“紡紗工藝學”課程的建設與教學方法探索

“紡紗工藝學”課程的建設與教學方法探索

李艷清

(浙江理工大學 材料與紡織學院，浙江 杭州 310018)

摘要：結合“紡紗工藝學”課程現(xiàn)有教學基礎和教學條件,從確立課程教學體系、合理選用教材資料、整合優(yōu)化課程教學內(nèi)容、建設基于4A網(wǎng)絡平臺的網(wǎng)絡教學資料庫四個方面闡述“紡紗工藝學”課程建設的內(nèi)容,并以一體化現(xiàn)場教學、多媒體案例教學等多種模式開展教學，將教師、學生、媒體教材、試驗設備、網(wǎng)絡學習環(huán)境五者持續(xù)地結合在一起，不僅較好地解決了教學課時不足和缺乏實踐教學的問題，同時還保障了課程體系的完整性和先進性。

關鍵詞：紡紗工藝學；課程建設；教學資料庫；案例教學;一體化現(xiàn)場教學

傳統(tǒng)的紡織工程專業(yè)在課程設置上非常精細，國內(nèi)設置的紡織工程專業(yè)按照學生培養(yǎng)目標的側重點不同，細分為棉紡織、毛紡織、麻紡織、絲綢工程四個平行專業(yè)，各平行專業(yè)的培養(yǎng)方案自成體系。為了順應產(chǎn)業(yè)發(fā)展和紡織工程專業(yè)轉型的需要，本著“寬口徑、厚基礎”的原則，我校(浙江理工大學)于1999年在原有以蠶絲等長絲纖維及長絲機織物為特色的絲綢工程專業(yè)基礎上發(fā)展成大紡織工程專業(yè)，并于2003年開設了“紡紗工藝學”“新型紗線及加工技術”等短纖維紡紗加工課程，還購置了開清棉聯(lián)合機、精梳機、并條機、粗紗機、細紗機等小型數(shù)字化紡紗實驗設備，可實現(xiàn)棉型紗線快速小量試紡，從側重“長絲織造”轉為“紡、織”并重。

“紡紗工藝學”是一門理論與實踐相結合的課程，主要講授將各種紡織短纖維加工成紗線的過程中涉及的紡紗設備、紡紗原理、基本工藝以及紗線質(zhì)量控制等重要理論，是紡織工程專業(yè)學生今后從事產(chǎn)品開發(fā)、工藝設計與生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量控制以及紡織品貿(mào)易的專業(yè)基礎。針對我?！凹徏喒に噷W”課程的教學基礎薄弱、課時少(32學時)、實驗實訓環(huán)節(jié)缺少等問題，課程組就“紡紗工藝學”的教學體系、教材、教學內(nèi)容、課程資源庫等方面進行了優(yōu)化，并在教學中對課程教學模式進行了探索。

一、 課程教學體系構建

從歷屆全國高校紡紗學教學研討會的討論中得知，在紡織工程轉變?yōu)椤按蠹徔棥焙?，各校紡紗學課程主要有以下兩種教學模式與體系：

(1) 將紡紗學的內(nèi)容分成紡紗設備、紡紗工藝原理、紡紗工藝設計與質(zhì)量控制三大知識模塊分階段依次教學，認為學生在熟悉紡紗設備的基礎上學習紡紗原理，能夠融會貫通、舉一反三。其中紡紗設備在學校實訓中心、實習工廠等實踐教學基地現(xiàn)場集中教學；紡紗原理部分則以紡紗過程中涉及到的混合、開松、除雜、梳理、均勻、并合、牽伸、加捻、卷繞九大原理為主軸組織教學[1]，強調(diào)各個原理的目的與要求，解析并列舉它們在不同紡紗系統(tǒng)中的實施工序及具體部位，探討其對紗線質(zhì)量的影響。

(2) 按照某個紡紗系統(tǒng)的生產(chǎn)工序組織教學，將紡紗設備、紡紗原理、工藝參數(shù)設計及紗線質(zhì)量控制均穿插于各個工序中予以展鋪，在此基礎上再比較講解其他紡紗系統(tǒng)[2]。

我校的教學實踐顯示，第一種教學方式適合于教學學時數(shù)較多、實踐教學條件較好的院校；第二種教學方式更加切合我校的實際情況。因此，課程組最終確定以棉型精梳紡紗系統(tǒng)為主線、按照紡紗工藝工序組織教學的教學體系。大致按照工序目的與要求、設備的機械組成及工藝過程、紡紗原理及其在工藝中的應用、紡紗工藝對紗線質(zhì)量的影響以及生產(chǎn)工藝參數(shù)選擇這樣的順序逐一展開，講解環(huán)錠紡紗技術。對于緊密紡紗、賽絡紡紗等改進型環(huán)錠紡紗新技術和轉杯紡紗、噴氣紡紗等新型紡紗方式，則安排到“新型紗線及生產(chǎn)技術”課程中講解。以這種形式安排，教學內(nèi)容脈絡清晰，有助于學生建立起紡紗工藝學基礎知識的基本框架。

二、 教材選用

在教學過程中，課程組發(fā)現(xiàn)部分學生到了畢業(yè)設計環(huán)節(jié)尚不能順利查閱專業(yè)資料，尤其是外文資料，主要表現(xiàn)為不熟悉關鍵性專業(yè)詞匯。為此，課程組在選擇郁崇文教授主編的《紡紗學》作為課程主要中文教材的同時，還選擇了由英國利茲大學C A Lawrence教授編寫的Fundamentals of Spun Yarn Technology作為主要英文參考書。

授課時，不僅根據(jù)中英文教材所涉及到的專業(yè)常用術語羅列出專業(yè)詞匯中英文對照表，部分章節(jié)還采用英語課件、漢語講授的形式進行教學。這樣學生不僅能學習到紡紗學專業(yè)知識，還對相關知識的英語詞匯有一定的認識，有助于學生查閱外文資料、了解學科研究的最新動態(tài)，提高他們接受國際最新紡織信息的能力，為其將來就業(yè)與繼續(xù)深造打下良好的基礎。

三、 課程教學內(nèi)容優(yōu)化

1. 以點帶面，貼近前沿

設備是工藝原理實現(xiàn)的基礎。近年來，國內(nèi)外紡機制造商圍繞提高裝備效率與紗線品質(zhì)、節(jié)約用工、節(jié)能降耗及提高裝備可靠性與適紡性等方面，不斷推出新型紡紗設備。同一工序，市面上有著種類繁多的紡紗設備。在教學過程中，課程組選用成熟先進、使用面大的已定型且自動化程度較高的設備為代表，以點帶面著重講授整機功能與特點、機械組成及工藝過程，并分塊細致介紹作用原理，機械傳動與工藝計算部分的內(nèi)容則以課后自學為主。同時，通過展會、互聯(lián)網(wǎng)、文獻庫等渠道收集整理紡紗新工藝、新設備、新技術等最新資料，及時將新出現(xiàn)的紡紗新知識介紹給學生，并注重分析設備原理與性能及其對生產(chǎn)效率、紗線質(zhì)量的影響，使課程教學內(nèi)容與當今行業(yè)發(fā)展水平保持高度一致，緊貼學科發(fā)展前沿。

2. 梳理知識點，避免重復

由于專業(yè)課程門數(shù)較多，為了保證各門課程體系的完整性，不同課程之間的內(nèi)容難免出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。若不注意梳理與取舍，勢必導致教學內(nèi)容重復與教學資源的浪費。因此，在教學過程中對授課內(nèi)容進行了適當取舍。

比如，無論從內(nèi)容的重要性還是課程體系的完整性來講，加捻原理作為紡紗基本過程中的九大基本原理之一應屬于“紡紗工藝學”課程必講內(nèi)容；對于長絲織物加工工藝來說，捻絲也是重要工序，因此在與“紡紗工藝學”同學期開設的“現(xiàn)代準備工藝學”課程中加捻原理同樣占有非常重要的地位。從兩門課程的教學進程與內(nèi)容上來看，加捻原理在“紡紗工藝學”中的安排比較靠后，而在“現(xiàn)代準備工藝學”中的安排則比較靠前。當“紡紗工藝學”講解到加捻相關內(nèi)容時，假捻、真捻、倍捻的基本原理等相關內(nèi)容已在“現(xiàn)代準備工藝學”中詳細講解過，無需多花時間講述。此外，紗線捻度計算與表征指標在“紡織材料學”課程中已有講解。因此，“紡紗工藝學”僅需補充講解關于假捻、真捻等在粗紗、細紗中的應用與實現(xiàn)等內(nèi)容即可。經(jīng)過這樣的梳理，既保證了“紡沙工藝學”課程知識體系的系統(tǒng)性、完整性，又避免了內(nèi)容重復，還節(jié)約了課時，增加了課堂教學信息量。

3. 引入真實案例，理論聯(lián)系實際

鑒于教學條件的限制，我校紡織工程專業(yè)學生鮮有接觸到生產(chǎn)實踐的機會。教師將從企業(yè)、網(wǎng)絡、文獻庫中收集整理真實的產(chǎn)品生產(chǎn)實踐案例引入課堂，使產(chǎn)學結合有助于學生積累實踐性知識。如講述紗線條干不勻時，盡管已經(jīng)結合波譜圖的波形解釋了機械波、牽伸波的形式及可能的形成原因，但學生對如何利用波譜圖判斷、解決實際生產(chǎn)中的問題仍然無所適從。為此，應用從中國紗線網(wǎng)上查詢到的生產(chǎn)實例，一步一步演示如何利用波譜圖的波長、機構傳動圖、生產(chǎn)工藝參數(shù)等資料，逐步計算、排除，最終找出導致紗線條干不勻的部件及原因。

四、 基于4A網(wǎng)絡教學平臺，建設網(wǎng)絡教學資料庫

4A網(wǎng)絡教學平臺的出現(xiàn)為實施現(xiàn)代教學手段提供了更廣闊的空間，也是解決教學課時不足的一個有效方式。4A是指任何人(Anyone)均可在任何時間(Anytime)、任何地方(Anywhere)自由地學習任何想學的內(nèi)容(Anything)。利用4A網(wǎng)絡教學平臺，教師不僅可將教學內(nèi)容在網(wǎng)上發(fā)布，傳統(tǒng)教學中保證教學質(zhì)量的作業(yè)、考試、答疑、筆記等關鍵環(huán)節(jié)也都能在網(wǎng)上得到很好的支持，拓展、補充教學資源也更加方便，從而突破了傳統(tǒng)課堂的時空局限，向?qū)W生提供了更加豐富的學習內(nèi)容，方便學生課后自由地安排自學和復習[3]。

為充分利用和發(fā)揮網(wǎng)絡教學的作用，在優(yōu)化課程體系和精煉教學內(nèi)容的前提下，課程組基于4A網(wǎng)絡平臺建設了“紡紗工藝學”教學資料庫。不僅將本課程配套的教學大綱、電子教案、教學課件、學習重點、復習思考題等內(nèi)容發(fā)布到4A網(wǎng)絡平臺，便于學生課后自主學習，還以從各紡織機械企業(yè)、東華大學、武漢紡織大學等處收集的工藝流程視頻資料和工藝原理教學動畫為核心，建立了豐富的多媒體教學課件資源庫。對于宏觀的生產(chǎn)設備概貌、生產(chǎn)工藝流程采用視頻資料來展現(xiàn)，便于學生快速了解從短纖維到紗線的加工工藝過程，建立起紗線加工初步概念；而對于難以用錄像拍攝的設備結構及各機構精細的工藝動作過程與工藝原理，則采用生動的FLASH形式來演示，使抽象、枯燥的紗線生產(chǎn)工藝原理變得形象化、生動化，使教學內(nèi)容更直觀、更具動態(tài)性。另外，品種豐富、形態(tài)各異的纖維、須條、紗線及織物等實物樣品則以圖片形式建成紡織品素材庫，并對這些網(wǎng)上資源不斷進行擴充與更新，使之實時保持先進性。

利用動畫、視頻、實物素材庫、紡織前沿補充資料和紡織加工現(xiàn)場實況構建的“紡紗工藝學”立體化教學資料庫，多層次、全方位、立體地展示了紡紗設備、紡紗工藝流程、紡紗原理及制品等紡紗工藝學知識全貌，既有利于學生生動、形象地理解和接受復雜的“紡紗工藝學”理論知識，又大大節(jié)省了課堂教學時間，為在有限的課時內(nèi)有效地組織教學內(nèi)容提供了保證，在學生中反響良好。

4A網(wǎng)絡教學平臺教學資料庫的建立與應用，使教學從課堂內(nèi)延伸至課堂外，有效地緩解了“紡紗工藝學”課程教學課時不足的矛盾。

五、 理論與實踐同步，開設一體化現(xiàn)場教學

構成復雜、各機構間運作協(xié)調(diào)精細的紡紗設備是紡紗工藝原理實現(xiàn)的基礎。僅僅依靠機構構成圖解、視頻資料及FLASH，學生難以在腦海中勾畫出設備整體的構成、運作過程及其所實現(xiàn)的紡紗原理。開展實踐教學，將多媒體呈現(xiàn)的紡紗設備與實際的紡紗設備對號入座，并將紡紗工藝原理的實現(xiàn)過程直觀地展示出來非常必要。為此，課程組在難以安排專門的紡紗設備現(xiàn)場課的情況下，課前充分利用4A網(wǎng)絡教學平臺，組織學生自學部分內(nèi)容，課堂上利用紡織工程實驗室現(xiàn)有的各類小型試驗機開展一體化現(xiàn)場教學。

我們要求學生在課前觀看4A網(wǎng)站上相關工序的生產(chǎn)現(xiàn)場錄像，以小組形式將該工序典型設備資料按照發(fā)展歷程、生產(chǎn)廠家歸納整理并進行比較，列出相鄰型號之間的改進之處，這樣可以對相關設備的機械構成有大體上的認識。課堂上則理論與實踐同步進行，將學生帶到設備前現(xiàn)場操作，詳細地講解各機構間的協(xié)調(diào)配合、機構傳動及該機臺具有的基本功能，師生雙方在實驗室內(nèi)邊教、邊學、邊做來完成教學任務。如通過操作并條機講解牽伸作用原理時，學生非常直觀地觀察到兩方面的現(xiàn)象：一是經(jīng)過并條機牽伸系統(tǒng)后纖維條逐步變細；二是與喂入條相比，從前羅拉出來的須條中的纖維平行伸直度明顯得到提高。學生清晰地認識到牽伸對纖維的作用不僅體現(xiàn)在對須條的抽長拉細上，還對纖維具有伸直的作用。學生普遍反映，這種將理論與實踐密切融為一體的現(xiàn)場教學方法有效加深了他們對設備構成、機構協(xié)調(diào)運作知識的認識，對深刻理解各機臺的基本作用、基本任務及蘊含于其中的工藝原理也有事半功倍的效果，提高了學習效率?？梢?，一體化現(xiàn)場教學方式有效地解決了以往實踐教學不足的問題。

六、 結語

結合“紡紗工藝學”課程的教學特點和現(xiàn)有的教學條件，課程組梳理優(yōu)化了教學內(nèi)容，初步建立起了基于4A網(wǎng)絡平臺的“紡紗工藝學”教學資源庫，做到課內(nèi)課外學習相結合，解決了教學課時少與教學內(nèi)容多的矛盾。依托實驗室設備，由傳統(tǒng)的以課堂、教師、教材為中心的理

論教學轉向以教師、設備、學生為中心的理論與實踐相結合的一體化現(xiàn)場教學模式，使理論教學與實踐教學融為一體，有效彌補了缺乏實踐教學的不足。這樣的教學方式不僅提升了學生學習的主動性和參與性,也提高了教學效率和教學質(zhì)量。

參考文獻：

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[3] 潘云華.依托先進教育技術，有效開展教學改革：基于4A網(wǎng)絡教學平臺的廣告學理論課程建設初探[J].中國校外教育，2010(3): 73.

中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：2095-3860(2015)02-0141-04

作者簡介：李艷清(1975—)，女，四川閬中人，講師，碩士，研究方向為紡紗工藝。E-mail: enchinglee@163.com

基金項目：浙江理工大學紡織科學與工程重中之重一級學科教學改革研究項目(2013JG13)