基于“金课”标准的“纺纱原理”课程教学改革
时间：2022-12-07 18:35:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
张淑洁，王建坤，王 瑞，张美玲，李凤艳，李翠玉
(天津工业大学 纺织科学与工程学院，天津 300387)
在2018年11月第十一届中国大学教学论坛上，教育部高等教育司司长吴岩作了题为“建设中国金课”的报告，明确提出了具备高阶性、创新性和挑战度(两性一度)的“金课”建设标准[1]。“纺纱原理”是我校(天津工业大学)纺织工程专业核心课程，2003年获校级优秀课程，2004年获市级精品课程，2010年获国家级精品课程，2016年建成国家级精品资源共享课程。我校纺织工程专业纺纱系列课程教学团队投入大量人力、物力开展“纺纱原理”线上线下混合式一流课程的培育与建设，该课程于2020年被评为国家级线上线下混合式一流课程。教学团队以“纺纱原理”国家级线上线下混合式一流课程建设为契机，在掌握学情的基础上，针对课程教学中存在的线上线下资源更新滞后、课程学时不断减少，以及传统课堂教学满堂灌、学生学习主动性差、课堂参与度低、考核方式不能激发学生的潜力等“痛点”问题，对该课程教学进行了一系列改革。全新的教学模式更符合学生的认知规律和学习习惯，有效促进了教学，提高了课程教学效果。
“纺纱原理”课程支撑了大纺织宽口径培养要求，将原有的“棉纺学”“毛纺学”“麻纺学”“绢纺学”等同类课程进行整合，对不同纤维纺纱的基本原理和共性知识高度凝练，包括原料初步加工、选配、开松、除杂、混合、梳理、精梳、牵伸、匀整、加捻、卷绕等原理，主要体现为纤维运动学和动力学[2]。对于初涉纺织专业知识、工程意识还比较薄弱的本科生来说，“纺纱原理”课程知识点多(包括了初步加工、选配、开松、除杂、混合、梳理、精梳、牵伸、匀整、加捻、卷绕等原理)，且非常抽象(主要体现为纤维运动学和动力学，涉及材料力学、流体力学、固体力学等)，因此学习难度较大。此外，在课程教学过程中还存在线上线下资源更新滞后(一般教学视频更新周期为2年)，课程学时不断减少(大纺织宽口径培养要求减少学时)，以及传统课堂教学满堂灌(与学生互动少)，学生学习主动性差(学习难度大而厌学)，课堂参与度低(没有渠道参与课堂活动)，考核方式不能激发学生的潜力(以试卷考核为主)等“痛点”问题。
1.更新线上线下资源
(1)教材建设。开展教学改革，教材建设是基础。为适应纺织工程专业厚基础、宽口径的培养要求和纺织工业的发展需求，课程教学团队编写了《纺纱原理》教材，并于2020年10月由中国纺织出版社出版。该教材通过高度凝练和深入分析纺纱加工中原料选配、开松、梳理、精梳、牵伸、加捻、卷绕的基本概念、基本原理及其在成纱工艺中的应用，使学生掌握纺纱加工的基本原理和应用规律。教材最后一章“新型成纱”，重点阐述了新结构环锭纺纱和新型纺纱的成纱原理与实际应用，可使学生进一步掌握纺纱工艺理论和技术的发展与创新。在重点章节后面除了思考题外，还增加了专题讨论，讨论题目结合最新的纺纱技术[2]。《纺纱原理》教材为线上线下教学内容更新及学生自主学习提拱了最新素材。
(2)线上资源建设。我校“纺纱原理”课程自2010年被评为国家级精品课程以来，我们对该课程的线上资源不断扩充、完善和更新，使学习资源日趋丰富。2010年，在建设国家级精品课时自建了“纺纱原理”网络课程，在我校教务处和纺织科学与工程学院网站上运行，供我校师生学习[3]。2016年，我校“纺纱原理”课程被评为国家资源共享课，我们对网上教学资源更新完善后，自2016年9月在“爱课程”网站上运行。课程的基本资源包括教学录像、教学课件、习题试卷等共323件，拓展资源6大类，选课学习人员遍及全国。截至目前，该课程在“爱课程”网站上学习人数达33 248人，我校约1 500名学生参与论坛发帖，45 970人次参与互动。
针对“互联网+”时代手机等移动媒体对大学生自主学习的影响，2019—2020学年秋季学期，我们对“纺纱原理”课程教学资源进行整合，开通了超星泛雅网络教学平台和学习通线上教学平台，不仅学生课下可以在线观看视频、PPT，参与讨论、留言、提问、点赞，以及记笔记、传资料、交作业等，而且教师在课堂上可以采用手机投屏与学生线上通过签到、选人、抢答、主题讨论、投票等开展互动，极大地提高了学生线上学习的自主性及线下课堂的参与度。以2019—2020学年秋季学期为例，学习通平台在线10个班级，学习访问量达25 550人次，任务完成量100%，视频观看时长平均1 050分钟，每个学生平均访问101次。丰富的网络资源使教学从课堂内延伸至课堂外，有效地缓解了“纺纱原理”课程教学课时不足的矛盾，教学效果显著提升。
(3)合理划分、不断更新线上线下教学内容。针对课程建设过程中存在线上教学资源更新周期长、线下教学资源与生产实践脱节的问题，我们首先对纺纱的基本概念、基本原理以及不同纤维和不同纺纱系统、流程、设备的共性知识点进行凝练，结合教材内容拍摄了60个微视频作为授课视频，每个视频15～20分钟，便于学生重复学习；
线下教学内容以重点、难点知识和体现新技术、新应用、新发展的专题内容为主，将现代纺织新技术、产业新发展、科研新成果、国际新趋势融入线下教学内容，体现了教学内容的灵活多变，紧随纺织研究的最前沿。例如在第二章“原料准备”中，专题“纺纱原料回用与环境保护”以习近平总书记“绿水青山就是金山银山”为引领，融入循环经济、绿色发展、美丽中国建设等新发展理念；
在第三章“原料的选配和混合”中，专题“智能配棉”融入人工智能、大数据技术，增加内容的高阶性与创新性，提高学习挑战度，实现课程教学与思政教育同频共振。
2.改革课程教学模式
为了解决传统课堂教学满堂灌以及学生学习主动性差、课堂参与度低的问题，我校“纺纱原理”课程采用一般内容线上自学、重点难点内容线下课领学、专题内容讨论课互学、全过程评学的教学模式。
每次授课前，教师根据教学目标和教学内容将网络学习平台上的重难点知识作为指定的任务布置给学生，并配套相关PPT、辅助视频、动画、习题等，学生自主线上学习，完成知识的内化。线上成绩考核学生线上学习效果，用于学情分析，进而指导线下进行有针对性的领学。根据学情分析，将重点难点问题在线下课堂提出，并通过手机APP学习通的投屏功能以“学生抢答”“教师选人”“讨论”来回答，答对加分并计入平时成绩，不会的学生通过同学的回答和教师的点评讲解，在生动有趣的环境中理解知识。讨论课开课前教师先将题目发给学生，学生分组在课下完成，课上每组由1人汇报，然后同学互评、教师点评，成绩计入平时考核成绩。在完成了这一系列教学活动后，以学期为单位，师生通过在线平台对教学效果进行检测和反馈，最后结合期末考试成绩形成全过程评学。“纺纱原理”课程线上线下混合教学模式提高了学生学习的挑战度，激发了学生学习的主动性，提升了学生自主学习的能力。
3.采用全过程考核方式
“纺纱原理”课程传统考核方式注重的是期末考试，考试成绩更多体现的是学生的应试能力。“纺纱原理”是一门理论性、实践性并重的课程，采用卷面考试的方式来考核学生对知识的掌握程度并不科学，也不利于激发学生的自主学习意识和创新能力，必须进行改革[4]。“纺纱原理”课程线上线下混合式教学采用了“线上绩效20%+平时成绩30%+期末考试成绩50%”的全过程考核方式，如表1所示。
表1 “纺纱原理”课程考核方式
通过设计线上章节自测题，以及考查登录次数、在线时间、发帖回帖量等线上学习行为，获得线上绩效；
线下通过学习通的抢答和点名功能开展“学生抢答”“教师选人”，答对加分计入平时成绩；
课堂主题汇报每个学生都有机会参与，成绩计入平时成绩；
期末试题对应毕业要求指标点，使课程目标可考核、可测量，毕业要求指标点达成度可量化。期末总成绩由线上绩效、平时成绩和期末考试成绩组合而成。(1)线上绩效：主要考查学生线上章节自测题、登录次数、在线时间、发帖回帖量等线上学习行为；
(2)平时成绩：主要考核学生课堂提问、抢答、专题汇报和课后作业等平时学习情况；
(3)期末考试成绩：期末考试题对应毕业要求指标点，主要考核毕业要求指标点的达成情况，采用闭卷笔试形式，以选择、判断、简答、计算、论述等题型为主。
“纺纱原理”课程全过程考核方式，通过课堂有限的时间，有效地促进了学生自主学习，激发了学生的创新能力，切实提高了课程教学质量，保障了课程培养目标的实现。
“纺纱原理”作为纺织工程专业核心课程，在专业人才培养中起重要作用。课程教学团队通过体现高阶性与创新性的线上线下教学内容与增加学习挑战度的教学模式及其方法手段的不断创新，把“纺纱原理”建设为国家级精品课程，采用线上线下混合教学模式，提高了教学质量。近五年，我校纺织工程专业学生参加全国大学生纱线设计大赛近300人，提交作品近220份，获奖作品101份，其中获特等奖2项、一等奖17项，参赛人数与获奖学生人次均名列前茅。
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