紡織類(lèi)專(zhuān)業(yè)交叉學(xué)科課程教學(xué)模式實(shí)踐與探索*

李 智 余秋雨 何麗偉 李 進(jìn) 馬 艷

(1. 西南大學(xué)紡織服裝學(xué)院，重慶 400715；2. 西南大學(xué)基本建設(shè)管理處，重慶 400715)

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，使傳統(tǒng)紡織行業(yè)遭遇到前所未有的沖擊和挑戰(zhàn)，面臨著技術(shù)、資源、能源及生態(tài)環(huán)境等諸多方面的難題。這些問(wèn)題很難依靠傳統(tǒng)紡織技術(shù)或者單一學(xué)科的發(fā)展得到解決，交叉學(xué)科的發(fā)展、多學(xué)科多領(lǐng)域結(jié)合產(chǎn)生的新思路、新技術(shù)往往是科學(xué)突破的重要路徑[1]。紡織類(lèi)專(zhuān)業(yè)的高等教育也面臨變革，現(xiàn)代紡織專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新需要多學(xué)科交叉融合、相互促進(jìn)[2]，紡織學(xué)與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料學(xué)等所形成的交叉學(xué)科已成為紡織領(lǐng)域發(fā)展的新動(dòng)力。尤其是快速發(fā)展的生物技術(shù)，給傳統(tǒng)紡織業(yè)注入了新的活力。目前，紡織類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置與材料、生物技術(shù)等學(xué)科的聯(lián)系密切，涉及內(nèi)容涵蓋面廣，研究?jī)?nèi)容分散[3]，對(duì)于在有限的課時(shí)內(nèi)完成涵蓋眾多知識(shí)點(diǎn)的授課是一大挑戰(zhàn)。

專(zhuān)題式教學(xué)能夠以課程的熱點(diǎn)、重點(diǎn)和疑點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)整合和拓展教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)更有針對(duì)性，并與傳統(tǒng)章節(jié)教學(xué)形成相互照應(yīng)，可以取得很好的教學(xué)效果[4]。Salman Khan在2011年TED的報(bào)告中將融入微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入公眾視野，提出該模式可促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)內(nèi)化，提高學(xué)習(xí)效率。微課尤其適合多學(xué)科交叉知識(shí)的高效學(xué)習(xí)，能夠以精簡(jiǎn)的內(nèi)容和生動(dòng)有趣的方式突出教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，是傳統(tǒng)課堂的有益補(bǔ)充[5]。

本文針對(duì)《生物質(zhì)纖維材料》和《紡織生物技術(shù)》這兩門(mén)紡織類(lèi)專(zhuān)業(yè)的交叉學(xué)科課程，重新梳理課程中需要掌握的知識(shí)重點(diǎn)及難點(diǎn)，并在課堂教學(xué)開(kāi)展專(zhuān)題式教學(xué)，并此基礎(chǔ)上引入微課、二維碼技術(shù)輔助教學(xué)，用學(xué)生更易接受的方式傳授相關(guān)知識(shí)和鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力，探索出更高效和學(xué)生滿(mǎn)意度更高的交叉學(xué)科教學(xué)模式。

1 整合和拓展教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施專(zhuān)題式教學(xué)

課程以生物質(zhì)材料的相關(guān)知識(shí)為主線(xiàn)，以社會(huì)廣泛關(guān)注的醫(yī)療、環(huán)境、軍事用品、新材料、新技術(shù)、生命科學(xué)等熱點(diǎn)問(wèn)題為視點(diǎn)，講授內(nèi)容緊密聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活。正因?yàn)閷W(xué)習(xí)的內(nèi)容與生活的相關(guān)性，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，濃厚的興趣作為驅(qū)動(dòng)力能幫助學(xué)生更好地掌握專(zhuān)題中的內(nèi)容，教學(xué)效果會(huì)更好。以多種生物質(zhì)材料的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榍腥朦c(diǎn)組織專(zhuān)題知識(shí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容重新整合、設(shè)計(jì)和篩選，并結(jié)合生物質(zhì)材料和紡織生物技術(shù)的最新研究進(jìn)展，將零散的知識(shí)點(diǎn)中和相關(guān)學(xué)科知識(shí)合理融入到每個(gè)專(zhuān)題教學(xué)，組織教學(xué)專(zhuān)題內(nèi)容。在每一個(gè)專(zhuān)題學(xué)習(xí)開(kāi)始前，將相關(guān)的微課先發(fā)給學(xué)生自習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生提前對(duì)該領(lǐng)域的知識(shí)做好相關(guān)文獻(xiàn)的檢索和閱讀，將理論知識(shí)和科學(xué)研究的實(shí)踐密切聯(lián)系，保證學(xué)習(xí)內(nèi)容的科學(xué)性，也培養(yǎng)學(xué)生的科研文獻(xiàn)閱讀能力。

《生物質(zhì)纖維材料》課程共整理出9個(gè)專(zhuān)題，涵蓋了棉、麻、甲殼素/殼聚糖、大豆蛋白、蠶絲、羊毛、蜘蛛絲及竹纖維等方面的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容?！都徔椛锛夹g(shù)》課程共整理出8個(gè)專(zhuān)題，從生物技術(shù)及應(yīng)用專(zhuān)題入手，為紡織類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生了解生物技術(shù)的定義、特點(diǎn)、內(nèi)容和應(yīng)用打下基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生學(xué)習(xí)包括紡織用酶、酶退漿、漂泊、精煉、纖維織物、真絲織物、毛織物等專(zhuān)題的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

2 制作微課，作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充

微課設(shè)計(jì)制作緊貼專(zhuān)題的相關(guān)內(nèi)容，配套設(shè)計(jì)課前導(dǎo)學(xué)、課后復(fù)習(xí)和反饋等，便于學(xué)生課前自學(xué)和課后復(fù)習(xí)鞏固。微課素材來(lái)自于國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的微課視頻資源站點(diǎn)如TED、網(wǎng)易公開(kāi)課、優(yōu)酷教育頻道等。

此部分主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)，“微課”視頻在云盤(pán)中對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生通過(guò)微課視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，學(xué)生在觀(guān)看學(xué)習(xí)視頻過(guò)程中，可隨時(shí)停頓，有充分的時(shí)間思考。第二環(huán)節(jié)，針對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，教師鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上進(jìn)行互動(dòng)討論，解決難題。第三個(gè)環(huán)節(jié)，課后再次通過(guò)微課回顧課程的重點(diǎn)難點(diǎn)。

微課的優(yōu)勢(shì)在課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)尤其突出。舉例：蠶繭繅絲實(shí)驗(yàn)中的繅絲環(huán)節(jié)，蠶絲需要穿過(guò)機(jī)器上非常細(xì)的穿絲孔，在班級(jí)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中，很難讓所有同學(xué)都清楚看到老師的演示步驟，而且這個(gè)環(huán)節(jié)有很強(qiáng)的隨機(jī)性，重復(fù)性比較差，很難讓每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行重復(fù)。有了微課的幫助，能保證所有學(xué)生近距離觀(guān)看這個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)有很大幫助。

3 QR二維碼引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

紡織專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)于涉及生物技術(shù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的背景知識(shí)較欠缺，部分實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備比較陌生。針對(duì)這一現(xiàn)象，我們?cè)谇捌陂_(kāi)展的實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目中對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)計(jì)了QR二維碼。主要通過(guò)應(yīng)用草料二維碼在線(xiàn)軟件中的“活碼”功能，設(shè)計(jì)制作出儀器設(shè)備使用說(shuō)明二維碼的基本模板，再將搜集到的儀器相關(guān)資料根據(jù)模板在線(xiàn)進(jìn)行制作，內(nèi)容包括“儀器功能介紹”，“儀器基本數(shù)據(jù)”和“儀器操作指南”三部分，最后制作好儀器設(shè)備使用說(shuō)明二維碼。學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課的過(guò)程中通過(guò)手機(jī)掃碼，及時(shí)了解儀器的使用說(shuō)明，便于學(xué)生更好地了解儀器的使用規(guī)則，進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，還可避免操作不當(dāng)引起儀器的損壞或者影響自身安全。

4 結(jié)語(yǔ)

交叉學(xué)科的發(fā)展對(duì)高校紡織專(zhuān)業(yè)的教育教學(xué)提出了新的要求，涉及交叉學(xué)科專(zhuān)業(yè)課程的特點(diǎn)表現(xiàn)為交叉性強(qiáng)、涉及到多學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通[6]。在教學(xué)實(shí)踐中，必須始終抓住交叉學(xué)科的特點(diǎn)，把多學(xué)科的理論知識(shí)、科技進(jìn)展、前沿研究、生動(dòng)案例等進(jìn)行有效地融合。通過(guò)專(zhuān)題教學(xué)的方式，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握可以應(yīng)用到紡織領(lǐng)域的生物學(xué)及材料學(xué)學(xué)科的知識(shí)，讓學(xué)生深刻理解紡織行業(yè)和生物技術(shù)及材料學(xué)領(lǐng)域深層次的交叉與融合可促進(jìn)紡織行業(yè)更快更好地發(fā)展，對(duì)專(zhuān)業(yè)的前景更有信心。在專(zhuān)題式教學(xué)的過(guò)程中也培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)查找和閱讀的能力，小組討論及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。通過(guò)微課的補(bǔ)充，以生動(dòng)的方式讓學(xué)生能夠了解專(zhuān)業(yè)及外延相關(guān)學(xué)科更多的科普知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，擴(kuò)充知識(shí)面。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引入QR二維碼這種學(xué)生樂(lè)于接受的方式，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程和儀器使用說(shuō)明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的整合拓展和教學(xué)方式的創(chuàng)新融合，希望探索出符合紡織類(lèi)專(zhuān)業(yè)交叉學(xué)科課程的教學(xué)模式。

[1] 路甬祥.學(xué)科交叉與交叉科學(xué)的意義[J].中國(guó)科學(xué)院院刊, 2005,20(1):58-60.

[2] 陳德兆.生物工程與紡織工程的學(xué)科交叉與交互[C].首屆全國(guó)高等學(xué)校生物工程專(zhuān)業(yè)課程體系與人才培養(yǎng)研討會(huì), 2002.

[3] 郭萬(wàn)里，楊英文，楊東風(fēng)，等. 新型交叉學(xué)科紡織生物材料學(xué)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015(11):382-384.

[4] 梅群波，宋娟. 高分子材料導(dǎo)論課程中實(shí)施專(zhuān)題教學(xué)的探索[J].化學(xué)教育，2016,37(4):13-16.

[5] 吳玉萍.微課，傳統(tǒng)化學(xué)課堂的好幫手[J].課堂教學(xué)研究,2014(11):49-51.

[6] 張侃.《生物醫(yī)用材料》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].廣州化工, 2016,44(17):227-228.