工程认证背景下“织造学实验”的教学改革.pdf
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1、2023年第8 期(总第3 1 8 期)山东纺织经济教学园地工程认证背景下“织造学实验”的教学改革陆浩杰,李曼丽,金恩琪(绍兴文理学院纺织服装学院,浙江绍兴3 1 2 0 0 0)摘要:为贯彻落实工程教育专业认证OBE教育理念,针对之前人才培养方案中“织造学实验”课程的教学现状和存在问题,改进后的课程紧密结合实践课程的教学特点,以毕业要求为导向重新设立课程目标,以课程目标为要求设计实验项目和实验教学方案,引入虚拟仿真和方案多支化等新型教学手段,重视学生实践训练,推出持续改进的考核模式。旨在培养和提高学生综合运用专业知识和技能,解决纺织领域复杂工程问题的能力,增强学生自主学习能力、创新能力和团队
2、合作意识,培养出符合人才培养方案和工程教育专业认证中所要求的具有职业素养和职业能力的高级工程技术人才。关键词:织造学实验;工程教育专业认证;OBE教育理念;实践教学改革中图分类号:G640文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-0968.2023.08.008实验课程和实践教学是理工科本科专业教学中不可或缺的组成部分,它是培养学生自主实践创新能力和知行合一的重要途径,也是培养具有高级技能人才的基础条件。工程教育专业认证OBE教育理念的核心就是学生中心、成果导向和持续改进!。学院的纺织工程专业全面落实OBE教育理念,建立人才培养质量监控与评价体系,目前已正式通过教育部工程教
3、育专业认证。“织造学实验”是纺织服装学院纺织工程专业本科生必修的实践课程,学生通过本课程的学习,能够熟练掌握织造设备相关的基本原理和操作技能。课程主要包括络丝、网络、加捻、上浆和剑杆织机五大运动的基本概念,络丝机、并丝网络机、倍捻机、上浆机和剑杆织机的基本构造与工作原理,剑杆织机的运动规律测量和工艺计算等内容。本文结合本课程近3 年来的教学实践,分析实施工程教育专业认证前教学过程中存在的问题,就已经开展的教改措施进行深入研讨,以期能更好地达成本课程所承担的人才培养目标。1实施工程教育专业认证前实验教学存在的问题1.1实验课程目标没有以毕业要求为导向课程目标是课程实现的具体目标和意图,是确定教学
4、内容、教学方法和考核方式的基础 2 。在实施工程教育专业认证前,“织造学实验”的课程目标是:通过学习,学生应具有较好分析问题、解决问题的能力,具有一定的实验技能。课程目标的叙述太过简单笼统,没有明确具体的目标导向,目标确立方法是围绕教学内容为中心,即根据实验室实验仪器设备和与理论课对应配套的教学内容为基础,提炼出相应的课程目标。这样的课程目标既不能满足工程教育认证的要求,也不能细致规划出切实可行的教学方案,为后期的人才培养带来困扰。1.2教学模式单一未实施工程教育专业认证前,“织造学实验”课程的实验项目见表1。鉴于实验室条件和学时数的限制,实验类型全部为验证性项目,没有综合性和设计性实验,学生
5、对纺织设备的训练程度有限,综合实验能力和分析解决问题的能力得不到很好地增强,缺少对实验方案的设计能力、研究实验路线的比较和选择能力的培养。收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 5作者简介:陆浩杰(1 9 8 5一),男,浙江绍兴人,实验师,硕士研究生,研究方向:主要从事纺织工程、纺织品设计方向。31教学园地表1 原“织造学实验”课程实验项目序号实验项目1络筒卷绕实验2并丝网络实验3化纤长丝加抢实验4单纱上浆实验5加捻丝、上浆丝的性能测试6综框、织口运动规律的测定经丝在开口过程中伸长和附加张力7的测定、计算由于实验多为验证型项目,实验教学模式多以“教师讲授”为主,学生在老师讲解演示后重复操作一遍
6、。教学过程中,往往学生会缺乏足够的学习兴趣,“依葫芦画瓢”被动地进行实验,减弱了让学生自主学习的能力,不能达到“以学生为本”的发展目的。织造学实验涉及的设备大多为大型设备,台套数少,实验操作也多,教师在实验课上花费大量时间讲解和演示,无法开展讨论和交流,但由于学生人数众多,很多学生看不清或没听懂,教学效果不好。1.3课程考核形式单一,考核效果不明未实施工程教育专业认证前,“织造学实验”课程的考核主要以出勤率和7 次实验的平均成绩来评定。实验成绩主要通过每次实验报告的批改获得,而在实验报告批改的过程中经常发现数据雷同、抄袭等现象,不能真实反映学生的实验参与度,更不必说了解学生的学习效果、掌握设备
7、操作的熟悉程度、反映学生综合实验的能力。因此实验课程考核后得到的反馈是不真实的,不能为下次教学提供改进参考点。2丝织造学实验课程建设2.1课程目标的确定工程教育认证核心的教育理念是“以学生为中心,以产出(成果)为导向,以持续改进为推动力”3 5。此理念给我们的实验教学带来的启示有:工程教育应让学生在实践教学中取得怎样的学习成果;学生通过这门实践课程对以后就业有用吗;任课老师用怎样的教学方法让学生达到课程目标;应用怎样的考核方法来衡量学生的学习成果等;实验室用哪些条件来保障实践教学达到教学目标32山东纺织经济等。针对“织造学实验”课程的教学现状,根据工程教育专业认证的要求,重新开展“织造学实验”
8、学时实验类型2验证2验证2验证2验证2验证2验证2验证2023年第8 期(总第3 1 8 期)课程建设,对教学进行改革。根据成果导向理念,分析确定本课程的毕业要求指标点及教学活动的支撑关系,修订旧的教学大纲,确定本课程的教学目标,具体如表2 所示。表2“织造学实验”课程毕业指标点与对应课程目标毕业要求指标点对应课程目标4-1.能够根据科学原理及专业理论,针对纺织工程相关的各类现象、特性,选择研究路线,设计可行的实验方案。5-3.能够熟练运用现代纺织仪器设备,有效开展纺织工程问题的观察、测试及特性分析,并能理解其适用范围与局限性。9-1.具有团队合作意识,能够与其他的团队成员有效沟通,合作共事。
9、10-1.能够就纺织工程专业问题进行技术文件写作,撰写技术报告或设计文稿。由该课程的毕业要求指标点的要求,再结合本课程实际需求,设置“织造学实验”课程目标:课程目标1:熟悉织造准备工艺各个工序的流程;掌握各工序所用设备的结构与工作原理;掌握剑杆织机的工作原理和操作流程;能够根据织造工艺实验方案安全地开展实验,正确地采集相关实验数据。课程目标2:熟悉常规机织面料的生产工艺流程,并能够对织造工艺相关实验结果进行分析和解释,综合得到合理有效的结论,具备初步的织物设计开发的能力。课程目标3:能够根据织造学实验需要,选择和使用恰当的仪器、工程工具等,对上述机织工程领域涉及复杂工程问题进行分析、计算与设计
10、。课程目标根据工程教育专业认证的要求修改,以突出强调学生在纺织工程专业领域对复杂工程的解决能力。教学目标通过分层次设定,精准分解毕业要求指标点,从而达到相应的毕业要求。2.2教学方法和教学设计思路改进原有教学方法受实验室条件制约大,实验项目间没有分层联系,无法达到工程教育专业认证毕业要求和本课程所支撑的指标点要求,在本次教学改革中采用方案多支化和虚拟仿真教学法,以提高课程教学质量。2.2.1实验项目设置以课程目标为导向依照工程教育专业认证毕业指标点和课程目课程目标1课程目标2课程目标3课程目标42023年第8 期(总第3 1 8 期)标的要求,织造学实验项目的设置应侧重于培养学生解决复杂环境工
11、程问题的能力。以2 0 1 9 版人才培养方案为例,教学改革后的实验项目见表3。表3 2 0 1 9 版人才培养方案织造学实验项目序号实验项目1络丝工序及质量检验2并丝网络工序及质量检验3力加捻工序及质量检验4浆液的制备及单纱上浆工序5浆纱质量检验(强度、伸长率、耐磨、毛羽等)织机经丝伸长和附加张力的6测定,织机卷取、送经运动规律的测定,大提花剑杆织机小样设计试织织机综框、织口运动规律的7测定,全自动剑杆织机小样设计试织虽然实验项目数量与之前相比仍为7 个,但每个实验的学时数增长到4 个以上,实验类型也由1 0 0%的验证型改进到综合型设计型实验项目占比8 5%。以实验一“络丝工序及质量检验”
12、为例,原先的实验内容是将涤纶丝在络丝机上络丝1 0 分钟,然后测量一些络好丝的纱筒参数。再进行重新设计,实验分成三个阶段。第一阶段先掌握络丝机的结构及主要部件的作用,了解络丝机的工作原理和工艺流程;第二阶段掌握络丝机的操作步骤,对不同规格的涤纶原料进行络丝;第三阶段将络好丝的纱筒带到检测实验室,检测纱筒的重量、体积,分析络丝的长度、卷绕密度和络丝效率,检测涤纶丝的断裂强力、断裂伸长率、耐磨性等物理性能,测得的实验数据还要进行小组间的横向比较,分析络丝工艺的不同对络丝成品纱质量的影响。络好丝的纱筒还要保存好,为第二个实验“并丝网络工序及质量检验”提供实验原料。在工程教育专业认证的背景下,课程改革
13、后实验项目能以实际的工程问题为对象,以课程目标为项目设计的准绳,有利于培养学生处理复杂环境问题的能力。山东纺织经济2.2.2实验教学方法多样化2.2.2.1加人虚拟仿真教学作为辅助的教学手法由于织造实验室设备和场地的限制,工厂车间的生产情况与实验室有很大差距。为了模拟真实的织造生产车间场景,让学生选择和使用恰当学时类型对应课程目标的专业模拟软件。在虚拟仿真实验中,学生在车课程目标24验证课程目标3课程目标4课程目标24验证课程目标3课程目标4课程目标24验证课程目标3课程目标4课程目标24综合课程目标3课程目标44综合课程目标2课程目标14综合课程目标2课程目标4课程目标1羊:综合课程目标2课
14、程目标4教学园地间环境内完成各个织造设备的认识,了解织造工序流程,解决一些织造工艺参数的计算。2.2.2.2采用方案多支化教学对于综合性实验和有测试性的实验,实施分组化、方案多支化的方式教学。以实验一“络丝工序及质量检验”为例,将一个批次的学生分成4 个小组,每组4 人,各组的络丝原料不同,分为50 D、100D、1 50 D 和2 0 0 D涤纶DTY低弹丝,然后在同一络丝机上统一络丝。4 组方案络丝后得到的纱筒分别测量其纱筒体积、卷绕密度等物理参数,然后在纱线强力仪上测量每组纱筒的断裂强力、断裂伸长率,在纱线耐磨仪上测量每组纱筒的耐磨次数,这样就有了4 组方案得到的纱筒物理性能。最后将实验
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