基于專業課程內容縱深發展的紡織專業本科生培養模式的構建與實踐

陽玉球,黃莉茜,李發學,俞建勇,張弘楠,劉洪玲,覃小紅

(東華大學 紡織學院,上海 201620)

生態紡織品既代表了全球消費和生產的新潮流,又成為發達國家利用綠色壁壘限制進口的手段。我國入世至今,綠色壁壘在紡織品服裝貿易中的地位日漸突出,國家緊緊圍繞“綠色”出臺了很多關于生態紡織品的規范以及認證標準,如GB/T 18885—2020《生態紡織品技術要求》、GB 31701—2015《嬰幼兒及兒童紡織產品安全技術規范》等,企業和個人對生態紡織品的認知度和接受度也不斷提高。我校(東華大學)紡織學院本科生六大專業方向之一的紡織品檢測與商務方向在本科生培養知識體系中側重傳統紡織品檢驗,然而隨著紡織行業的快速發展,沒有系統深入接觸過生態紡織材料檢測的學生在繼續深造或就業中會產生專業知識滯后的情況。2017年,“紡織品檢測與商務”培養方向更名為“紡織材料”,通過調整課程體系,提高學生環保意識和社會責任感,樹立綠色發展理念,明確作為“紡織材料人”的社會責任。近年來,微納米功能性紡織品已成為關注的熱點問題,抗紫外線、抗靜電、防輻射、抗菌等與人類生活、健康密切相關的微納米功能紡織品不斷涌現并快速發展。在此背景下,微納米功能紡織品的制備技術、技術標準、測試評價等也在傳統紡織品的基礎上得到了飛速發展,但是,以往的紡織品檢測教學主要針對傳統紡織材料,對微納米紡織材料涉及較少;同時,微納米紡織材料檢測領域也缺少完整的檢測體系和檢測標準。

一、教學改革路徑

2019年教育部印發的《教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》提出了嚴格教育教學管理和深化教育教學制度改革的具體指導意見。紡織材料專業方向的教學團隊積極推動教學改革,推進模塊化課程建設與管理,豐富優質課程資源,培養學生發現問題、提出問題、獨立自主地解決問題的能力,分別從課程體系、創新實踐、課程思政三個方面進行了改革(圖1)。

圖1 教學改革中縱深發展的三方面

(1)課程體系調整。提煉與整合“纖維與紡織品測試技術”、“紡織品檢測與質量控制”和“高分子物理”等已開設的課程;拓寬課程體系,新增 “微納米紡織品與檢測”、“纖維材料學”和 “先端纖維科學(雙語)”等專業特色選修課。

(2)創新實踐加強。在綜合訓練中強化以成果導向為中心的實踐,教師助力學生參與創新創業活動,學生參賽熱情以及獲獎成果項數都得到了明顯提高。在常規性能測試平臺中,增加功能紡織材料和生態紡織材料的制備和檢測兩大實踐模塊,為紡織材料方向本科生深入開展科研活動提供了充分條件。

(3)課程思政建設。全面強化教師隊伍的建設,教師充分挖掘課程所蘊含的思政元素,結合課程內容潤物細無聲地開展思政工作。在錯綜復雜的當前國際形勢下,順應國家“一帶一路”倡議高質量發展愿景,培養學生的家國情懷和國際視野。

二、教學改革過程

1.專業特色課程體系的構建

全面梳理原有的課程體系,把“紡織標準學”、“紡織商品學”、“紡織品質量分析”、“纖維與紡織品測試技術”和“紡織品檢測與質量控制”等課程采用合并提煉的方式進行改革,形成修訂后的“紡織品檢驗學”與“紡織儀器學”兩門課程。

建設紡織材料專業方向的特色課程,把以檢驗為主的課程體系向前延伸到纖維和紡織品的新型制備以及最前端的高分子化合物的合成等內容。將原料合成相關的“高分子物理”課程擴展為“高分子物理化學”課程,并新增材料制備相關的“微納米紡織品學”“纖維材料學”課程,從分子結構的基礎概念、基礎理論和基礎研究方法入手,在微納米尺度下關注材料制備的技術、改性機理以及精準的檢測核心點。

在進行特色課程教學內容縱深擴展的過程中,重點強化課程教材的編寫[1-3],提煉教學思路[4],以“我課用我自編教材”的思路推動教學改革。在第1版《紡織材料學》教材的基礎上修訂并出版了第2版《紡織材料學》[1](2018年,中國紡織出版社出版)以及作為教材配套練習冊的《紡織材料學習題集》[3](2021年,中國紡織出版社出版)。新增課程“微納米紡織品學”的配套教材《微納米紡織品與檢測》[2](2019年,東華大學出版社出版),在介紹紡織品原有結構物性和功能性的基礎上,加入了納米技術的相關內容,幫助學生更好地理解納米技術的特征和應用。經過幾年的建設,“微納米紡織品與檢測”課程于2021年獲得上海市級重點課程建設項目,目前已有逾400 名本科生參與該課程的學習,為學生以后開展相關的研究工作奠定了良好的基礎。

學生需要在課程學習中掌握有利的語言學習工具,才能在發展變化的外部環境里不斷適應、不斷完善和超越自我,因此收集、閱讀、分析最新科研技術進展情況非常重要。建設雙語課程是培養學生國際視野,提高學生獲得最新科研進展信息能力的有效方法。增加“先端纖維科學(日語)”和“專業外語 (英語)”作為紡織材料的專業選修課程,旨在通過雙語教學培養學生國際視野[5],幫助學生提升自我,實現自我價值。

2.賽教融合

在常規性能測試的平臺中,增加功能紡織材料和生態紡織材料的制備和檢測兩大實踐模塊,添置了反應釜、多組分紡絲設備、環境可控柔性電子測試系統、智能紡織品打印系統、智能可穿戴生物凝膠材料測試儀等設備,為新型紡織材料方向本科生深入開展科研活動提供了充分條件?！皩I實習”課程則以校外的實習基地為主(包含國家先進功能纖維創新中心、浙江清華長三角研究院、SGS檢測、天祥檢測、上海晉飛碳纖科技股份有限公司等基地),教師帶領學生完成為期4周的實踐訓練,涉及色彩設計、復合材料的制備與性能表征、功能纖維的制備與評價、民用紡織品檢驗等相關領域,提升了學生的工程實踐能力。

為了充分鍛煉學生的團隊合作能力,實習期間讓學生從若干個課題里選擇一個課題深入研究,每個課題下設置2個或3個小組,每組5位學生,以小組的形式進行PK,在校內外導師的指導下,學生設計與執行實驗方案,并在實習結束前進行答辯。例如,阻燃功能組要求學生在大量閱讀參考文獻后自行選擇材料體系,嘗試調制配方,通過小型紡絲機紡絲或阻燃后整理形成試制品,并進行阻燃功能鑒定。學生積極參與創新創業活動,教師基于成果導向強化“綜合訓練”以及“專業實習”的改革與實踐[6],不僅學生參賽的主動性和積極性有了明顯提高,而且多次獲得上海市級、國家級獎項。

3.課程思政融入教學

紡織材料專業教師團隊根據課程特點和課程內容的發展變化,加強同專職思想政治理論課教師的溝通交流,認真思考并挖掘課程蘊含的思政元素,將思政教育融入課堂教學。全面強化教師自身隊伍的建設,教師團隊參與編寫《紡織類專業課程思政教學指南》[7](2019年,東華大學出版社出版)的第2章“紡織材料篇”[8]和第9章“工程倫理篇”,將典型案例引進紡織專業課程中,從現實問題中提煉思政元素,結合紡織專業特點和科技前沿,引導學生思考行業發展過程中的熱點問題,真正將思想政治教育與專業課程有效結合(圖2)。

圖2 融入思政元素的紡織行業案例與全球化視野中工程倫理相結合的課程教學圖譜

三、教學改革實踐效果

在共建“一帶一路”高質量發展走深走實的愿景與行動下,圍繞“中國特色,世界一流”的核心要求,紡織材料教學團隊積極開展國際合作,2017年獲得國家留學基金委創新型人才國際合作培養項目“紡織新材料國際化研究創新人才培養項目”,該項目的核心工作以我校紡織學院紡織材料系與日本京都工藝纖維大學先端纖維科學系的姊妹友好合作為基礎,實現了教學資源共享,促進了學科的優勢互補。近5年來我校紡織材料專業每年都有本科畢業生進入日本京都工藝纖維大學、英國南安普頓大學、新加坡國立大學等國外名校進一步深造,國際影響力得到了進一步提升。

在賽教融合的教學模式下,大部分本科生在掌握基本課程內容的同時,對科研產生了濃厚的興趣,正初步具備從事科研的能力。通過不斷努力,紡織材料教學團隊指導本科學生創新團隊獲國家級、上海市級大學生創新創業項目多項。同時,我校大學生創新創業課題立項中紡織材料專業本科生獲批項目數量呈現逐年增長趨勢,特別是國家級和上海市級立項數從2017年的1項、5項分別增加至 2023年的5項、12項。紡織材料教學團隊的教學成果多次獲得國家級和省部級獎勵,例如,2019—2021年連續獲得中國紡織工業聯合會紡織高等教育教學成果獎,2022年獲得首批上海高等教育精品教材獎以及上海市高等教育優秀教學成果獎特等獎,等等。

四、結語

紡織材料教學團隊在教學改革中堅持思政引領,確保教學方法科學規范;堅持育人為本,促進學生全面發展;堅持遵循培養規律,體現專業方向培養特色;堅持完善教學機制,推動教學持續改進。以期培養一批具有國際視野、專業知識及實踐能力過硬、有較強創新創業能力的紡織專業人才。