契合工程教育專業(yè)認(rèn)證提高紡織專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力

Summary：在分析紡織工程專業(yè)特點(diǎn)與電工電子技術(shù)課程現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，將電工及電子技術(shù)及實(shí)踐課程與紡織工程專業(yè)密切結(jié)合，緊密的服務(wù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)豐富資源，加強(qiáng)過(guò)程管理，完善課程內(nèi)容，豐富課堂教學(xué)形式，以紡織專業(yè)的典型生產(chǎn)設(shè)備為案例，重視過(guò)程管理與持續(xù)改進(jìn)的課程體系。提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力。Keys：工程教育專業(yè)認(rèn)證、紡織工程、學(xué)習(xí)通、模塊化、虛擬仿真資助項(xiàng)目：“紡織之光”中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（2021BKJGLX706）工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。2016年6月在馬來(lái)西舉行的國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)上，我國(guó)的轉(zhuǎn)正申請(qǐng)獲得全票通過(guò)了，中國(guó)成為“華盛頓協(xié)議”第18個(gè)正式成員。加入華盛頓協(xié)議后，我國(guó)工程教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，工程教育質(zhì)量保障體系得到了國(guó)際認(rèn)可，標(biāo)志著我國(guó)高等教育與國(guó)際化接軌邁出了重要一步，同時(shí)對(duì)我國(guó)工程教育的改革提出更高的要求。紡織行業(yè)是重要的民生產(chǎn)業(yè)，提高紡織的智能制造程度是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，“工業(yè)4.0”、“中國(guó)制造2025”等政策的提出為推進(jìn)紡織業(yè)智能化提供了契機(jī)。紡織智能制造是一個(gè)系統(tǒng)工程，集成了設(shè)計(jì)與制造、智能裝備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、智能運(yùn)維管理等關(guān)鍵技術(shù)，涉及紡織工程、機(jī)械工程、控制工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和管理科學(xué)等多個(gè)學(xué)科，融合了各相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展技術(shù)。紡織行業(yè)將立足我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展新目標(biāo)和以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體的“雙循環(huán)”發(fā)展新格局，在堅(jiān)持科技驅(qū)動(dòng)、時(shí)尚引領(lǐng)、綠色導(dǎo)向的路徑基礎(chǔ)上，以科技自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心引領(lǐng)，進(jìn)一步推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)體系，以“十四五”為新起點(diǎn)，適應(yīng)新形勢(shì)，謀求新突破，跨入新征程，實(shí)現(xiàn)新發(fā)展。1.理論課程充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和平臺(tái)授課為了保障學(xué)生能夠真正掌握的知識(shí)，在教育信息化、大眾化、全球化的趨勢(shì)下，目前學(xué)習(xí)模式正在發(fā)生飛速的變化和發(fā)展，除了學(xué)校課堂學(xué)習(xí)之外，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開(kāi)放課程、專業(yè)輔導(dǎo)、慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等逐漸被學(xué)習(xí)者接受。本課題結(jié)合電類課程的特點(diǎn)，將多種學(xué)習(xí)方式和手段加以融合。將電工及電子技術(shù)課程的理論課教學(xué)模式由單一的課堂講授改為課堂講授、線上教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、分組討論等多種形式相結(jié)合。目前，電工電子技術(shù)課程多以大班模式授課，每個(gè)授課班級(jí)人數(shù)在百人左右，同時(shí)受到學(xué)時(shí)的限制，教師難于對(duì)每次課都進(jìn)行出勤統(tǒng)計(jì)，課堂提問(wèn)及互動(dòng)難于顧及到全體學(xué)生，課后作業(yè)批改、統(tǒng)計(jì)也成為教師的重負(fù)。引入超星公司的手機(jī)APP學(xué)習(xí)通進(jìn)行課程管理，可以較好的提升教師對(duì)課程的管理，將教師點(diǎn)名，批改作業(yè)，統(tǒng)計(jì)平時(shí)成績(jī)等工作中解放出來(lái)，可以有更多的精力經(jīng)歷投入到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革完善中，更有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。僅在每學(xué)期第一次課前，教師通過(guò)發(fā)起投屏，將班級(jí)的二維碼投到教室的大屏上，學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)通APP或者手機(jī)微信掃描進(jìn)入班級(jí)。后續(xù)的課程中，教師就可以輕松的通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行課程的管理。簽到結(jié)果可以及時(shí)的反映在大屏幕上，也會(huì)被記錄在手機(jī)的課程班級(jí)數(shù)據(jù)中，每個(gè)學(xué)生出勤情況都會(huì)被記錄下來(lái)，班級(jí)的出勤情況和出勤率數(shù)據(jù)都會(huì)計(jì)算出來(lái)。簽到方式及統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1所示。圖1網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)簽到設(shè)置及結(jié)果統(tǒng)計(jì)在課程過(guò)程中，可以發(fā)起隨機(jī)選人，搶答等方式來(lái)與學(xué)生互動(dòng)。選人的模式：教師可以針對(duì)某個(gè)問(wèn)題可以發(fā)起選人，還可以根據(jù)授課內(nèi)容面向全體學(xué)生發(fā)起測(cè)驗(yàn)，及時(shí)對(duì)學(xué)生掌握情況進(jìn)行反饋，學(xué)生答題情況會(huì)獲得相應(yīng)的課堂積分，并保存在系統(tǒng)中。在課程結(jié)束后，還可以根據(jù)內(nèi)容課程內(nèi)容設(shè)置主題討論，可以進(jìn)行課程內(nèi)容的拓展。并可以定期向?qū)W生發(fā)放問(wèn)卷，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，所存在的問(wèn)題，對(duì)課程的評(píng)價(jià)，便于教師根據(jù)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行調(diào)整課程進(jìn)度，授課方法。2.實(shí)踐課程模塊化教學(xué)解決方案本課題依托雙一流建設(shè)和紡織特色，建立一套符合新工科多專業(yè)協(xié)作的實(shí)訓(xùn)課程—紗線檢測(cè)教學(xué)項(xiàng)目。紗線檢測(cè)的過(guò)程及結(jié)果主要體現(xiàn)在紗線的長(zhǎng)度和拉力測(cè)量上，具有模塊包括：行程開(kāi)關(guān)、應(yīng)變片傳感器、光電碼盤及渦輪蝸桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)、信號(hào)濾波器模塊、信號(hào)放大模塊、AD采集模塊、電機(jī)控制、主控系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成，將所有功能進(jìn)行解耦，有利于教學(xué)實(shí)施。在實(shí)施過(guò)程中，教師需要定制切實(shí)可行的預(yù)習(xí)方案，保證整體的教學(xué)效果。例如教師可以運(yùn)用思維導(dǎo)圖對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行梳理，保證整體教學(xué)的有效性，以應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合多種教學(xué)手段與形式，將紡織專業(yè)所需的電氣控制方面的知識(shí)與專業(yè)知識(shí)及工程實(shí)際相結(jié)合。

圖2模塊化紗線檢測(cè)總線測(cè)試板如圖2所示為紗線檢測(cè)教學(xué)項(xiàng)目的所有模塊化后效果圖，在項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施中學(xué)生需要以小組形式進(jìn)行不同模塊的選擇和設(shè)計(jì)。在同一時(shí)間上課的專業(yè)班級(jí)間，不同小組需要項(xiàng)目協(xié)作完成統(tǒng)一的完整電路連接，達(dá)到分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的目的。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還提供實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放策略，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放期間，學(xué)生可按照個(gè)人興趣及能力進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行創(chuàng)造與研究性實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐課程特點(diǎn)如下：

2.1教學(xué)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化，重點(diǎn)考察工程實(shí)踐能力

由于傳統(tǒng)以工程實(shí)例為基礎(chǔ)的教學(xué)過(guò)程，實(shí)踐中多以以固定目標(biāo)和方法為主，不能體現(xiàn)個(gè)體差異性。本實(shí)踐項(xiàng)目課程依托我校紡織特色，以總線形式展開(kāi)，各功能模塊以單獨(dú)電路板模塊組成，各模塊可以獨(dú)立形成單一實(shí)踐課程，也可以各模塊統(tǒng)一組成整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，增加了課程設(shè)計(jì)的靈活性，在學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)可有相對(duì)機(jī)動(dòng)的變化。2.2建立能力考核庫(kù)，評(píng)價(jià)工程設(shè)計(jì)能力和工程素養(yǎng)

發(fā)揮實(shí)習(xí)教學(xué)訓(xùn)練中心優(yōu)勢(shì)，結(jié)合電子類及機(jī)械類相關(guān)設(shè)計(jì)性競(jìng)賽等題目建立考核庫(kù)，避免學(xué)生考核時(shí)題目雷同的問(wèn)題。由具有工程背景的專家和教師進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判，給出學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和工程素養(yǎng)等方面的得分。體現(xiàn)學(xué)生在技術(shù)和社會(huì)、設(shè)計(jì)和系統(tǒng)、信息和通信技術(shù)等三方面的思考能力。2.3依托虛擬仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)有效性，建立綜合評(píng)價(jià)模型

上述題庫(kù)考核中，解決方案的多樣化是的教師很難準(zhǔn)確的判定學(xué)生設(shè)計(jì)的有效性。依托虛擬仿真軟件，可以將結(jié)果作為判定依據(jù)，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。

綜合上述考核內(nèi)容，建立考核模型，得出最終學(xué)生得分。以各小項(xiàng)分?jǐn)?shù)，分析學(xué)生的不足之處，針對(duì)共性問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)方法的持續(xù)改進(jìn)，符合工程認(rèn)證的要求模式。3．總結(jié)本課題的創(chuàng)新之處在于將電工及電子技術(shù)及實(shí)踐課程與紡織工程專業(yè)密切結(jié)合，緊密的服務(wù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。以紡織專業(yè)的典型生產(chǎn)設(shè)備為案例，教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞工程應(yīng)用，將紡織裝備，紡織工藝中所涉及到的實(shí)用的電學(xué)知識(shí)提取、凝練出來(lái)，使基礎(chǔ)課教學(xué)緊密服務(wù)于