王明玲, 潘忠祥, 丁笑君, 夏 馨, 王利君
(浙江理工大学 a.服装国家级实验教学示范中心;b.服装学院;c.纺织科学与工程学院,浙江 杭州 310018)
自教育部1999年开始开展实验教学示范中心建设后,各高校结合区域发展、专业特点等开展实验室标准化与评估联动建设[1]。从国家到地方各教育主管部门制定覆盖实验室体制、实验平台、教学仪器、指导教师、安全维护、规章制度等实验室建设指导文件,对高校专业教学实验室建设提出了新的要求和发展方向[2-3]。但由于高校实验室建设存在目标与定位、地域经济与文化、实验室建设时间与水平差异大等特点[4],导致在教学实验室标准化建设过程中,建设理念、内容内涵、支持保障等方面无法统一。若强制按照统一的标准开展实验室建设,可能使得一些实验室疲于创建各类自身难以具备的软硬件条件,也可能造成目前已建成实验条件的浪费。因此,结合高校专业特点、区域行业发展前景和专业培养目标等,在参考国家及高校实验室标准化建设的基础上,探究具有特色的适用的专业实验室标准化建设非常必要。
2017年2月,教育部提出了 “新工科”建设行动计划,对新时期工程人才培养给予方向性指导。“新工科”中的“新”具有新兴、新型和新生三方面意义。纺织服装工业是我国传统支柱产业,纺织服装学科属于传统学科,因此,新时期要格外注重纺织服装等传统学科的自我完善和更新[5],开展“新工科”建设[6]。我校(浙江理工大学)服装专业是我国最早开设服装高等教育的专业之一,具有广泛社会影响力,2019年开展服装设计与工程专业“新工科”建设探索。服装设计与工程实验室为服装专业实践教学的重要平台,以纺织服装产业发展为导向,根据专业人才培养目标,汲取先进行业企业实验室建设经验,探讨“新工科”背景下服装设计与工程实验室标准化建设方案。
目前高校实验室标准化建设过程中普遍存在以下两方面问题。
各类型实验室建设需规范化,即各类型实验室都需建立健全建设和考评机制。按照学科归属,结合实验室特点,高校实验室一般可分为基础实验室和专业实验室两类。基础实验室建设和考评可参考《高等学校基础课实验室评估办法和标准》以及各省市教育部门制定的实施细则。但专业实验室因具有强烈的专业相关性和领域特色,培养目标也不相同,目前尚无统一的建设准则,需要各高校结合自身情况,对专业实验室进行差异化分类建设,全面推进各类实验室标准化、规范化建设工作。
随着经济社会及科学技术的快速发展,以实验设备建设、教学内容规划、日常维护管理的传统标准来建设实验室已不能满足当今实验室标准化建设的要求。物联网、大数据、环保安全、智能制造等新概念提出及新技术的应用,在“新工科”建设以及 “工程教育专业认证” “卓越工程师教育培养计划”等工程教育背景下,实验室作为人才培养的重要平台,更要与时俱进,不断实现自我创新与提升,主动深化实验室标准化建设内涵。“新工科”工程人才培养是国家战略发展新需求。“新工科”人才培养强调“以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才”的内涵[7]。“新工科”人才培养明确以产业发展为导向,理论与实践相结合,培养复合创新型工程人才。专业实验室作为重要的实践教学平台,其规范化建设一定要精准定位“新工科”人才培养目标,以培养创新型人才为中心,积极思考当下专业实验室建设与管理存在的问题,开展专业实验室标准化建设。
我校服装设计与工程专业实验室始建于1983年,主要用于服装设计与工程、纺织工程等专业实践教学。在实验室建设与管理过程中主要存在以下问题。
目前我校服装设计与工程专业实验室多以本科教学、科研、学科竞赛为驱动进行建设。在“新工科”工程人才培养新模式下,专业实验室建设应考虑服装行业企业的发展需要,依据服装行业发展要求,实现对学生实践能力延续性及系统性培养。
一是实验项目多、差异大,管理困难。目前我校服装设计与工程专业实验室拥有设备约450台(套),实验项目120多个,每学年工作量30 000人时数以上。实验分为物性实验、人体体型测试及虚拟试衣测试、智能制造生产演示等三大类。这些实验项目间的相关性不大,统一实验教学及管理较困难。二是师资力量不足。这是制约专业实验室发展的重要因素。首先,多数教师倾向从事理论教学和研究工作,或参与项目研发,从事实验教学的教师数量不多[8];其次,多数实验岗位教师的工程背景不足,结合“新工科”建设开展以产业发展为导向的实践教学具有局限性;最后,专业实验室全天开放,实验教师要定期或不定期对学生进行实验指导,导致教师进行实验管理的时间有限。此外,以往实验室管理模式缺乏现代化信息管理技术,在仪器设备台(套)数多、实验项目多、年工作量大等情况下,实验管理难免出现不能兼顾的问题[9],影响总体管理效率。
参考基础实验室规范化建设指导文件,解读“新工科”纺织服装工程人才培养新内涵,我校明确了服装设计与工程专业实验室标准化建设目标。
“新工科”要求人才培养目标和定位以产业发展为导向,以培养产业所需的人才为中心,这就要求构建满足纺织服装行业发展需求的实验教学体系。在整合共享实验教学资源的前提下,重视实践教学与理论教学协同,现有实验项目与新技术、新方法协同,实验项目与人才培养目标协同。按照实验教学体系与人才培养模式完全覆盖的要求,最终形成以能力培养为核心、基础技能为前提、专业技能为重点的教、学、研与产教融合的实验教学体系。
实验室基础建设与规范化管理是专业实验室标准化建设的基本保障。生均仪器设备数、实验用房及实验消耗品等硬件配置要满足实验开设分组要求,实验操作、环境与安全等管理流程和环节的规范化是实验室管理标准化的基本保障。因此,我校服装设计与工程专业实验室健全了包括实验开展、仪器操作、安全准入、设备保养与更新、实验环境维护等方面的规范化文件。
现代化实验管理是实现实验室标准化建设的方法保证。将现代信息技术运用到实验管理中能有效提高管理效率。借助信息化技术,搭建包括实验操作与预约、实验预习及相关实验设备介绍的信息平台,以满足学生在线学习需要,提高实验教学效果。另外,借助包括浙江科技大脑、浙江省大型科研仪器开放共享平台等校外共享平台,实现学校与企业间测试设备及技术、管理方法的共享和交流。除采用现代化实验室管理方法外,还应建立一批高水平专业化实验教学团队,稳定实验管理队伍,才能有效提升实验室运行效率[10]。
我校通过修订人才培养目标、优化实践课程体系、建立企业导师制及校外企业实践基地等举措,建立了以纺织服装产业发展为导向的实践教学体系。
(1)修订人才培养目标。服装设计与工程专业旨在培养适应纺织服装行业发展需求,具备良好素养和创新意识,掌握自然科学基础知识和服装设计与工程专业基础理论及知识,能够在服装及相关领域从事产品设计与研发、结构与工艺、测试与评价、运营与管理等工作的应用型工程技术人才[10]。我校紧密围绕国家和行业发展需求,优化人才培养机制,积极组织行业专家、教育专家、毕业生代表和专业教师对本专业的毕业要求进行修订,确定专业毕业要求覆盖工程教育认证和“新工科”人才培养要求。专业毕业要求在毕业生能力整体达成上提出了掌握与运用知识能力、解决复杂工程问题能力、通用能力及素养四个方面的明确要求[11]。
(2)优化实践课程设置。依据服装设计与工程专业毕业要求,建立适应行业需求的课程体系,明确各门课程的教学目标,支撑毕业要求的达成;以培养学生创新能力为中心,扩大网络平台课程的辐射面和覆盖度,增设虚拟仿真、智能制造等方面的实践课程;加强跨校合作、校企合作,在课堂教学、实验教学、实习实训等环节开展学科交叉式能力培养。
(3)与企业共建“双师型”师资队伍。通过兼职、互聘等方式,与企业、行业协会共同建立“双师型”师资队伍,保证每个学生有企业导师和校内导师各一位。同时,制定青年教师企业工程化背景锻炼制度,加强与纺织服装企业交流学习;通过课程建设、教材编写、教改项目研究等方式,加强校内应用型“双师”队伍建设。
(4)建立校外企业实践基地。考虑人才培养目标要以产业发展为导向,建立专业校外实践基地,加强与知名服装企业的联系,充分了解纺织服装企业人才需要,有效捕捉行业发展对人才能力培养的新要求。本实验室建立了第一批省级产教融合示范基地——浙江理工大学时尚人才培养产教融合基地,协助学校成立了浙江省时尚产业产教融合联盟,通过与浙江红袖实业股份有限公司、华鼎集团控股有限公司、杭州万事利丝绸科技有限公司、卓尚服饰(杭州)有限公司、雅戈尔集团股份有限公司等服装行业龙头企业紧密合作,依托产教联盟基地,实现校内服装类专业基础教育课程、专业教育课程与校外企业实践教育课程的逐级联动,通过校企协同教育培养学生创新、创意、创业的实践能力。
在完全满足实验教学硬件支撑的基础上,开展包括仪器操作、环境与实验安全以及培训管理标准化引导,并形成规范化管理文件。(1)仪器设备管理标准化。结合仪器设备重要程度和价值对实验仪器进行分类,大精设备固定专任教师管理,管理责任落实到人。健全所有设备操作规范并张贴上墙,信息平台共享实验操作视频,每学期对老化或破损设备进行盘点和更换。(2)实验室管理标准化。识别实验室有毒有害物质、安全风险等,制作成实验室安全警示牌固定在实验室门口,实验前再次强调;固定实验仪器、耗材、操作说明位置,使学生取放方便,操作时可随手查阅。(3)培训管理标准化。根据教师的实际情况,将培训内容按难易程度分为四个部分,按梯次进行培训。
(1)打造沉浸式虚拟实验教学,提升教学效率和效果[12]。为打造服务先进制造业,培养具有创新思维、新技术运用能力的服装专业人才,我校开展了服装设计虚拟仿真实验教学资源建设,目前已建成和实施了4个方向共计24个服装设计虚拟仿真实验教学项目(见图1)。虚拟仿真实验教学的开展不仅能使学生在短时间内充分展现面料设计、服装产品设计及加工、贸易营销等实验过程,而且能调动学生的参与积极性,提高实践教学效率和效果。
图1 服装设计虚拟仿真实验教学项目
(2)搭建实验资源共享平台。依托国家级服装设计虚拟仿真实验中心、服装国家级实验教学示范中心,我校服装设计与工程专业初步建成先进实用的网络化、开放型实验教学和管理信息平台,推进实验教学资源和设备的全面开放,方便校内外用户了解本实验室教学资源,见图2。另外,依托浙江省大型科研仪器开放共享平台,共享静水压、Kes风格仪、压力测试设备、人体测量、运动心肺等大型实验仪器,见图3。上述举措充分实现了实验资源及设备的开放与共享。
为实现“新工科”背景下的新时代人才培养目标,我校服装设计与工程专业实验室整合各类软硬件资源,优化专业人才培养目标,完善“新工科”内涵下的实验教学体系。通过根据人才培养目标优化专业实验课程设置和教学内容,以新技术、新方法辅助实验教学,健全现代化实验管理机制,建立与实施全方位实践教学标准化体系等举措,我校服装设计与工程专业实验室标准化建设取得了一定成效。
图2 虚拟仿真实验教学资源共享
图3 实验室仪器设备共享平台