王建坤,李 津,王 瑞,馬崇啟,劉 雍

(天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300387)

我校(天津工業(yè)大學(xué))的紡織學(xué)科始建于1912年。在長期的辦學(xué)實踐中，秉承“教以務(wù)新、務(wù)需、務(wù)用”的教育教學(xué)理念，依托國家級重點學(xué)科、國家級特色專業(yè)及國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)，追蹤紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，以產(chǎn)業(yè)升級為背景，以信息化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為手段，以滿足新形勢下紡織企業(yè)對高級工程技術(shù)人才的需求為目標(biāo)，不斷改革紡織工程專業(yè)的教育教學(xué)，全方位改革與創(chuàng)新實踐教學(xué)，實現(xiàn)了學(xué)生工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。

一、 實踐教學(xué)改革的背景和思路

1. 適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重新定位專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展及世界紡織產(chǎn)業(yè)信息化程度的提升，我國的紡織產(chǎn)業(yè)從原料、裝備、工藝技術(shù)到產(chǎn)品等諸多方面都實現(xiàn)了升級換代，已逐步由傳統(tǒng)紡織轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代紡織?，F(xiàn)代紡織的特點集中體現(xiàn)在生產(chǎn)裝備的自動化、經(jīng)營管理的信息化以及生產(chǎn)方式的多品種、小批量和快交貨。現(xiàn)代紡織作為一個系統(tǒng)工程已不再是傳統(tǒng)概念上的“紡紗”與“織布”，而是集材料、能源、信息、環(huán)保于一體，融匯了纖維、產(chǎn)品、管理、貿(mào)易、檢驗檢測等多方面科學(xué)知識的綜合學(xué)科[1]。

為適應(yīng)現(xiàn)代紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們堅持“教以務(wù)新、務(wù)需、務(wù)用”的教育教學(xué)理念，根據(jù)專業(yè)的特點，將培養(yǎng)目標(biāo)定位為“培養(yǎng)具備工程實踐能力和創(chuàng)新能力的、能夠適應(yīng)信息化背景下現(xiàn)代紡織科學(xué)技術(shù)要求的應(yīng)用型人才”[2]。

2. 針對工程教育現(xiàn)狀，結(jié)合專業(yè)特點，確立實踐教學(xué)改革思路

我國傳統(tǒng)高等工程教育過分側(cè)重工程科學(xué)知識教學(xué)、輕視工程實踐訓(xùn)練，過于注重專業(yè)知識傳授、輕視工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生工程意識淡漠，工程實踐能力、創(chuàng)新能力差等工程教育的“弱化、軟化”問題。工程類專業(yè)普遍存在實踐教學(xué)資源不足，實驗設(shè)備信息化程度滯后，且不成套，難以解決模擬信息化時代生產(chǎn)全過程的工程訓(xùn)練等實踐教學(xué)實施過程中的突出問題。

紡織工程是一門工程性、實踐性、應(yīng)用性很強的學(xué)科，紡織工程高等專門人才的核心能力就是適應(yīng)時代要求的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。1998年教育部重新修訂了本科專業(yè)目錄，將紡織學(xué)科各專業(yè)進(jìn)行整合，設(shè)置“大紡織”專業(yè)。為了滿足企業(yè)對專門化人才的需求，我們在“大紡織”專業(yè)下設(shè)置了多個專業(yè)方向——紡織科學(xué)與技術(shù)、紡織產(chǎn)品設(shè)計與應(yīng)用、紡織商品檢驗與商務(wù)、針織與針織服裝和紡織與服裝貿(mào)易，搭建了由公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和柔性專業(yè)方向課程組成的“大紡織”課程體系，體現(xiàn)了不同專業(yè)方向的特點。但“大紡織”課程體系課程門數(shù)多，課堂時數(shù)少，學(xué)生學(xué)得面廣而不深，特別是各專業(yè)方向的實踐環(huán)節(jié)只針對本專業(yè)方向，系統(tǒng)綜合訓(xùn)練不足，弱化了“大紡織”系統(tǒng)知識的掌握與應(yīng)用。

隨著我國工業(yè)體制的改革，企業(yè)經(jīng)營者出于生產(chǎn)、安全及責(zé)任意識等方面的考慮，使校企合作關(guān)系發(fā)生變化，多數(shù)校外實習(xí)實訓(xùn)基地不復(fù)存在，下廠實習(xí)變得更加困難，使實踐教學(xué)與實際工程嚴(yán)重脫節(jié)[3]。

上述情況與紡織工程專業(yè)加強學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教育教學(xué)目標(biāo)和零距離接觸現(xiàn)代企業(yè)的培養(yǎng)方式不相適應(yīng)，改革勢在必行。為此，2008年底我們明確了構(gòu)建科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系、創(chuàng)建特色鮮明的實踐教學(xué)平臺、更新實踐教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新實踐教學(xué)方法和手段、完善實踐教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)、加強校外實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)、強化本科生課外實踐活動等全方位的實踐教學(xué)改革思路。

二、 全方位實踐教學(xué)改革的創(chuàng)新與實踐

1. 構(gòu)建科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系

以社會需求為導(dǎo)向，以實際工程為背景，以工程教育為主線，依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，構(gòu)建了涵蓋紡、織、染“產(chǎn)品設(shè)計→加工制造→質(zhì)量檢驗與評價”全過程的分層次、多模塊、相互銜接、課內(nèi)外結(jié)合、校內(nèi)外結(jié)合的實踐教學(xué)體系。將工程教育的理念融于4年本科教學(xué)全過程，在培養(yǎng)方案與教學(xué)計劃中增加實踐教學(xué)的比重(超過25%)，新增課外實踐模塊和相應(yīng)的學(xué)分(4學(xué)分)，使實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)得以固化和落實。

2. 創(chuàng)建特色鮮明的實踐教學(xué)平臺

大型生產(chǎn)設(shè)備因受實驗室場地及學(xué)校經(jīng)費限制難以配套，使用中工藝調(diào)整不靈活、原料耗損多、維護(hù)維修不便，設(shè)備資金投入大、更新?lián)Q代慢，信息化程度滯后于當(dāng)前實際生產(chǎn)設(shè)備，不能適應(yīng)現(xiàn)代紡織企業(yè)對人才的要求。

我們制定了切實可行的平臺建設(shè)方案，依托重點學(xué)科的科研實力，以科研促進(jìn)教學(xué)，通過自主研發(fā)和參與設(shè)計創(chuàng)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的，以小型化、數(shù)字化、工程化、系列化為特色的實踐教學(xué)平臺，保障了實踐教學(xué)的有效實施。

(1) 實踐教學(xué)平臺的組成。實踐教學(xué)平臺由小型數(shù)字化紡紗系統(tǒng)、小型數(shù)字化織造系統(tǒng)、全套針織系統(tǒng)、計算機(jī)輔助織物圖案色彩設(shè)計系統(tǒng)以及與這些系統(tǒng)配套的控制系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等組成。

我們自主研發(fā)了從清梳聯(lián)合機(jī)、精梳機(jī)、并條機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)、并紗機(jī)到捻線機(jī)的全套數(shù)字化紡紗系統(tǒng)，采用少量纖維原料可快速高效地紡制出從普通紗到花式紗的各種紗線，可實現(xiàn)用50克原料成網(wǎng)、成條、紡紗，大大節(jié)約了實踐教學(xué)中的原料耗損。

還自主研發(fā)了單紗上漿機(jī)、整經(jīng)機(jī)、電腦自動織樣機(jī)等全套數(shù)字化機(jī)織系統(tǒng)，可實現(xiàn)織物的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造，完成快速設(shè)計和出樣。完全取代了手工繪制織物組織圖、工藝上機(jī)圖等落后方式，與紡紗系統(tǒng)配合，從纖維原料到織物樣品整個制作過程只需8小時即可完成，大大縮短了實踐教學(xué)周期，提高了教學(xué)效率。

(2) 實踐教學(xué)平臺的特色。實踐教學(xué)平臺具有“小型化、數(shù)字化、工程化、系列化”的鮮明特色。自主研發(fā)的小型設(shè)備均采用最新的機(jī)電一體化技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)和信息技術(shù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、變頻或伺服調(diào)速、多軸獨立或同步驅(qū)動及人機(jī)對話等功能，與現(xiàn)代紡織生產(chǎn)設(shè)備保持同步水平，強化了學(xué)生對數(shù)字化紡織技術(shù)的掌握與應(yīng)用。采用數(shù)字化技術(shù)使得設(shè)備運行速度快、故障率低、工藝調(diào)整方便，從纖維原料到織物產(chǎn)品的試制只需8小時即可完成。實現(xiàn)了小量試紡和快速出樣，提高了教與學(xué)的效率和效果。實踐教學(xué)平臺包括按照實際生產(chǎn)配置的全流程小型數(shù)字化設(shè)備、半制品和成品測試儀器等硬件以及能實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、工藝管理及現(xiàn)場監(jiān)控等的應(yīng)用軟件，系統(tǒng)成套，各工序前后銜接，實現(xiàn)了設(shè)計、制作、性能測試、質(zhì)量評價等模擬實際紡織產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的工程訓(xùn)練[4]。

3. 更新實踐教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和構(gòu)建的實踐教學(xué)體系，依托實踐教學(xué)平臺建設(shè)，整合實踐教學(xué)課程，修訂了“紡織實驗”等22門實踐課程的教學(xué)大綱。創(chuàng)新實驗項目，增加了31項綜合性、設(shè)計性實驗和22項創(chuàng)新類實踐項目，使綜合性、設(shè)計性實驗占總實驗數(shù)的44.78%，自主創(chuàng)新型實驗占總實驗數(shù)的9.45%，實驗項目更新率達(dá)16.6%，強化了學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

將現(xiàn)代紡織中的最新技術(shù)系統(tǒng)地融入和應(yīng)用于實踐教學(xué)，更新實踐教學(xué)內(nèi)容，編寫出版了《紡織機(jī)電一體化》《紡紗實驗教程》《現(xiàn)代棉紡工藝與設(shè)備》《電腦橫機(jī)實用手冊》《面料實物》《紡織面料設(shè)計師》《紡織助劑化學(xué)》等13部實驗教材及專著，其中2部為“十一五”國家級規(guī)劃教材，實現(xiàn)了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代紡織技術(shù)的對接。

4. 創(chuàng)新實踐教學(xué)方法

深入開展教學(xué)研究，更新教學(xué)觀念，創(chuàng)新教學(xué)方式方法，注重因材施教。采取CDIO、PBL等教學(xué)模式，積極探索啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

將數(shù)字化、信息化技術(shù)引入實踐教學(xué)?，F(xiàn)代化的設(shè)計方法和實驗手段去除了傳統(tǒng)實踐教學(xué)中繁瑣重復(fù)的學(xué)習(xí)過程，使實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的周期大大縮短，有效地提高了教學(xué)效率和效果,凸顯了啟發(fā)式、交互式和自主參與的教學(xué)特色。

通過實施“本科生導(dǎo)師制”“大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃”“本科生科研項目招募計劃”“師生合作數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)”等，促進(jìn)了科研與教學(xué)互動，及時把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，支持本科生參與科研活動，早做課題、早進(jìn)實驗室、早入團(tuán)隊。

在教學(xué)計劃中，增加自主學(xué)習(xí)模塊，制定課外實踐學(xué)分管理辦法，將上述計劃納入學(xué)生課外實踐教學(xué)模塊，要求學(xué)生獲得該類學(xué)分不少于6學(xué)分。

5. 完善實踐教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)

加強實踐教學(xué)師資隊伍建設(shè),確保實踐教學(xué)質(zhì)量。通過健全與完善實踐教學(xué)團(tuán)隊的運行機(jī)制、激勵機(jī)制、青年教師培養(yǎng)機(jī)制，以及選聘行業(yè)研發(fā)能力強、工程實踐經(jīng)驗豐富的工程師、設(shè)計師充實實踐教學(xué)隊伍等一系列措施，構(gòu)建了一支專兼結(jié)合的實踐教學(xué)師資團(tuán)隊。

注重教師自身實踐能力的提高，采取“走出去、請進(jìn)來”的方法，設(shè)立全面推進(jìn)教師繼續(xù)工程教育和實踐的專項經(jīng)費，大力引進(jìn)有工程實踐經(jīng)驗和背景的高水平教師，鼓勵實驗室教師加強與企業(yè)聯(lián)系，深入企業(yè)學(xué)習(xí)與實踐。選派實驗室教師到國內(nèi)知名院校及國外大學(xué)深造學(xué)習(xí)或參觀訪問，了解國內(nèi)外高水平實踐教學(xué)的經(jīng)驗；選派實驗室教師參加各類培訓(xùn)，一些教師成為了行業(yè)技能考評的專家與培訓(xùn)師。

采用傳、幫、帶和老、中、青相結(jié)合的方式，推行青年教師培養(yǎng)“導(dǎo)師制”。在老教師的指點和幫助下，青年教師在教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)諸方面均得以快速成長，特別是實踐動手能力和創(chuàng)新能力得到了很大提高。

聘請校外工程技術(shù)人員作為實習(xí)指導(dǎo)教師，聘請現(xiàn)場專家開展技術(shù)專題講座，校企合作聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計。

6. 加強實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)

建立了一批穩(wěn)定的實習(xí)基地。積極開展實習(xí)模式的改革，實施學(xué)校教師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)的“雙導(dǎo)師”制，以企業(yè)真實產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)為對象，進(jìn)行工程訓(xùn)練和實踐。

我們已建成的校外實習(xí)實訓(xùn)基地有：天津天紡?fù)顿Y控股有限公司、鄂爾多斯羊絨紡織集團(tuán)、天津市紡織纖維檢驗所、河北宏潤新型面料有限公司、吉林東北襪業(yè)紡織工業(yè)園發(fā)展有限公司、常熟金龍機(jī)械有限公司等20多個。企業(yè)注重經(jīng)濟(jì)效益，學(xué)校注重人才培養(yǎng)，如何用好這些校外實習(xí)基地，是實施實踐教學(xué)改革的重點，也是難點。合作辦學(xué)不能加重企業(yè)的負(fù)擔(dān)，我們轉(zhuǎn)變了只注重教學(xué)的單一觀念，通過建立相應(yīng)的制度，使教師和學(xué)生在合作辦學(xué)的過程中幫助企業(yè)解決實際問題，建立產(chǎn)學(xué)合作的長效機(jī)制。

7. 強化本科生課外實踐活動

通過實施“本科生導(dǎo)師制”“大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃”“本科生科研項目招募計劃”“師生合作數(shù)字化資源開發(fā)計劃”等課外實踐模塊，強化對學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。積極引導(dǎo)學(xué)生開展自選性、協(xié)作性、自主性實驗，切實加強學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以學(xué)生參賽獲獎、發(fā)表論文等形式形成物化成果。

學(xué)院連續(xù)數(shù)年在本科生中實施“本科生導(dǎo)師制”、開展“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”等課外實踐活動，年均立項100余項；近三年本科生發(fā)表學(xué)術(shù)論文50多篇，申請發(fā)明專利5項；獲中國國際家用紡織品設(shè)計大賽、中國國際面料設(shè)計大賽、“挑戰(zhàn)杯”天津市大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽、全國大學(xué)生紗線設(shè)計大賽等各類獎項共計134人次。在學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面取得了顯著成效，得到了行業(yè)的認(rèn)可。

三、 實踐教學(xué)改革的創(chuàng)新點

(1) 以實際工程為背景，以工程技術(shù)教育為主線，構(gòu)建和完善了涵蓋紡、織、染“產(chǎn)品設(shè)計→加工制造→質(zhì)量檢驗與評價”全過程，分層次、多模塊、相互銜接的課內(nèi)外結(jié)合、校內(nèi)外結(jié)合的實踐教學(xué)體系，使紡織工程專業(yè)學(xué)生得到了“全過程”的工程能力訓(xùn)練，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)與紡織行業(yè)人才需求的無縫對接。

(2) 發(fā)揮學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，以現(xiàn)代信息化技術(shù)為依托，自主研發(fā)和創(chuàng)建了以小型化、數(shù)字化、工程化、系列化為特點的，融“專業(yè)基礎(chǔ)認(rèn)知、綜合技能訓(xùn)練、自主創(chuàng)新實踐”為一體的，開放的“大紡織”實踐教學(xué)平臺，實現(xiàn)了實驗設(shè)備、實踐教學(xué)裝備與現(xiàn)代紡織裝備技術(shù)水平的無縫對接。

(3) 更新實踐教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生對數(shù)字化、信息化技術(shù)在紡織產(chǎn)品設(shè)計、樣品實現(xiàn)、質(zhì)量控制與生產(chǎn)管理等過程中的應(yīng)用有了深刻的認(rèn)識與理解，掌握了現(xiàn)代紡織的生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)及工程實踐能力與現(xiàn)代紡織技術(shù)的無縫對接。

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