新工科理念下“纺纱原理”课程教学模式的研究

张美玲，王建坤，张淑洁，王 瑞，李翠玉，李凤艳

（天津工业大学，天津 300387）

“纺纱原理”课程是纺织工程专业的专业基础平台课程。在新工科的背景下，科学合理地设计和规划教学内容，激发学生自主学习的热情，加快“要我学”到“我要学”的转变[1]。从教学内容、教学手段、教学方法、考核方式等对“纺纱原理”课程的教学改革进行探析[2]，发现纺纱原理传统教学模式存在的问题，探索新型模块化、学生为主导的教学模式，成为实现新工科背景下培养学生综合素质和创新能力的重要途经。

1 “纺纱原理”课程传统教学模式存在的问题

传统教学理念与教学模式已不能较好地适应时代的要求，因此，发现纺纱原理传统教学模式突出的问题、探索新型模块化、学生为主导的教学模式，成为实现新工科背景下，培养学生综合素质和创新能力的重要途经。传统教学模式在教学内容、教学手段以及考核方式方面存在很多问题。

1.1 教学内容更新滞后

在经历数十年的发展后，“纺纱原理”课程的主要理论框架已相当成熟，由理论衍生的相关工程技术发展迅速，多学科交叉创新成果层出不穷[3]。对于纺织专业的学生来说，课程授课内容与市场主流前沿技术之间存在一定的时间差，存在课程知识更新滞后的问题。

1.2 教学手段不够灵活

尽管传统的工科教育已为学生增加了相对较多的实践环节、动画、视频等多媒体为学生授课，但是学生接受知识的途径主要为课堂集中学习，以聆听教师的讲授为主。学生在教学过程中处于被动接受的状态，学习目标仅是通过课程考试，无法调动学生高度的学习热情。心理上不重视理论知识的理解，更不能将理论知识灵活地运用于生产实践，从而导致教学质量偏低[4]。这与培养学生的综合素质，培养以学生为主的教育还有差距，所以教学方法急需改革。

1.3 考核方式过于死板

考核方式采用平时成绩占40%、期末成绩占60%的综合成绩评定方法，平时成绩包含学生考勤、提交作业、回答问题等评价手段，在开课期间也注意辅以作业、知识回顾和课堂问答等过程管理措施，但期末成绩主要以闭卷考试为主，考试成绩更多体现的还是学生的应试能力。对于纺纱原理这样一门理论性、实践性并重的课程来说，通过卷面考试的方式来反映学生对知识的掌握程度并不科学。很多学生的卷面成绩虽然很高，但并不一定真正理解和掌握了教学内容，很有可能只是单纯的记忆知识，更谈不上对知识的灵活运用。这样的考核方法无法有效考察学生的学习效果，也不利于激发他们的自主学习意识和创新能力，急需进行改革[5]。

2 “纺纱原理”课程教学改革的工作思路

作为一门重要的专业基础课，“纺纱原理”课程教学改革的目标是，在讲授纺纱原理和纺纱新技术的过程中，激发学生创造一流纺织的探索精神。纺纱原理是纺纱新技术革新的根本和关键。为了使学生充分理解原理、设备以及先进技术之间的内在关系，“纺纱原理”课程在新工科理念下必须进行教学改革。

2.1 分层次、阶梯式、模块化的教学内容

形成多模块、分层次的教学内容，各模块相互衔接、逐级递进，注重突出教学内容的创新。学生通过查阅资料、咨询讨论，逐步深入，并自主探索关联知识。

2.2 以学生为主、任务目标化的教学方法

通过学习分组等形式，提高学生在教学过程中的参与度，激发他们学习的积极性和主动性，形成基础知识、简单知识学生自主掌握，课程难点、关键点教师引导解决的教学方法。

2.3 线上自学与线下授课相结合的教学手段

通过网络平台线上自学、学生为主导的线下课堂教学和讨论等多种教学手段相结合，提高学习效率，解决课堂时空受限问题。使网络课程成为课后自由学习的载体，把课堂教学作为检验和发现问题的窗口，形成分散加集中、线上加线下、课内加课外相结合的教学手段。

2.4 过程性与总结性考核相结合的考核方式

如何通过课堂有限的时间，有效地督促学生通过网络自学，考核方式发挥了关键的指挥作用。课题组根据课程特点制定科学、合理的考核评价体系。由任课教师、学生以及行业专家组成评价组，依据评价体系给出评价结果，形成有效监督、过程与总结性考核相结合的特点。

3 “纺纱原理”课程教学改革的实施方案

3.1 网络学习平台的搭建和使用

“纺纱原理”课作为国家级精品课、国家级资源共享课，课程的课件、教学视频、参考资料等资源非常丰富。课程利用泛雅网络教学平台、“学习通”APP等学校教学平台，展现和完善“纺纱原理”课程的学习内容。该课程的知识量很大，需要铺垫学习的东西很多，院校提供的课时根本不够。即使在课时内把所有知识点讲解完成，学生也消化不了。利用互联网平台学习，并与学生沟通交流，让学生自主查阅学习，以期达到课堂学习模式的转变。学生利用课后时间，线上可完成自主学习，并在课堂上反馈和交流线上内容。该方法可弥补课堂学习时间不足的问题，充分利用了学生的碎片时间，及时有效地对课堂内容进行有益的补充和扩展[6-7]。

3.2 模块化内容与分层次问题的学习

按照纺纱的基本原理，分为初加工、原料选配与混合、开清、梳理、精梳、牵伸、并和、加捻和卷绕9个模块。对每模块的教学内容，教师提出多层次的问题，第一层次问题属于原理的基本知识。第二层次问题反映与原理有关的纺织科技前沿知识。学生首先通过网站学习原理知识，然后通过各种数字资源学习扩展化的模块内容，运用原理知识分析新的技术改进。学生通过线上与线下融合，一方面对课堂内容进行有效的补充，也可以对教学大纲之外的知识进行扩展。在提升自我学习能力的同时，紧跟新工科发展的趋势，接触前沿科学[8]。

最终，每部分内容运用PPT、视频、动画等进行讲解，并按照规范撰写模块化内容的研究报告，完成课程涉及的原理知识、最新技术的学习，充分锻炼和提高学生自主学习和终身学习的能力，对每个模块的内容都进行螺旋循环式学习。

3.3 学生主导、分组讨论

针对模块化的教学内容，全体通过网络和自学获得基础知识。教师不要把什么都讲透，应该让学生有思考空间。但要注意，学习是一个迭代的过程，教师要给学生多创造练习的机会，让学生真正把知识内化成自己的技能。根据模块化内容将学生分组，目标明确化，以学生为主体和主导，展开教学内容。分组的学生将主要进行课堂讲解和讨论。

该方法要求教师与学生在课前都要做好准备。教师在进行授课前，通过网络资源搜集时代发展下的纺织新技术、新发展。根据信息化、网络化、自动化和智能化的发展，总结和整理纺纱各个模块的技术突破和创新，将教学与时代接轨。学生在上课前，通过网络平台搜集知识，对于在学习中遇到的困惑和不解，利用信息平台解答疑惑，养成自主学习的好习惯。这种方法不仅使学生对新时代下的课程进行了解，使学习更具有针对性，而且培养了学生自主学习的积极性，调动了学生的兴趣。

教师根据学生的课堂讲解和讨论，及时总结存在的问题，整理后集中反馈。由于学生是带着问题来听课的，求知欲望和获得知识的渴望程度会增加，效果事半功倍。评价组根据学习态度、学习效果、评价指标的要求，给出讲解和研究报告的分值[9]。

3.4 综合性课程考核方式

期末闭卷考试，考的多是死记硬背的知识。科学的考核方式应该是从学生的知识运用能力、解决问题能力等方面考核，应该设计与培养学生综合素质相结合、与新工科创新能力培养相适应的考核体系。阶段性和总结性考核相结合，提高阶段性考核占比。阶段性考核可以灵活多样，由教师和学生组成评价组；聘请经验丰富的专家作为评价组，建立合理的评价体系，评价学习态度和学习效果。评价组根据学生的学习态度、学习内容、文字表达、写作态度、撰写规范、报告质量、创新程度等方面进行打分，该评分将作为考核结果进行登记。

4 结语

“纺纱原理”课程的教学改革，从教学内容、教学方法、考核方式等方面，总结了传统教学模式存在的问题，并从新工科的培养目标出发，阐述“纺纱原理”课程教学改革的意义，提出模块化教学内容、学生为主导的分组讨论以及阶段性和总结性考核的综合考核方式，为提升纺织工程专业学生的综合素质和创新能力，提高人才培养质量，提供了新的教学模式。