“新工科”建設(shè)背景下高校紡織類專業(yè)課程混合教學(xué)模式探討

曹春平

（揚州大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，江蘇 揚州 225000）

1 “新工科”建設(shè)背景下新型輕紡工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需求

21世紀(jì)以來，教育部先后發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，引領(lǐng)全國高校開展工程教育創(chuàng)新和發(fā)展，“新工科”建設(shè)備受矚目。將“新工科”建設(shè)戰(zhàn)略深刻嵌入全球現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)革命，旨在助力中國積極應(yīng)對全球科學(xué)技術(shù)革命挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院的科研人員李培楠等[1]根據(jù)《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出，為建設(shè)世界科技強國，應(yīng)融合發(fā)展自然科學(xué)和工程科學(xué)，以國家重大科技專項牽引優(yōu)先布局全國工程科學(xué)，針對基礎(chǔ)性問題布局自然科學(xué)和工程科學(xué)研究，在科技工程實施過程中加大開放力度、匯聚全球科技資源，以提升我國的國際影響力。

科研人員對自然科學(xué)和工程科學(xué)融合的高度重視無一不在提示“新工科”建設(shè)應(yīng)考慮在傳統(tǒng)的技術(shù)科學(xué)教育模式和自然科學(xué)教育模式之間構(gòu)建高校新型工程教育模式。世界上最傳統(tǒng)的工程教育模式就是技術(shù)導(dǎo)向的技術(shù)科學(xué)教育模式，這種模式在教育機構(gòu)、教育對象和教育目標(biāo)上都與研究自然科學(xué)原理的科學(xué)教育大為迥異。如林建華[2]提出，在20世紀(jì)中葉，北美和歐洲大多數(shù)頂級工程學(xué)院基本完成了向工程科學(xué)的轉(zhuǎn)型。工程科學(xué)教育中以“工程引領(lǐng)”為宗旨的教育模式，不同于傳統(tǒng)工程教育只關(guān)心實踐技術(shù)、不關(guān)心產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與科學(xué)理論研究的教育模式，也不同于自然科學(xué)教育以個人興趣愛好出發(fā)，只關(guān)心理論研究、不重視實踐科學(xué)惡化產(chǎn)業(yè)問題解決、技術(shù)更新等方面?！肮こ桃I(lǐng)”型所需人才對人、社會和自然有更深刻的理解。錢學(xué)森[3]在中國工程科學(xué)尚未發(fā)展起來的時候就意識到，科學(xué)要對整個社會發(fā)生影響，不能僅依賴科學(xué)技術(shù)這門學(xué)科，還需要一門比科學(xué)技術(shù)更上位、宏觀、基礎(chǔ)的，更原理性的科學(xué)學(xué)科。他在1982年提出：“系統(tǒng)工程在我們社會主義國家各個方面將會有很大的作用，它是工程技術(shù)一個很重要的方面……但是，運籌學(xué)、控制論、信息論，從科學(xué)的結(jié)構(gòu)來看是為工程技術(shù)服務(wù)的科學(xué)，因此，屬于我們所謂技術(shù)科學(xué)這個臺階。在技術(shù)科學(xué)再上一步、再上一個臺階總還有基礎(chǔ)科學(xué)吧？”總體來看，技術(shù)科學(xué)需要基礎(chǔ)性、原理性、上位的科學(xué)作為創(chuàng)新發(fā)展的本源，位于上位的本源科學(xué)一定程度上在關(guān)懷實踐方面又不同于傳統(tǒng)自然科學(xué)理論，這對應(yīng)了現(xiàn)代工程科學(xué)對自身的定位?，F(xiàn)代工程科學(xué)是融合自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的新型科學(xué)。在此大背景下，需要從輕紡技術(shù)一元導(dǎo)向工程人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向具備通識型素養(yǎng)和實踐能力的新型輕紡工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式。

2 高校紡織類專業(yè)課程混合教學(xué)模式建設(shè)思考

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》對高校提出了教育教學(xué)信息化的發(fā)展任務(wù)。在“新工科”建設(shè)背景下，深入探索高校紡織類專業(yè)師生如何憑借信息技術(shù)將教學(xué)空間打造與升級。其中，小規(guī)模限制性在線課程（Small Private Online Course，SPOC）混合課程模式對探索“新工科”建設(shè)背景下人才培養(yǎng)模式的改革有重要現(xiàn)實意義。下文將從育人理念和課程設(shè)置、教學(xué)平臺建設(shè)、師生教學(xué)組織形式3個方面探索紡織類課程教學(xué)模式改革。

2.1 樹立通識型育人理念，材料物理與化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)與消費文化課程并重

從高校紡織類專業(yè)來看，新型紡織類工程教育模式面臨兩大使命。一方面，需要培育學(xué)生關(guān)注輕紡工業(yè)實踐的意識，提升解決輕紡工程實踐技術(shù)問題的能力；另一方面，需要培育新型輕紡工程技術(shù)人才。新型輕紡工程技術(shù)人才不同于以熟練掌握傳統(tǒng)輕紡工業(yè)技術(shù)為特征的技術(shù)型人才，而是具備與紡織工藝、消費文化、人文關(guān)懷和材料科學(xué)等相關(guān)的多元素養(yǎng)，并憑借這種通識型素養(yǎng)，科學(xué)理解人與自然、人與社會、發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，樹立產(chǎn)業(yè)革命大局意識，創(chuàng)新發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)和推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級換代的新型工科人才。李忠等[4]提出，高等工程教育不見技術(shù)不見“人”，過于重視技術(shù)知識與能力的培養(yǎng)，忽視了意義與價值考慮，可能會使高等工程教育更多地關(guān)注投入與產(chǎn)出，很少考慮與培育全面型人才相關(guān)根本問題。人文社會學(xué)科恰能為高等工程教育提供育人支撐，培育學(xué)生的社會責(zé)任感與時代使命感，形成科學(xué)的世界觀與高尚的人生觀。新型通識型工科人才應(yīng)具備關(guān)聯(lián)靜態(tài)技術(shù)與動態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力，具備人文視野，關(guān)心技術(shù)對人們生活的全方位影響，能在繼承工業(yè)傳統(tǒng)歷史遺產(chǎn)的基礎(chǔ)上對產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代有高瞻遠(yuǎn)矚的可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀。

通識型工程科學(xué)人才培養(yǎng)理念需要材料、物理、與化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)文化課程并重的課程設(shè)置。隨著現(xiàn)代輕紡工業(yè)產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代，紡織類工業(yè)產(chǎn)品不僅是物，還增加了文化屬性。紡織類工業(yè)產(chǎn)品相關(guān)的消費文化、品牌文化、綠色可持續(xù)發(fā)展理念都影響著紡織類行業(yè)的發(fā)展。輕紡工業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)文化更新對紡織類材料基礎(chǔ)科學(xué)課程和文化課程提出了雙重需求，因此，構(gòu)建紡織類跨學(xué)科課程體系，須在重視輕紡技術(shù)核心理論學(xué)習(xí)的前提下，提升材料物理與化學(xué)工程基礎(chǔ)性課程比例，引入與輕紡工業(yè)成品消費文化相關(guān)的歷史學(xué)、藝術(shù)學(xué)、哲學(xué)等領(lǐng)域的人文科學(xué)課程，發(fā)展與輕紡工業(yè)產(chǎn)業(yè)更新相關(guān)的信息技術(shù)科學(xué)、社會學(xué)、人類學(xué)、人工智能等現(xiàn)代理論科學(xué)課程，共同助力新型工程人才培養(yǎng)。

2.2 建設(shè)高校紡織類專業(yè)SPOC課程資源共享平臺

以通識型人才培養(yǎng)模式為導(dǎo)向的跨學(xué)科課程教學(xué)憑借SPOC教學(xué)模式突破了傳統(tǒng)課堂空間和時間的限制，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程、互動、小組教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等多樣化教學(xué)組織形式。一方面，SPOC混合教學(xué)模式依托“互聯(lián)網(wǎng)+”利用慕課、在線視頻、小班教學(xué)、優(yōu)質(zhì)課等資源優(yōu)勢對傳統(tǒng)線下教學(xué)進(jìn)行了改造升級；另一方面，線上線下混合教學(xué)模式極為靈活，相對于純粹的線上遠(yuǎn)程教學(xué)模式，更充分地允許學(xué)生的個體化需求、個性化學(xué)習(xí)節(jié)奏獲得關(guān)注與滿足[5]。首先，建設(shè)高校紡織類專業(yè)SPOC課程資源共享平臺，須積累高校紡織類專業(yè)優(yōu)質(zhì)課程視頻資源，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建紡織類優(yōu)質(zhì)課視頻資源共享平臺，在資源平臺上實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)課共享和輕紡工程技術(shù)資料分享，創(chuàng)建技術(shù)問題討論區(qū)，實現(xiàn)突破傳統(tǒng)教室空間和時間限制的學(xué)習(xí)者教育交流。其次，須通過紡織類專業(yè)課程混合教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性?；旌辖虒W(xué)模式曾在哈佛大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)等世界一流大學(xué)進(jìn)行教育實踐，一般先進(jìn)行師生線上導(dǎo)學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)教學(xué)平臺提供導(dǎo)學(xué)所需PPT、視頻資源、筆記等材料，幫助學(xué)生預(yù)先了解所學(xué)內(nèi)容，同時，導(dǎo)師結(jié)合認(rèn)知策略理論為學(xué)生提供反饋、觀察達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)成效所需的量化學(xué)習(xí)目標(biāo)。導(dǎo)學(xué)之后的第二階段是回歸線下教學(xué)，主要完成知識和技能要點的學(xué)習(xí)。線下教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生個體學(xué)習(xí)狀況和疑難問題將成為下一階段的起點。通過線上平臺進(jìn)入個別化學(xué)習(xí)階段，學(xué)生個體有獨特的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)引導(dǎo)。之后回歸課堂探討和小組分享，最終以學(xué)生在線測試或者論文撰寫等形式進(jìn)行學(xué)習(xí)測評并提出學(xué)習(xí)策略[6]。最后，加強紡織類專業(yè)課程混合教學(xué)模式政策支持，促進(jìn)基于個案高校紡織類專業(yè)教學(xué)實踐調(diào)研的教研成果產(chǎn)出和教學(xué)模式改革?？傮w上，SPOC教學(xué)模式在原有MOOC教學(xué)模式的基礎(chǔ)上增加了以線上線下混合教學(xué)改進(jìn)線上教學(xué)問題的空間，提供了更為廣闊的教育教學(xué)創(chuàng)新空間。高校紡織類專業(yè)課程在混合教學(xué)模式平臺的支持下，將個體理論學(xué)習(xí)、小組實驗、學(xué)習(xí)成果共享等多元教學(xué)組織形式相結(jié)合，促使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)。

2.3 依托混合課程平臺，建設(shè)輕紡工業(yè)產(chǎn)品人文研究小組

在輕紡科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，著色技術(shù)、紡織纖維識別技術(shù)、材料檢測技術(shù)、輕紡產(chǎn)品設(shè)計工藝等與實踐生產(chǎn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的技術(shù)學(xué)習(xí)過程可以通過互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)課程平臺進(jìn)行資源共享，實現(xiàn)從“學(xué)習(xí)”向“研究”的轉(zhuǎn)變。對材料性能改進(jìn)研究和新材料研發(fā)等與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新關(guān)系密切的工程科學(xué)教學(xué)，借助SPOC教學(xué)平臺，以研究資料共享、實驗計劃研討、探討式教學(xué)等形式完成。相對于學(xué)習(xí)，研究對學(xué)生的創(chuàng)造力和主動性要求更高，教學(xué)組織形式更靈活。在研究型教學(xué)中，主題、資料、分享和交流是教學(xué)特質(zhì)。依托混合課程平臺，輕紡類專業(yè)課程教學(xué)的中心不再是教室、教材和教師，而是輕紡工業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新類主題、相關(guān)研究資料和研究小組，甚至是輕紡工商業(yè)實體的企業(yè)文化、工藝生產(chǎn)線人文環(huán)境、工業(yè)產(chǎn)品消費數(shù)據(jù)、產(chǎn)品消費環(huán)境與消費文化理念，都能被納入輕紡工業(yè)產(chǎn)品人文研究小組的研究范圍。在某種程度上，混合課程項目的具體教學(xué)實踐能為師生雙主體的理論研究與教學(xué)改革創(chuàng)新提供經(jīng)驗依據(jù)。對輕紡工業(yè)產(chǎn)品的情緒價值、人文價值的理論學(xué)習(xí)，可以借用平臺形成不同的人文研究小組，結(jié)合實踐進(jìn)行分組式探索，并在混合教學(xué)資源平臺上進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗過程化、學(xué)習(xí)資源與結(jié)果共享。借助線上線下教學(xué)模式，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體和教師作為引導(dǎo)的主體在不同環(huán)節(jié)得以彰顯，實現(xiàn)師生主體間交往教學(xué)模式。

3 結(jié)語

“新工科”建設(shè)背景為高校紡織類專業(yè)課程教學(xué)改革提供了契機和發(fā)展平臺，相關(guān)人員應(yīng)深刻理解“新工科”建設(shè)背景對高校紡織類工程人才理念創(chuàng)新的需求，樹立技術(shù)、科學(xué)和人文融合一體的新型工程人才培養(yǎng)理念。首先，國家新型工科人才培養(yǎng)目標(biāo)需要更新傳統(tǒng)紡織類人才育人目標(biāo)，樹立通識型工程科學(xué)人才培養(yǎng)理念。其次，實現(xiàn)通識型工程科學(xué)人才培育，亟待革新和拓展紡織類專業(yè)課程體系，提高材料物理與化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)課程的比例，儲備紡織類工業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新所需的基礎(chǔ)知識，拓展和探索多種類消費文化等與輕紡工業(yè)產(chǎn)品相關(guān)的人文課程，醞釀輕紡工業(yè)產(chǎn)業(yè)文化更新與產(chǎn)品工藝創(chuàng)新。再次，依托高校紡織類SPOC教學(xué)平臺，共享紡織類優(yōu)質(zhì)課資源，打造以師生為主體的輕紡工業(yè)產(chǎn)品人文研究小組。最后，還需建設(shè)與高校紡織類線上線下混合教學(xué)模式相匹配的外部教學(xué)評價體系，建立科學(xué)、動態(tài)、質(zhì)化評價導(dǎo)向的SPOC混合教學(xué)評價機制，發(fā)展高校紡織類專業(yè)混合教學(xué)教研，促進(jìn)教育教學(xué)改革，為國家工業(yè)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命輸送高質(zhì)量工科人才。