基于工程能力培養(yǎng)的“針織學(xué)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

張佩華，沈 為，蔣金華，劉燕平，劉 夙，付少舉

(東華大學(xué) 紡織學(xué)院，上海 201620)

“針織學(xué)”是我校(東華大學(xué))國家級(jí)紡織科學(xué)與工程重點(diǎn)學(xué)科的專業(yè)平臺(tái)課程之一，“針織學(xué)”教學(xué)亦是紡織工程專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如何基于我國針織產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的行業(yè)態(tài)勢及社會(huì)對(duì)人才的需求特點(diǎn)，依據(jù)國家本科教學(xué)工程認(rèn)證的目標(biāo)要求，圍繞增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，針對(duì)課程內(nèi)容多、課時(shí)數(shù)有限、學(xué)生理解難、應(yīng)用能力差等急需解決的問題[1-2]，依托我?！搬樋棇W(xué)核心課程”“針織學(xué)微視頻”等系列教學(xué)改革項(xiàng)目建設(shè)，從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐基地等方面進(jìn)行了一系列改革探索與實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

一、 “針織學(xué)”課程教學(xué)目標(biāo)

基于學(xué)生工程能力培養(yǎng)和工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，“針織學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)為：

(1) 通過理論教學(xué)、文獻(xiàn)檢索、資料查詢、調(diào)研等獲取信息手段的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)針織及其產(chǎn)品有一定認(rèn)識(shí)，掌握針織物組織結(jié)構(gòu)的表示方法、主要參數(shù)與性能指標(biāo)、針織機(jī)的一般結(jié)構(gòu)與規(guī)格參數(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)。

(2) 掌握針織基本組織、變化組織和花色組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表示方法、特性與用途。

(3) 掌握緯編基本組織的成圈機(jī)件配置與成圈過程；了解和掌握機(jī)械式、電子式選針機(jī)構(gòu)的選針原理；掌握多針道變化三角、撥片式選針機(jī)構(gòu)的選針原理；能夠針對(duì)目標(biāo)需求提出緯編產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)路線，進(jìn)行緯編織物的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和上機(jī)工藝設(shè)計(jì)，編制上機(jī)工藝參數(shù)；掌握緯編圓機(jī)、橫機(jī)成形產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、產(chǎn)品特性和成形編織方法。

(4) 掌握經(jīng)編整經(jīng)的特點(diǎn)和用途；掌握經(jīng)編機(jī)的成圈機(jī)件與成圈過程，梳櫛橫移必須滿足的工藝要求、形式與工作原理，以及經(jīng)編送經(jīng)的基本工藝要求與工作原理。

(5) 掌握給紗、牽拉卷取的工藝要求。

(6) 能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)簡單結(jié)構(gòu)或功能要求的緯編產(chǎn)品和經(jīng)編產(chǎn)品。

二、 “針織學(xué)”課程特點(diǎn)

1. 課程內(nèi)容多，課時(shí)數(shù)有限

“針織學(xué)”課程為面向我校紡織工程專業(yè)大三學(xué)生的專業(yè)平臺(tái)課程，分“針織學(xué)1(緯編)”和“針織學(xué)2(經(jīng)編)”兩門課程，分兩個(gè)學(xué)期開設(shè)，學(xué)時(shí)數(shù)分別為48和32?！搬樋棇W(xué)1”課程的教學(xué)內(nèi)容涵蓋針織、針織物、針織機(jī)基本概念，緯編針織物主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和表示方法，4種緯編基本組織與編織工藝，11類緯編花色織物與編織方法，多針道、撥片式、電子等常用選針機(jī)構(gòu)的選針原理與上機(jī)工藝配置，圓機(jī)、橫機(jī)成形產(chǎn)品與編織方法，給紗、牽拉卷取機(jī)構(gòu)工藝要求等，其中緯編成圈機(jī)件與成圈工藝、選針機(jī)構(gòu)上機(jī)工藝配置是教學(xué)難點(diǎn)?！搬樋棇W(xué)2”課程的教學(xué)內(nèi)容涵蓋經(jīng)編針織物組織結(jié)構(gòu)表示方法，經(jīng)編機(jī)一般構(gòu)造和主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)，整機(jī)工藝要求與基本工作原理，經(jīng)編機(jī)主要成圈機(jī)件及其配置、成圈過程與位移曲線，梳櫛橫移工藝要求與工作原理，經(jīng)編送經(jīng)工藝要求和工作原理，5種經(jīng)編基本組織及其變化組織的結(jié)構(gòu)和性能，雙梳、多梳、賈卡、多針床、軸向等經(jīng)編花色組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能等，其中經(jīng)編成圈機(jī)件與成圈工藝，整經(jīng)、梳櫛橫移、經(jīng)編送經(jīng)等機(jī)件工作原理是教學(xué)難點(diǎn)。要在有限的課時(shí)數(shù)內(nèi)把緯編與經(jīng)編基本概念、組織結(jié)構(gòu)表示方法、成圈機(jī)件與工藝、基本組織與花色組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及上機(jī)編織方法等內(nèi)容講解透徹，讓學(xué)生理解和掌握并融會(huì)貫通，難度較大。

2. 理論教學(xué)需與視覺認(rèn)知、實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合

“針織學(xué)”課程作為一門與針織生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合、基本理論與生產(chǎn)實(shí)踐融為一體的專業(yè)課程，知識(shí)點(diǎn)涉及紡織原料、機(jī)械原理、電機(jī)傳動(dòng)、控制技術(shù)等，織物組織多樣且具有空間結(jié)構(gòu)，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中面臨基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)體系的有機(jī)關(guān)聯(lián)，如僅限于理論教學(xué)，學(xué)生難以理解。我們將成圈工藝、成圈過程等通過動(dòng)畫、錄像等方式讓學(xué)生觀看，使他們直觀感知和認(rèn)識(shí)理解，再通過上機(jī)觀察、織物分析等，讓學(xué)生對(duì)針織成圈機(jī)件、織物組織結(jié)構(gòu)等有一定的理解和掌握，使學(xué)生在理解基本概念、掌握基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)花色組織，編制上機(jī)工藝，根據(jù)特定要求設(shè)計(jì)相關(guān)針織產(chǎn)品。

三、 “針織學(xué)”課程教學(xué)改革措施

1. 梳理教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建基礎(chǔ)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的課程教學(xué)體系

在“針織學(xué)1”“針織學(xué)2”課程教學(xué)中，以理論教學(xué)為主，輔以實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)分配如表1所示。理論教學(xué)圍繞課程的基本概念、基本原理、織物結(jié)構(gòu)、上機(jī)工藝等相關(guān)內(nèi)容，以教師講授為主，并借助大量的實(shí)物、圖片、影像資料等多媒體教學(xué)方式進(jìn)行授課。

表1 教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)分配

依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的目標(biāo)要求，以學(xué)生為主體對(duì)課程的知識(shí)模塊進(jìn)行梳理，以注重針織成圈基礎(chǔ)理論、強(qiáng)化針織產(chǎn)品設(shè)計(jì)與應(yīng)用、培養(yǎng)學(xué)生掌握針織工藝與織物性能為教學(xué)重點(diǎn)，構(gòu)建如圖1所示的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)體系。

圖1 “針織學(xué)”課程教學(xué)體系

2. 構(gòu)建以理論教學(xué)為主、多選設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為輔的課程教學(xué)方法

以理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練相結(jié)合，在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生通過理論教學(xué)、文獻(xiàn)檢索、資料查詢、調(diào)研等獲取信息手段的能力，對(duì)針織及其產(chǎn)品有一定認(rèn)識(shí)。設(shè)置可供學(xué)生多選的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生根據(jù)教師給定的要求進(jìn)行針織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并自主編制上機(jī)工藝，培養(yǎng)學(xué)生綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)設(shè)計(jì)的能力。

3. 將現(xiàn)代先進(jìn)教學(xué)手段融入課堂教學(xué)

針對(duì)快速發(fā)展的針織技術(shù)與產(chǎn)品，與時(shí)俱進(jìn)地補(bǔ)充新技術(shù)，更新課程教學(xué)用PPT，幫助學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)理論知識(shí)；制作并更新基于動(dòng)畫技術(shù)的針織成圈原理、成圈機(jī)件和成圈過程視頻；采用基于視頻技術(shù)的針織設(shè)備等現(xiàn)實(shí)場景教學(xué)視頻，以關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)為主題的10分鐘微視頻群教學(xué)等，幫助學(xué)生直觀、深入地了解針織原理與生產(chǎn)工藝。建立多媒體教學(xué)、視頻教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)的多渠道、多元化信息教學(xué)模式。

4. 以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，積極開展校內(nèi)外實(shí)踐基地建設(shè)

為強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力、工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在教學(xué)改革與建設(shè)中，我們分別從校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)兩個(gè)方面進(jìn)行了工程教育改革與實(shí)踐。

(1) 校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。定制和購置了既具有典型代表性又符合教學(xué)需要的無縫針織圓機(jī)、小口徑多功能雙面針織圓機(jī)、電腦橫機(jī)等針織實(shí)驗(yàn)設(shè)備。對(duì)學(xué)校已有的大、小筒徑的單面圓緯機(jī)、多針道單面圓緯機(jī)進(jìn)行了整理和調(diào)試，所有圓緯機(jī)均處于可編織狀態(tài)，在綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生上機(jī)、動(dòng)手能力培養(yǎng)方面發(fā)揮了積極作用。自編了部分配套的實(shí)驗(yàn)教程講義，并在上海三槍集團(tuán)有限公司、浙江海寧經(jīng)編產(chǎn)業(yè)園的大力支持下，拍攝了相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的生產(chǎn)錄像，為學(xué)生專業(yè)認(rèn)知打下良好基礎(chǔ)。

(2) 校企合作，多方位開展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。①建設(shè)了以國內(nèi)龍頭企業(yè)為主的涉及緯編針織服裝、羊毛衫、運(yùn)動(dòng)休閑針織服裝、襪品以及經(jīng)編長毛絨、產(chǎn)業(yè)用紡織品等領(lǐng)域的校外實(shí)習(xí)基地20余個(gè)，多角度為學(xué)生開放認(rèn)知學(xué)習(xí)、創(chuàng)新課題和畢業(yè)論文等實(shí)踐活動(dòng)。②課堂理論教學(xué)實(shí)例來源于企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品，通過校內(nèi)教學(xué)與社會(huì)教育互動(dòng)提升學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和興趣。由企業(yè)提供針織面料樣片，建立產(chǎn)品面料庫，供學(xué)生學(xué)習(xí)和分析。③實(shí)踐基地的建設(shè)為實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)立了良好的平臺(tái)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果，提升了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力與專業(yè)技能。

5. 建立合理的課程評(píng)價(jià)體系

注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，課程評(píng)價(jià)體系涵蓋學(xué)生考勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和考試。課程考核內(nèi)容覆蓋工程能力培養(yǎng)的指標(biāo)點(diǎn)，既考核學(xué)生掌握基本知識(shí)情況，又考核學(xué)生綜合運(yùn)用能力，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

四、 結(jié)語

針對(duì)“針織學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)數(shù)有限、學(xué)生理解難、應(yīng)用能力差等急需解決的問題，通過梳理與編制教學(xué)內(nèi)容，建立了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)體系，采用以理論教學(xué)為主、多選設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為輔的課程教學(xué)方法，結(jié)合多媒體、微視頻、動(dòng)畫等多元化立體教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。注重學(xué)生實(shí)踐和動(dòng)手能力培養(yǎng)，通過校企合作、建立產(chǎn)品樣布庫等，多方位拓展了實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，改善了教學(xué)環(huán)境。