法介紹，此部分內(nèi)容的線上資源類型有PPT、視頻和中英文參考文獻(xiàn)，包含各種測試方法的原理、設(shè)備、制樣和數(shù)據(jù)分析。此部分內(nèi)容供學(xué)生課后預(yù)習(xí)使用。線上資源建設(shè)目錄、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式如表1 所示。

表1 線上資源建設(shè)內(nèi)容

2.2.2 線下課堂建設(shè)

當(dāng)前的授課方式以教師講授為主、學(xué)生討論為輔。先由教師對所用分析設(shè)備的基本原理進(jìn)行介紹，然后講解制樣方法和設(shè)備的使用方法，最后介紹該設(shè)備在紡織材料測試上的具體應(yīng)用，課堂講授期間與學(xué)生討論和交流。經(jīng)過線上資源的建設(shè)和課堂改革后，課堂轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主導(dǎo)型、教師輔助型：首先，在課堂上由教師介紹本次課程需要用到的測試方法，其中原理部分由學(xué)生課前在線下資源里面學(xué)習(xí)了解。課堂上先由教師簡單介紹該測試設(shè)備的原理及其測試內(nèi)容，重點(diǎn)介紹該測試的制樣方法以及測試注意事項(xiàng)。其次，將課堂主導(dǎo)性交由學(xué)生，由學(xué)生根據(jù)課前從線上資源中了解到的PPT、視頻以及參考文獻(xiàn)，從其中摘取對應(yīng)的數(shù)據(jù)分析在課堂上跟同學(xué)們分享數(shù)據(jù)分析過程。以納米纖維膜的掃描電鏡圖片為例，課堂上教師先簡單講解掃描電鏡的原理及用途；然后由學(xué)生講解從線上資源的參考文獻(xiàn)中摘取電鏡測試部分，跟同學(xué)們分享數(shù)據(jù)分析過程，包括形貌、直徑分布等數(shù)據(jù)信息；期間教師引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)分析展開討論，并拓展此類形貌的纖維膜的其他潛在應(yīng)用。最后，教師向?qū)W生講解該部分?jǐn)?shù)據(jù)所用的數(shù)據(jù)處理軟件。以納米纖維膜的掃描電鏡圖片為例，向?qū)W生介紹纖維直徑分布統(tǒng)計(jì)軟件Nano Measurer 以及數(shù)據(jù)繪圖軟件origin，并要求學(xué)生課后從線上資源中尋找電鏡圖片，做直徑分布圖并做數(shù)據(jù)分析。

通過線上資源與線下授課相結(jié)合的方式，不僅能夠讓學(xué)生高效地了解紡織材料的測試方法，而且能夠有效地針對所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，有利于培養(yǎng)學(xué)生在科研工作中的數(shù)據(jù)獲取和分析能力。線上線下教學(xué)聯(lián)動(dòng)過程圖如圖2 所示。

3 教學(xué)效果反饋與反思

3.1 教學(xué)效果反饋

本課程面向本學(xué)院的學(xué)術(shù)型研究生，近幾年每屆學(xué)生人數(shù)均不超過10 人，因此為了更好地接收學(xué)生的反饋，本課程的課后反饋以線下座談會(huì)的形式進(jìn)行。主要內(nèi)容分為兩部分：學(xué)生對本學(xué)期教學(xué)手段的評價(jià)以及對課堂分享環(huán)節(jié)的體會(huì)。對于教學(xué)手段的評價(jià)，學(xué)生的反饋主要集中在兩點(diǎn)：第一，該教學(xué)方法能夠有效篩選學(xué)生需要的測試方法，具有針對性，對科研工作的開展幫助很大；第二，本課程全部為理論課程，希望增加實(shí)操課時(shí)。對于課堂分享環(huán)節(jié)，學(xué)生表示該方式可以提高自身的文獻(xiàn)閱讀能力以及科研思維，個(gè)人主導(dǎo)課堂能夠促使自己課后更主動(dòng)地去檢索相關(guān)資料，在課程學(xué)習(xí)過程中提高自身的科研素養(yǎng)。

3.2 教學(xué)效果反思

學(xué)生對線上線下混合式教學(xué)模式反饋較好，但在教學(xué)過程中仍發(fā)現(xiàn)一些問題需要在后續(xù)的教學(xué)中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

3.2.1 培養(yǎng)開放性思維

在學(xué)生主導(dǎo)課堂的討論過程中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生的思維只局限于線上資源的參考文獻(xiàn)，對于該種測試方法的應(yīng)用沒有進(jìn)行拓展討論。在后續(xù)的授課過程中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維，在講解某種測試方法時(shí)，除了線下資源上傳的參考文獻(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自主檢索文獻(xiàn)，拓展該測試方法的應(yīng)用和適用材料。

3.2.2 培養(yǎng)自主能力

本門課程的課時(shí)全部為理論課，不包含實(shí)驗(yàn)課。但在后期的授課過程中，可從中分離3～5 個(gè)課時(shí)用于測試實(shí)操，依托本學(xué)院分析測試中心的平臺(tái)，讓學(xué)生動(dòng)手操作常用測試設(shè)備，如電化學(xué)測試儀、矢量分析儀和接觸角測試儀等，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)，查閱文獻(xiàn)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評價(jià)。以此來提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

4 結(jié)語

本文對傳統(tǒng)研究生授課模式進(jìn)行改革，引入線上線下聯(lián)動(dòng)的混合式教學(xué)模式，其中小部分內(nèi)容由學(xué)生課下利用線上資源進(jìn)行自學(xué)，大部分內(nèi)容由教師在課堂上輔助講授原理、學(xué)生主導(dǎo)講述數(shù)據(jù)分析過程，期間教師輔助講解數(shù)據(jù)分析軟件以及繪圖方法，課后學(xué)生利用線上資源進(jìn)行鞏固。這種教學(xué)模式的改革可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、提高學(xué)生的邏輯表達(dá)能力，并培養(yǎng)學(xué)生測試樣品、分析數(shù)據(jù)的科研素養(yǎng)，對培養(yǎng)新時(shí)代紡織類研究生具有重要意義，同時(shí)為研究生課程教學(xué)改革提供一定參考價(jià)值。