胡文鋒,趙 奕,孫光武,高偉洪,上海工程技術大學
實踐實驗課程作為課堂教育的必要延伸和素質教育的重要載體,對于全面提高本科生的專業(yè)素質和實際工作能力起到了重要作用。在我國現代化建設中,需要高校培養(yǎng)全面發(fā)展尤其是自主學習、實踐能力強的卓越工程師及設計人才?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》關于提升高等教育質量中明確指出:“牢固確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位,加強實驗室、校內外實習基地等教學基本建設,實施高校學生教育創(chuàng)新計劃。”紡織實驗課程作為紡織專業(yè)的重點建設基礎課程涵蓋了纖維表觀與性能檢測、針織橫機打樣、機織小樣機打樣等紡織入門實驗與工藝技術,是培養(yǎng)新時代紡織專業(yè)人才的重要課程。因此通過自主學習與企業(yè)實踐相結合的翻轉課堂教學模式改革對深化課程體系、加強人才能力培養(yǎng)具有重要意義。
作為翻轉課堂的發(fā)源地,美國國家教育非營利組織明日計劃與翻轉課堂教育網2014年調查顯示28%學校管理人員肯定了翻轉課堂在當地產生了顯著的教學影響,38%的初中教師與40%的高中教師已經從翻轉課堂教學實踐中取得了良好的效果。雖然翻轉課堂興起于中小學,但也得到了國內外諸多高校的積極響應。翻轉課堂模式重新分配了課堂時間,轉換了教師與學生的角色,通過將預習時間最大化完成了教與學的延長,授課老師由權威者轉變成學生的指導者,而學生成為學習步調的掌握者。
翻轉課堂模式是將學生的被動學習狀態(tài)轉換為主動的建構性學習過程的有效途徑。自主學習繼而主動操作實驗的課堂寄予學生大限度的學習自由、拓寬學生學習知識的范疇、提升相關知識點的掌握度。實驗類課程的翻轉課堂模式的立足點以及兩者的長效結合機制的探尋將為工科專業(yè)人才培養(yǎng)奠定良好的基礎。
紡織實驗課程是一門涵蓋纖維表觀與性能檢測、針織橫機打樣、機織小樣機打樣的綜合性紡織入門實驗課程,引導低年級本科學生掌握紡織材料檢測、織造的相關知識,并通過實驗的方式將理論課程所學知識運用到實踐中、鍛煉學生實驗動手能力。這一類專業(yè)實驗課的優(yōu)勢在于授課氛圍輕松、學生參與教學程度高。然而,實驗課程大都采用菜譜式教學方式,實驗環(huán)節(jié)中驗證性、演示性實驗偏多,綜合性、設計性實驗偏少,在實驗過程中學生缺乏積極思考和主動創(chuàng)新,沒有起到將課堂所學理論知識靈活應用,[4]融合貫通,并加以提升強化的作用,不利于學生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力等綜合素質的培養(yǎng),無法適應新形勢下對卓越工程師、設計人才綜合能力培養(yǎng)的需求。
工科課程的學習自主性源于學生的學習積極性與對學科專業(yè)的認同度。將案例分析、檢測以及企業(yè)參觀、學習兩個環(huán)節(jié)融入紡織實驗課程,加入案例分析(case study)自主學習模式可以有效提高學生對課程的興趣與學習的動力,而輔以一到兩次的高新紡織企業(yè)實踐體驗課程將會更好地培養(yǎng)學生的專業(yè)自信和行業(yè)情懷,以點至面逐步激發(fā)學生對紡織材料、紡織產品檢測、智能織造的興趣,進而獲得專業(yè)認同度,讓學生感知從業(yè)未來與課程知識的漸進關系。
打破常規(guī)的教師講解并演示實驗的教學流程,引入案例分析—自主檢測—匯報三結合機制。以本課程第一章纖維檢測為例,兩位同學為一組分配得到一塊未知信息的紡織材料,通過課前資料收集和預習儲備檢測相應知識,在課堂上采用相關基礎檢測儀器按照操作流程說明對材料中的纖維進行拆分、性能及表觀檢測。教師在旁對學生的實驗操作過程進行及時的指導和引導。由于每組同學分配得到的紡織材料結構或纖維原料不盡相同,學生更專注于本組樣品的分析。最后由學生以組的形式簡單匯報檢測分析結果,并分享操作過程中的經驗與注意事項,教師予以點評和深化。整個自主實驗課堂在激發(fā)學生學習獲得操作技能的同時也可培養(yǎng)學生發(fā)現問題、解決問題的能力,以及成功分析識別未知紡織材料的專業(yè)成就感。
針織、機織材料的案例分析與纖維檢測章節(jié)相似,但更側重于其不同結構與性能檢測。而針織、機織物打樣的案例分析具有一定難度,采用教師演示與自主分析雙結合模式,在掌握基本開機操作技能的基礎上,根據已選圖案或花紋,自行設計織造小樣。
赴企業(yè)生產車間接受現場教學是對課堂實驗教學的深化與活化。地處上海,我校具有良好的紡織企業(yè)資源。去相關高新紡織企業(yè)一線參觀學習讓學生了解更多、更接地氣的現代紡織技術,補充、甚至升華平時無法在學校進行的實踐學習。校企融合的教學大平臺激發(fā)學生自主觀察、討論、學習的良性循環(huán)。實驗室里的實踐與教學畢竟有限,實地參觀工廠設備與工藝、并能動手操作鞏固專業(yè)知識的學習,對學生今后的專業(yè)知識的深入理解與吸收有著莫大的幫助。此外,一次走出校園的參觀學習將會更好地培養(yǎng)學生的專業(yè)自信和行業(yè)情懷,極力反哺新模式下的紡織實驗課程建設。
翻轉課堂模式是對專業(yè)實驗課程提出的一項艱巨而漫長的任務。自主學習與企業(yè)實踐環(huán)節(jié)在紡織實驗課程新模式下的有機結合將賦予現代紡織實驗課程新的生命力,為培養(yǎng)自主學習、實踐能力強的紡織行業(yè)卓越工程師、設計人才奠定良好的基礎。