“新工科”背景下非织造产品设计课程群建设探索
时间：2023-04-10 11:15:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
邹汉涛，张 明，张如全，韦 炜，黄 娟，黄菁菁，胡 敏
(武汉纺织大学 纺织科学与工程学院，湖北 武汉 430200)
“新工科”建设是高等教育改革的重要方向[1]，“新工科”强调继承与创新、交叉与融合、协调与共享，目标是培养多样化、创新型卓越工程技术人才[2]。“新工科”建设最直接的做法是建设课程群，优化课程设置结构，提高课程教学的针对性、系统性和有效性[1]。我校(武汉纺织大学)是一所纺织特色鲜明、资源优势突出的高校[3]，其办学定位是“建设纺织服装特色鲜明的高水平大学”。我校非织造材料与工程(以下简称非织造)专业以培养复合型工程技术人才为目标[4]。2019年本专业获国家一流本科专业建设立项，2020年申报工程教育认证。课程群建设是专业建设的基础[5]，本文以“新工科”建设为契机，从课程群建设入手，探索非织造专业人才培养模式。
非织造专业是一个集纺织、化工、塑料、造纸、皮革等多个学科知识交叉且实践性很强的专业[6]。非织造专业的课程设置大致分为两类：一是非织造工程与技术，二是非织造产品设计与应用。为推动非织造产品相关课程的全面优化整合，发挥课程建设的规模效应，我们从整个学科角度考虑，进行顶层设计，筛选出与非织造产品设计相关课程并整合到一起，组建非织造产品设计课程群，对课程群内的教学内容进行系统设计，而非简单的课程堆积[7]。课程群内包括三类课程：专业核心课程“非织造产品设计与开发”；
专业选修课程“非织造土工布”“非织造过滤材料”“产业用纤维制品学”“医用纺织品”；
实践课程“课程设计”“毕业设计”。非织造产品设计课程群建设通过群内课程知识的层层递进、相互交叉和互相印证，进一步加强学生对专业领域知识的掌握与运用，提升学生解决复杂非织造工程问题的能力。
1.构建以学生为本、以创新能力提高为导向、以德施教的基层教学组织
课程群教学团队通过理论学习、讲座培训、沟通交流等方式，引导和规范教师的课程建设工作，提升教师的教育教学和思政理论水平。以国家专业标准和工程认证的要求，着重培养学生的社会责任感和工程职业道德，让学生将安全、环境保护、社会可持续发展的责任牢记于心。教学团队贯彻以人为本，以学生能力发展为导向，以“新工科”理念为指导，以课外科技活动、挑战杯、设计大赛等工程学科竞赛为抓手，坚持“以德立身、以德立学、以德施教”，实施本科生一对一导师制度，将知识传播、能力训练、素养提升、性格培养有机结合，“导学、导研、导业、导德”贯穿于课程群教学的全过程，培养复合型人才。
2.构建基于OBE理念的课程建设和组织建设双闭环结构
(1)基于OBE理念的闭环课程设置。在课程设置过程中，融入OBE 理念，进行课程的闭环设置，即课程群的第一闭环结构。在此闭环结构中，教师根据学校教学理念、企业实际需求、学生发展方向等设定培养目标，并基于培养目标反向设计课程内容。教学中以学生为中心，采用多种教学方式，提高学生主动学习的积极性。同时，在教学过程中教师也可通过学生、企业及社会评价完善教学内容，改进教学方法，确保课程培养目标的达成。基于OBE理念的课程设置流程见图1，包括三个循环模式：课程内部循环、校内循环和校外循环。基于OBE理念的课程设置模式比传统模式更灵活，突出了学生的主体地位，提高了学生的学习积极性和主动性，有利于提升教学质量和人才培养质量。
图1 基于OBE理念的闭环课程设置流程
(2)基于OBE+PDCA的闭环组织建设。在组织建设方面，通过采用 OBE + PDCA (Plan计划、Do实施、Check 检查、Action改进)，使基层教学组织呈环环相扣、螺旋式上升、持续改进的发展趋势，这种闭环组织建设就是课程群的第二闭环结构。课程群基于OBE 理念对建设指标点进行反向设计，并根据 PDCA 获得的评价不断完善组织建设过程。PDCA遵循计划→实施→检查→改进的步骤分析和处理问题。首先按照建设指标点编制计划，然后根据所提出的目标实施计划，接着检查执行成果，纠正并解决出现的问题，寻找可以改进的环节，再进行下一个循环。基于OBE+PDCA的闭环组织建设流程如图2所示。这个组织建设流程使每个教师都可以在课程群中寻找到自身的角色定位并履行相应的职责，以此增强组织凝聚力，提高教师的归属感，不断完善课程群的功能，保障其可持续发展。
图2 基于OBE+PDCA的闭环组织建设流程
3.构建以知识结构互补、教学科研相长的“(1+1)+1+X+Y” 课程教学团队
采用名师工作室+企业挂职锻炼模式提高青年教师的工程教学能力。在每门课程师资配置时，根据教师的学科背景，按照职称、年龄将教师安排到相应的课程组中，并建立 “(1+1)+1+X+Y” 课程师资方案：“1”位教学经验丰富的教师，主导课程大纲修订、教学内容研究、课程教学手段设置等；
“1”位科研能力强的教师，组织开展教研和科研工作，以教研促进科研、科研反哺教研；
“1”位企业工程师，参与课程体系的优化和理论教学及实践环节的指导；
“X”位课程群内核心组成员，开展集体讨论、提出意见、文件制定及教学质量监督；
“Y”位年轻教师，协助完成教学、科研任务，集思广益，并迅速提高自身教学科研能力。年龄结构、知识结构互补的“(1+1)+1+X+Y”课程教师团队的构建可充分发挥教师的传、帮、带作用，有利于教学经验的传承。课程群成员通过与企业工程师的沟通交流可开阔眼界，增强实践能力，从而推动高水平复合型教师的培养。此外，知识结构互补、教学科研相长的师资配置有利于充分挖掘专业知识的深度，提高课程对专业的贡献度。
4.形成以专业深度延伸为纵、课程交叉和专业交叉拓展为横的网格式课程教学模式
课程群聚集了纺织、非织造、材料、生物等多个学科的教师，形成了以专业深度延伸为纵、课程交叉和专业交叉拓展为横的网格式课程教学模式，发挥纵向和横向的特色，增加课程的深度和拓展课程的广度。在课程群纵向，增加专业深度，夯实专业基础，在纵向建设的基础上，进一步强化课程间和专业间的横向联系，以达到“厚基础、宽口径”的人才培养目标。课程群内各课程间相互依托，共同支撑专业培养目标。课程群内横向交流渠道的建立尤为重要，该工作由教学经验丰富的教师负责，厘清课程间的相互依赖关系和课程内容交叉衔接的部分，实现课程群内部点到点沟通，杜绝出现知识点空档现象，实现各课程之间的有机交叉。
5.以“新工科”理念为指导，构建“五位一体”课程体系
围绕“新工科”专业人才培养目标，构建非织造产品设计课程群的“五位一体”课程体系，将教学内容融入专业实习和实践、科研项目与大学生创新创业训练、工程学科类竞赛、专业课程实验、毕业设计(论文)五个工程实践环节，实现多方协同育人。具体内容如图3所示。例如本专业实践性课程“非织造课程设计”就是以学科竞赛为导向，将学生3人一组分配给课程群教师，学生在教师的指导下完成设计任务，并最终提交设计作品，参加“金三发杯”非织造设计大赛、“溢达杯”纺织品设计大赛等相关比赛，实现课程内容与工程创新的有机结合。作为工程实践教学的重要组成部分，工程学科竞赛可以在夯实基础的同时，提高专业实践能力，对学生实践动手能力和创新能力的培养具有不可或缺的作用。依托学院引进的高水平科研人才，鼓励本科生参加各级各类创新活动、工程学科竞赛及教师的科研项目，扩充课程教学内容，参与课题的专题研讨，培养学生的创新思维。目前，我校非织造专业学生参与创新活动的比例超过75%。在“互联网+”、“创青春”大学生创业大赛等省级及以上比赛中成果喜人，学生获得专利授权、发表论文数量显著提升。
图3 “五位一体”课程体系
1.强化制度建设
健全课程群组织管理制度，完善质量监督体系，加强教学档案管理。在教学实施过程中，教师和学生严格遵守相关规定，保障非织造产品设计课程群教学合理有序进行。
2.以课程建设为核心
加强非织造产品设计课程群的内涵建设，不断更新教学内容，开发课程资源，完善课程评价机制。课程群内教师定期集体备课，通过研讨课程之间的结合点，不断扩充和优化教学内容，并厘清课程间的关系，形成大于各组成课程简单加和的课程群体系。教学团队积极推进课程教材、相关参考资料、教学用课件、网络资源库、试题库、思政资源库等立体课程资源建设。筛选课程的适用案例，并应用于群内课程的教学，培养学生的专业核心能力。根据专业能力培养目标，群内课程教学内容相互协调、衔接，从教学设计、教学相关案例、课程作业、学科竞赛、实验和实践、探究式项目等诸多环节进行全面系统考量以及科学合理的调整，形成课程群的系列作业和各分项任务，帮助学生综合运用专业核心知识，达到学以致用的训练效果。
3.以教师队伍建设为重点
非织造产品设计课程群以能力提高为核心、以人才梯队建设为重点、以课程建设为主要突破口，努力建设一支思想政治过硬、业务能力娴熟、育人水平精湛的高素质教师队伍。组织教师集中备课，精心研究课程教学方法，定期开展教学观摩活动，并不断创新教学方法，使教学与专业培养目标的变化和发展相适应。加强青年教师的培训，为他们创造更多的学习和进修机会，并指派具有丰富教学经验和科研经历的老教师对青年教师传、帮、带，鼓励青年教师多参与各类教学竞赛和科研项目，提高教师的教学和科研能力。推进课程思政教育，强化师德师风建设，紧密结合时政，深挖课程的思政元素，探索专业课程的思政育人方法，全面提升教师的课程思政水平，促进课程思政落实落地。
4.搭建专业实践平台
培养学生的实践创新能力是高校人才培养的重点，创新能力的培养离不开实践平台。非织造专业学生实践平台有校内实验平台和校外实践教学平台。校内实验平台包括非织造专业实验室、纺织专业实验室、国家及省级各类科研平台等。此外，结合湖北省非织造产业地域资源优势，我校与非织造相关企业建立了全方位、多元化的合作机制，建设大学生实践教学基地、产学研合作基地、订单式人才培养基地等，着力打造多方共赢的校外实践教学平台，以培养学生的创新创业能力。
非织造产品设计课程群建设打破了原有课程间的壁垒，注重各课程之间的交叉，实现理论教学和实践环节的有机结合，构建了基于OBE理念的闭环课程设置和基于PDCA的闭环基层组织的双闭环结构，激发学生学习的主动性和积极性，提高学生培养质量，提升教师的归属感和团队的凝聚力。形成了以专业深度延伸为纵、课程交叉和专业交叉拓展为横的网格式教学组织，增加了课程群的深度和广度。形成了教师学缘背景、职称、年龄、知识结构互补的 “(1+1)+1+X+Y” 课程群师资配置方案，建设年龄、知识结构互补的教学梯队，发挥传帮带作用。结合“新工科”理念，建立产教融合协同育人、全员全方位育人机制，建设以人为本、以提升学生创新能力和工程实践能力为目标的课程群教学体系，构建“专业实习和实践、科学研究与工程训练、学科类竞赛、课程实验、毕业设计(论文)”五位一体的实践教学平台，提高学生的创新创业能力。
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