面向來華碩士留學生的《紡織材料測試與分析》課程建設的認識與實踐

杜 姍，楊紅英，周偉濤，歐康康

（1.中原工學院 紡織學院，河南 鄭州 451119；2.中原工學院 紡織服裝產業(yè)研究院，河南 鄭州 451119）

0 引言

經過多年的不懈努力，我國已擁有最完整的紡織服裝產業(yè)鏈和最大的紡織生產規(guī)模，建成世界最完善的現代紡織制造產業(yè)體系，紡織強國的目標已基本實現[1]，在人才培養(yǎng)、技術創(chuàng)新及裝備制造等方面取得顯著成效[2]。紡織行業(yè)產業(yè)鏈長，產品包括了民用、裝飾用、產業(yè)用三大領域，產品涉及到了諸如土工布、航天工業(yè)用布、煤炭開采用布等高科技領域的應用，大幅提升了人們的生活品質和我國綜合國力[3]。特別是在新冠肺炎疫情期間，紡織工業(yè)彰顯了其責任和擔當，有效保障了全球防疫口罩、防護服等急需用品的供應[4]。

隨著我國綜合實力的不斷增強，越來越多的“一帶一路”沿線國家的留學生來我國交流學習[5]。至2019年，我國成為亞洲最大的留學目的國。隨著來華留學生數量快速增長，我國的培養(yǎng)制度也提出了新的要求。2018 年，國家教育部印發(fā)《來華留學生高等教育質量規(guī)范（試行）》等文件，明確提出高等學校應建立健全來華留學生的教育質量保障體系，實現統(tǒng)一的考核標準和管理制度，提高人才質量[6]。這對與留學生相配套的全英教師提出了更高的要求。

紡織相關專業(yè)是東南亞來華留學的熱門專業(yè)，《紡織材料測試與分析》課程是中原工學院（以下簡稱我校）自紡織類專業(yè)招收留學生以來的全英教學學位課，是培養(yǎng)研究生的必修課程。該課程貼近世界科學發(fā)展前沿，知識廣泛而應用性強，對學生的實踐動手能力和分析應用能力要求較高。2019 年起，我校紡織類專業(yè)開始招收碩士留學生。針對國家教育部印發(fā)的《來華留學生高等教育質量規(guī)范（試行）》等文件，為保障教育質量，提高人才質量，本課程結合留學生特點，對課程建設進行了改革，通過嘗試翻轉課堂、理論與實踐相結合等方式來提高留學生學習《紡織材料測試與分析》這門課的積極性，從而提升教學效果。

1 留學生學情分析和應對策略

我校紡織類專業(yè)碩士留學生主要來自孟加拉國，該國留學生說的英語并非母語，且有口音。受語速、習慣等影響，師生之間交流有一定障礙。同時由于留學生質量參差不齊，學生基礎差別較大，給教學工作帶來一定困難。存在問題是：其一，近幾年本專業(yè)招收的留學生中本科有學染整及服裝類專業(yè)的；其二，由于當地教學條件的限制，絕大多數學生沒接觸過大型儀器設備；其三，部分留學生已經參加工作，且已發(fā)表論文若干篇。

留學生這樣的基礎落差，給課程教學帶來很大困難。鑒于此，本專業(yè)積極根據學校的要求，挑選英語好、具有一定科研能力且至少有一年海外學習背景的教師作為指導老師。結合留學生的背景和教師的研究方向，通過師生互選，實現一對一的導師制教學。通過了解學生的具體情況，制定個性化學習目標及課題，不斷提高留學生的教育質量，也提升了他們的學習興趣。針對每個留學生的課題不同，本課程事先會與學生溝通，建議學生多看相關的專業(yè)課書籍，以及最新的學術前沿論文，更深入地了解紡織專業(yè)、拓展專業(yè)知識。

2 本課程建設與改革思路

《紡織材料測試與分析》 課程立足于紡織材料的結構與性能表征與測試，同時又是碩士期間《紡織物理》課程理論的實際應用課程。作為重要的銜接橋梁，又兼具廣泛的應用，本課程的教學方法顯得尤為重要。為了激發(fā)學生主動學習本課程的興趣，教學過程中，既要明確留學生的中心主體地位，充分調動留學生的積極性，又要發(fā)揮引導作用，以任務為驅動，引導、啟發(fā)學生，使學生在交流中產生共鳴，實踐中得到鍛煉。具體思路如圖1 所示。

圖1 《紡織材料測試與分析》課程教學實踐與探索路線圖

3 具體改革措施

3.1 教學材料

本課程使用的教材是Billie J.Collier 和Helen H.Epps 主編的、由Person Education 出版社發(fā)行的《Textile Testing and Analysis》。各個測試方法的應用與邏輯分析案例則主要參考Textile Research Journal、Fibers and Polymers、Advanced Materials、Journal of Applied Polymer Science、Applied Surface Science 等雜志上最新的文章。相關的測試分析及應用視頻參考中國MOOC 大學的《現代測試與分析技術》。通過這種傳統(tǒng)與創(chuàng)新相結合的方式，讓課堂的教學生動起來，留學生的學習活躍起來，從而有效地培養(yǎng)留學生的發(fā)散思維和邏輯思維能力。

3.2 教學內容

本課程教授紡織材料性能測試相關的儀器設備知識，如強力儀、紅外光譜儀、掃描電子顯微鏡、接觸角、熱重分析儀等，旨在利用“結構-性能-測試分析-結構”之間的關系來解決問題或進行高性能紡織材料的設計。針對紡織材料的多樣化（功能化、智能化、高性能不斷涌現），對其形貌結構、物理性能、化學性能等理論聯(lián)系實際應用進行深入講解和實踐，尤其是多種儀器聯(lián)合使用，通過綜合分析才能得出合理性結果。

在初學階段，即使是本土學生也很容易出現考慮問題片面化、思維簡單化。比如，很多學生看重實驗測試結果，而不能結合實驗結果有效地對實驗原料進行分析；各種結果摻雜了很多的主觀臆斷，缺乏“結構-性能-結果”之間或定性與定量相結合的分析。鑒于此，本課程應用原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡等大型現代分析測試儀器和各種分析軟件提升學生創(chuàng)新能力，增強學生實驗技能、提高學生動手能力。本課程的主要教學內容是以引進的教材為基礎，密切聯(lián)系研究課題，同時引入最新的世界前沿研究應用成果，使留學生打開眼界，了解紡織的前世今生。

3.3 教學方法和教學形式

本課程主要教學方法和手段采用問題引入式，引導學生思考問題，培養(yǎng)學生的科學問題解決方法，主要包括：啟發(fā)式、互動式教學方法，即通過增加問題引入、提問、課堂反轉、資料查詢、微信群推送前言內容及高端儀器設備培訓等方式，提高學生的工程實踐能力；采用實例教學方法，即通過生活實例、研究實例，加強學生應用能力，組織專門的技術培訓，并讓學生上手操作；因材施教，實現個性化教學。由于每個學生基礎不一樣，碩士研究課題不同。在授課時，研究差異，尊重差異，實施差異教學，以防止學生產生學習倦怠[7]。通過有效備課，并結合學生的研究課題和學習背景，讓學生自主選擇實踐對象。通過這種嘗試與探索，收到了良好的效果，提高了課程教學的有效性。

此外，由于留學生的人數較少，更易實現師生之間的有效互動與交流，提高學生的實操性。通過不斷探索與實踐，本課程采取了豐富多樣的教學形式。

其一，課堂討論。留學生的課堂教學主要以討論為主，講授為輔。立足于本課程的測試與分析知識，結合自己的課題，利用發(fā)散性思維，鍛煉學生的獨立思考能力。這種能力無形之中會給留學生一種壓力，促使他們提前準備相關的內容，以便在課堂上深入分析、批判性地思考和吸收他人的觀點。

其二，翻轉課堂。通過引導學生學習各種先進的測試儀器的測試原理、應用和分析方法，會留下時間和空間讓學生進行知識的講解，到圖書館查閱相關的文獻資料，并總結所適用的測試材料、設備應用和分析方法。在下節(jié)課，讓學生講解自己獲取的知識。這種表現和鍛煉的機會有利于培養(yǎng)會思考、能動手操作儀器、結果分析專業(yè)的高水平研究人才。

其三，在線視頻答題通關模式。對于一些高成本，目前尚不能用于開設教學實驗的大型儀器設備，本課程采用類似虛擬仿真的在線視頻答題方式來達到學習的目的。學生通過視頻的學習，對儀器的工作原理及操作規(guī)范有個基本了解，通過答題通關的方法使學生加深印象。比如，針對掃描電子顯微鏡的價格昂貴、操作復雜、耗時長等特點，本課程采用了視頻模式，展示該儀器基本的工作原理、基本結構和工作過程。最后根據電鏡圖片，對學生進行了簡單的圖片解析訓練，要求學生總結與電子顯微鏡相關的研究報告分析方法，并提交報告。

4 師資建設及保障措施

《紡織材料測試與分析》（Textile Material Testing&Analysis）課程要實現全英授課，教學團隊是關鍵，學校制定的措施支持是課程教學工作順利進行的保障。學校特別重視師資隊伍建設，實施青年興校戰(zhàn)略，制定《教師公派出國訪學（研修）管理辦法》，開展有組織的科研行為，不斷提升教師教書育人的本領和社會服務能力。學院積極組織口語表達流利、具有留學經歷和教學經驗且熟悉紡織材料測試與分析方法的青年骨干教師組建教學團隊，并依據專長對教學內容進行分工，進行理論和實踐環(huán)節(jié)教學。為了提高課程教學質量，課程負責人專門邀請國外合作高校知名專家就紡織材料測試表征線上進行專題和案例教學，并組織團隊進行觀摩學習，提升團隊整體的全英教學能力和學生學習積極性。

學校還積極出臺措施和立項建設全英課程項目，鼓勵和資助建設全英課程。由于全英備課需要花費大量的時間（備課∶授課=20∶1）和精力篩選內容、教學設計、書寫教案和制作PPT，教學工作量和研究生指導工作量翻倍?！督處煿沙鰢L學（研修）管理辦法》 鼓勵青年教師參加雅思考試和進行出國英語培訓，申請出國訪學或博士后研究，提升英語水平和拓寬國際化視野；資助教師和研究生參加相關學術會議，要求做口頭報告或展板，使參會者掌握紡織材料測試與分析領域的前沿和發(fā)展趨勢；團隊定期開展課程教研會議，分享教學經驗和心得，總結遇到的問題、不足，并提出相應的解決方案。以上這些措施充分調動了青年教師的積極性和創(chuàng)造性，為課程的高質量發(fā)展提供保障。

5 學習效果評估

本課程在整個紡織科學與工程學科研究生教育中起著至關重要的作用，課程自開設以來，由于理論與實踐結合較緊密，引起了學生濃厚的興趣，已經取得了良好的教學效果和評價，很好地服務了我校的碩士留學生。本課程注重學生的實操性，由于部分大型儀器不能夠滿足人人都可以操作的要求，因此本課程采用了虛擬仿真技術針對部分大型貴重儀器的實踐，學生的學習效果事半功倍。

由于本課程將實踐動手操作也作為評價教學改革成效的重要指標，因此在每一項測試講授過程中，都會理論聯(lián)系實際，讓學生鍛煉動手能力。主要包括：樣品制備、基礎操作、結果分析、人文關懷、溝通技巧、團隊協(xié)作等方面。學生通過教師講解之后，再根據自己課題需要制備樣品并進行測試。在此過程中，動手能力、團隊協(xié)作能力以及溝通技巧等都得以展現。通過加強實踐過程中的管理和監(jiān)督，教師可當場進行點評，并適時予以指導糾正。該項考核方式對于提高學生的工程實踐能力具有重要的現實指導意義。

6 結語

為了提升來華留學生對紡織工程專業(yè)的興趣和熱情，我校對《紡織材料測試與分析》這門課進行了教學探索與實踐。通過了解每個留學生的學情背景，利用多元化授課方式以及考核方式，以學生為中心，任務為驅動，采用“一理論加一實踐”相結合的教學模式，從而在全英教學的基礎上，留學生能夠“知其然、知其所以然、知其所以必然”，進而解決紡織領域復雜工程問題或進行高性能紡織材料的設計。留學生的創(chuàng)新思維、辯證思維、動手實踐能力等都得到了全面的提升，學生的綜合素質得到提高。以學習效果、教學方法與手段和能力培養(yǎng)為聚焦點，不斷思考并持續(xù)改進現有的教學模式。