1、构建“1234”实验教学体系，实施分层次、多模块的实验教学

根据教育部和学校有关实验分类原则，实验一般可分为验证型、综合型及设计型等类型。根据我们纺织专业人才培养目标，以及专业服务的行业市场化程度高、产品更新快的特点，“中心”将实验分为基本型实验、综合设计实验和研究创新性实验。其中，基本型实验主要是让学生认知专业、学会基本操作，属验证型实验；综合设计型实验主要培养学生综合所学知识、进行产品设计的能力，属综合型和设计型实验；研究创新性实验是培养学生创新精神和创新能力、能结合社会实际需求进行产品开发和研究，属更高要求的综合型和创新性实验。

纺织工程实验教学中心通过多年的建设，形成了符合专业需求的“一个目标两个结合三个层次四个模块——1234型”实验教学体系：即以培养学生掌握纺织专业技术的基本能力和创新精神为目标，实验室实验与生产企业具体实习相结合，基本型、综合设计型、研究创新型三个层次相配合，专业认识实践、专业基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验四个模块相融合的实验教学体系。实验教学体系突出了目标性原则、系统性原则、层次性原则和发展性原则。

图1 纺织工程实验教学中心“1234型”实验教学体系

“中心”的实验教学体系以培养学生的专业基本技能和创新能力为目标，采用实验室实验和生产企业实验实习相结合的方式，通过基本型实验、综合设计型实验、研究创新型实验这三个层次以及专业认识实践、专业基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验四个模块，来实现实验教学目的。

四个模块中前两个模块是纺织科学与工程的基本型实验，后两个是扩展模块，针对学生专业基础技能和创新能力，专业认识实践包括典型纺织工艺认识、纺织面料认识、纺织设备认识；专业基础型实验包括纺织纤维、纱线、织物的性能测试，纺织纤维、纱线、织物的加工工艺实习（实验），纺织纤维、纱线、织物的后加工工艺实习（实验）；综合设计型实验包括纺织品设计、现代纺织CAD技术的应用、现代纺织新技术的应用等；研究创新型实验包括创新方法、创新素质、创新活动等。

在实验教学体系中，各模块的功能是：专业认识实践主要是引导学生对专业知识有一个整体的感性的认识，对现代科学技术在纺织工程领域的应用和实践有一个感性的认识，从而提高学生对专业的热爱，确立自己在专业学习方面的努力方向和目标；专业基础型实验主要是培养学生的专业基本技能，巩固专业理论知识的学习；综合设计型实验主要是培养学生对专业知识和新技术的综合应用技能，因此这三个模块的综合功能主要是学生工程实践能力的培养，也是创新的基础；研究创新型实验主要是学生创新精神和创新能力的培养；将四个实践模块与理论模块有机地结合起来，可以大大地强化大学生的专业基本技能、知识综合应用能力和创新能力，这就是纺织工程实验教学中心实验教学体系模块与学生“三个能力”培养的关系，也是中心实验教学体系设计的理论基础和设计思路。鉴于现代新技术在纺织领域的应用越来越广泛，对纺织科学与工程类大学生工程实践能力和创新能力培养日益重要，对学生就业创业的相关度也越来越高，所以中心在实验教学体系中特别增设了技术应用模块，总结多年的教学科研工作经验，采用开放实验的方式，根据学生的意愿和科研（实践）需要，开设创新性实验，使研究创新型实验得以做大做强，这也是我们专业实验中心实验教学体系的特色。

根据实验教学体系，实验中心在实验教学过程中通过不断摸索和实践，逐步形成并创新了实验教学模式，重视基本型实验，突出综合设计型、研究创新型实验，使实验课真正发挥培养实践和创新能力的作用，调动了学生学习的积极性与主动性，培养了学生的创新思维、创新精神和实际动手能力，进一步推行了创新、活跃、生动的教学方法。实验教学中心依据纺织工程产业链，积极添置实验仪器设备、特别是与实际生产接轨的新装备，设计实验和实习项目，经过几十年的努力，特别是浙江省纺织实验中心项目建设，“中心”已经具备“纺织纤维与制备——原料分析——纺纱——产品设计——织造加工（机织面料、针织面料、非织造面料）——产品后加工（染色、印花、整理）——产品性能测试分析”等综合功能，与校外实践基地一起，构成“实战化”的纺织工程专业实验、实习、实训基地。

图2 纺织工程实验教学中心实验教学模块

（1）基本型实验

基本型实验由专业认识实践和专业基础型实验组成。目的是通过实验，对学生进行实验基本方法和技能的训练，进一步提高对专业理论知识的认识。本层次实验教学主要结合专业理论课程进行，安排在专业课程的实验中和专业实验课程中，如第一学期开设的《纺织学科导论》、第二学期开设的《纺织学科前沿专题讲座》，安排实验室参观，使学生亲身感受纺织工程的基本概况、内涵、发展的成就和潜力，激发学生对纺织工程专业学习的积极性，培养对纺织科学技术的探索精神。《认识实习》通过参观纺织行业的各类型工厂、纺织原料与成品市场，参加企业的实际生产操作，全面了解生产设备、工艺流程、工艺条件等，为专业学习打好基础。实验内容的设计符合“宽口径、厚基础”人才培养要求。

（2）综合设计型实验

教学主要体现为工程实训，实验内容突出本专业特色，强调综合性、设计性和提高性，安排在专业课程的实验中和专业实验课程中。目的是培养学生综合运用专业知识分析问题、解决问题的能力，进一步提高实验动手能力和团队工作能力。如《纺织品设计CAD》素织物组织及其变化设计实验，培养学生独立使用素织物CAD系统进行织物组织设计的方法，并掌握组织变化设计的方法。《织物设计、加工综合实验课程》是纺织工程一门综合性设计实践课程，强调工程性和工艺性，要求学生根据实验课程要求，将基本设计理论和基本设计方法应用于实际设计中模拟生产实践，通过对素织物进行系统、正确地分析、仿制、改进及创新设计，将纺织原料制成纺织品、自行设计实验方案、制定工艺参数、动手操作、观察和分析实验现象并测试产品的结构和性能。有效地培养学生探索未知的意识和创新能力以及组织、管理与协同能力，有利于学生增强群众观念和养成良好的职业道德，有效提高了学生工程实践能力。实验内容的设计符合“能力强”和“有特色”人才培养要求。

（3）研究创新型实验

针对个性化培养，主要安排在大型实验、毕业论文（设计）和学科竞赛、挑战杯、新苗计划、科研活动等学生课外科技创新活动中进行教学。实验研究项目由学生根据自身兴趣爱好选择确定。学生经过资料查阅消化、分析研究，制订实验研究方案，并动手实施，直到分析总结完成提交实验研究报告。

上述三层次实验，形成了从感性到理性、从简单到复杂、从基础到前沿、从知识验证到综合能力培养的实验系统，也充分体现了层次性、系统性、个性化、模块化的特点。通过在各个层次的实验训练过程，使学生逐步学会资料收集、仪器使用、实验设计、实验调试、实验数据处理、计算机应用、综合设计、创新设计等方法，以达到能力培养的目的。这种新模式打破了实验室纯粹结合理论课教学的单一模式，同时扩展了实验室功能，担负起培养学生的主动创新和工程实践能力的重任，强化了实验室在学生培养中的地位和作用。

在新的实验教学模式中，其特点是实现了四个新的结合，即实验教学与就业创业技能培训相结合、实验教学与个性化培养相结合，实验教学与其他实践活动（大型设计、科研、培训）相结合、课内实验教学与课外实践活动相结合，通过多方位的实验教学，十分有利于学生知识综合运用能力、工程实践能力和创新能力的培养和提高。我们培养的纺织毕业生受到社会、行业的普遍好评和欢迎，都认为我们的毕业生专业基础扎实、动手能力强、上手快，很快成为企业的技术中坚。

研究创新型实验实例：

例如纺织工程专业有一个家纺产品设计的研究创新型实验教学项目，教师只给学生布置一个大的题目：“家纺产品设计”。学生接到任务后，首先要进行市场调查研究，并利用中心网站和书籍刊物资料进行检索，分析实物样品，然后提出自己的设计产品设想，上报指导教师。“中心”请艺术类和产品设计类教师给学生讲流行色和产品设计的原理方法，学生在教师的指导下，提出具体设计方案，经与指导教师讨论后，开始自主创作。先利用中心的纺织品CAD系统进行设计，然后选择原料；在中心实验教师的指导下，利用中心纺织实验室的准备设备和织造小样机进行样品制作，再利用染整实验室小样机进行染色整理，最后利用针织实验室缝纫设备制作设计的家纺产品。产品完成后，实验室进行集中展览展示，由指导教师和企业市场导师进行点评，一些好的作品直接拿到工厂进行生产试销。学生普遍反映这样的实践教学好，实战性强，对自己是一个全面的锻炼，今后走上工作岗位就可以直接上手，企业市场代表也称赞这样的实践教学好。

图3 学生作品展示

2、拓展实体实验及虚拟仿真实验技术

纺织科学与技术学科的发展离不开纺织新技术的发展。纺织工程实验教学中心在实验教学中，重视虚拟仿真实验技术的建设，要求实验教师要善于学习，积极跟随纺织技术的发展，及时掌握纺织专业新设备新技术，同时主动调整实验教学的内容，使得传统实验教学内容与现代科技结合，“中心”已初步建立了一批具有一定优势和特色的，较高质量、较高层次的虚拟仿真实验实践系统，为学生提供一个类似实验室的虚拟环境、同时实现教学资源共享。比如目前纺织行业逐步转向功能性、高附加值、环境友好型的高档次纺织品，根据这种变化，实验教学中心在更新纺织织造、后整理以及纺织材料性能测试设备、增加新型原料、新型设备、新型产品的相关教学，同时增加相关的实验教学项目，既向学生传授实用的纺织专业技术，也向学生传授新的纺织技术，同时开展虚拟仿真实验，解决本科实验教学中的难点热点问题。目前纺织工程实验教学中心开设的实验课程涵盖了纺织科学与技术学科中涉及的主要技术，包括织物设计、服装制样、横机实习、机织打样、织造准备工序、颜色科学、织物染色、织物印花、后整理以及水处理实验等，能够满足培养学生实践动手能力的需要，并提升学生专业素质。实验技术主要体现在以下三个方面：

（1）利用计算机软件设计和测试技术提升实验先进性

随着现代纺织新技术的发展，“中心”在实验数字化方面，取得重大进展。现代计算机组织、花形设计系统，计算机测色配色系统，计算机分色系统和计算机图案设计系统，以及计算机服装样板、排料设计系统等现代纺织新技术在学生实验教学中被广泛使用，在纺织工程CAD实验室以数字化技术为基础、计算机为工具，建立人机对话实验系统和输入输出系统，实现了多媒体辅助教学，实现了虚拟、仿真实验与实际实验的结合，优化了实验教学过程，丰富了实验教学资源，并取得了好的效果。目前中心的数字化教学已经成为学生学生创新实验的重要工具。

（2）利用网络技术提升实验教学管理水平

“中心”建设了网站，学生通过网络系统可以了解中心的实验教学概况，可以自由选择开放的实验项目和实验预约，可以对实验教学内容进行课前预习和课后复习，可以利用网络学习资源，如观看多媒体课件、视频教材，可以查看成绩和进行教学效果评价。教师可以通过网络进行教学管理，如成绩登录等。管理者可以通过网络对实验教学进行相关的监控，实现了实验教学全天候、立体化管理。

3、创新实验教学方法、手段与措施

“中心”采用多种教学方法，利用多种手段和措施开展实验教学改革：

（1）确立人才培养目标，构建人才培养方案及课程体系

根据纺织产业对人才培养的新要求，确定了多元化复合型人才培养目标：掌握工程技术、艺术素养高，具国际视野、领导与合作能力强。依此，合理确定人才培养规格，系统改革人才培养方案，建立知识构架和课程体系。

在专业的人才培养方案中重视学生的实验实践能力培养，安排了相对充分的实践教学环节，如2014级纺织工程相关专业培养方案中独立实践教学学分占总学分平均比例为32.8%，其中纺织工程为32.9%，纺织工程（纺织品设计）为40.3%、卓越计划为42.7%。在实践环节中，基础型实验占18.7%，综合设计型实验占61.0%，研究创新型实验占20.3%。

以通识教育、工程技术、专业拓展及创新能力四个方面来设置特色专业实验课程，培养学生技术创新和产品创新的能力，体现知识与能力、理论与实践、科研与创新的复合。

（2）发挥学科优势，探索教学科研相结合的实验模式

纺织工程实验教学中心注重教学内容与方法改革联动，积极探索教学与科研相结合的实验教学模式，以推进实验教学改革

“中心”安排一批高水平的学科带头人以授课或举办讲座、指导科学研究活动等多种方式，直接参与本科生的实验教学。如陈建勇等教授的《现代纺织与人类文明》视频公开课、祝成炎教授的《现代纺织技术》、邵建中教授的《环保型染整技术》等讲座，言传身教，在学生中反响很大。“中心”的教授还将取得的重大科技成果融于实验教学之中，如郭玉海、陈建勇教授的国家发明二等奖等。学科带头人积极参加各种形式的实验教学，或学科竞赛，高水平的实验指导活动，不仅保证了实验教学的质量，而且提高了学生进行科学研究和实验研究的兴趣。部分学生长期在实验室或研究所内学习，在学科带头人和学术骨干的指导下，学生的科研能力和创新意识及能力得到了极大的提高，有的还发表了研究论文。由此可见，“中心”始终把培养学生的创新精神和实践能力作为人才培养的核心目标。

近年来，“中心”坚持以科研促教学，通过科学研究带动人才培养，大力倡导和鼓励学生参与教师的科研活动，充分利用“中心”高水平的师资队伍和良好的环境参加创新实践，积极为学生的创新实践提供条件，取得了良好的成绩。如在2010年度“挑战杯”创业计划竞赛中，由“中心”金子敏、鲁佳亮老师指导的“杭州帛安商标有限公司团队”获全国银奖，浙江省一等奖，由“中心”邵建中老师指导的“浙江洁巧日化股份有限公司团队”获浙江省二等奖1项，由“中心”张红霞老师指导的“梦兰服饰有限公司团队”获浙江省三等奖，由“中心”周赳老师指导的“浙江丝黛尔设计有限责任公司团队”获浙江省三等奖。

为充分发挥学生自主性，实现个性化培养，实行以人为本，开放实验教学，包括时间、空间和内容（资源）三个方面。开放形式主要有二种：第一种形式是计划内开放实验。上课时实验教学人员提供若干个实验项目，让学生自主选择，学生在实验室完成的实验既可以是老师布置的，也可以是自选的。第二种形式是计划外开放实验（包括各类竞赛，教师课题，毕业设计）。为提高学生的实验动手能力和学生科研项目的需要，保证实验时间，教学中心实验室全天候面向学生开放，不受课时、实验室、实验学时和实验项目的限制，独立完成实验。“中心”实验教学人员十分重视探索和建立开放式教学模式，用开放式教学思想指导实验教学全过程，实行多种形式、相互衔接、渐进性的开放式实验教学中心。开放实验室制定了开放细则，学生方面学校有相关的激励措施，保证了开放实验的落实。

（3）培养学生兴趣和创新能力，推出切合实际需求的新实验课程

“中心”充分发挥学生的自主性和能动性，激发学习热情，促进个性发展，培养学生创新能力。通过开展大学生科技活动，如挑战杯、大学生创新创业训练计划项目、浙江省新苗计划、纺织品设计大赛等，以及兴趣小组等，吸引了一大批学生对自己感兴趣的领域开展个性化实验与制作，自己设计，自己加工制作，通过多方位的实践，充分发挥和提高大学生潜在的综合能力。在校级比赛基础上选拔学生参加省级比赛，也取得了较好的成绩。经过大赛许多学生深有体会地说，学到的东西远比学一门课得到的要丰富的多。为了提高实验的效果，加强实验的比重，培养学生的实际动手能力。

“中心”结合产业转型升级和发展的需求，积极设计新的实验项目，采用单独开课、单独考核的方式，开出了《专业认识实习》、《现代装饰设计》、《设计素描2》、《摄影与资料收集》、《艺术修养与实践》、《织造工艺实习》、《织物制作》、《设计CAD》、《素织物设计》、《服装工艺实习》、《艺术印染》、《花织物设计》、《室内设计基础》、《纺织品造型》、《造型产品设计》、《染整工程实践》、《染整工艺实验I》、《染整工艺实验II》、《染整工艺实验III》、《水处理及监测实验》、《纺织面料鉴赏与分析实习》、《纺织大型实验》、《化纤纺丝工艺与检测》、《纤维性能测试》、《针织加工设备与工艺实习》、《横机工艺实验》、《现代准备大型实验》、《机织物设计、加工综合实验》、《非织造物设计、加工综合实验》、《聚合物直接成网大型实验》、《针织物设计、加工综合实验》、《计算机测配色实验》、《现代织造大型实验》、《纺粘大型实验》、《纺织材料与测试》）等35门实验课。

（4）分层次实践教学体系，实施校企联合实践教学

分层次的实验项目，满足不同专业、不同学生的个性需求。对于非工程类学生，以认识类实验实习为主；对纺织类专业学生，以设计性综合性实验为主；对于优秀学生，可以有更大的范围选择实验或自选实验和科技制作。同一类实验，也实行分层教学，在分层次教学中具体采取三种方式。

基础实验中，采取合作组合（跨学科专业教师组合）。在一个教学主题内容下进行教学规划，课程内容的穿插，如在针织教学中设计教师与工程教师组合，根据产业实际，将与专业课程有关联的跨学科内容有机结合起来，分别由不同背景的教师授课。这种新的教学方式加强了学生能力培养，成为复合型人才培养最佳的教学方式之一。

综合性设计实验中，采取项目化教学方式，多课程一体化教学。将以往分别独立的策划、设计的课程整合后由多位教师联合教学，根据产业和社会的实际需求设计项目，实行团队项目化教学，学生分组做项目和实验，提高学生的协作精神和实施能力。

创新性实验中，主要采取协作组合（企业专家和学校教师的组合）。邀请企业资深专业人士参与课程教学，向学生传达企业和市场对人才的要求，激发学生学习的积极性，使之成为与产业联系的纽带。学生可自行设计实验项目，进行设计开发研究。对学生的实验课程作业和成绩考核，邀请企业直接参与评价，让学生的实验和设计有机会被企业认识。这使实验学习变得生动、实效，激发了学生的内在学习动力。

（5）注重学校与社会协同育人，形成实践教学特色

实验中心通过实验室的“工厂化、工程化效应”，来提高课程建设水平、丰富教学内容。如《纺织导论》、《纬编工艺学》、《针织原理》、《织造工艺学》《纺纱工艺学》等课程的现场课就是利用典型产品认知实验室进行的，机构教学都利用了实际机器，又如《纺织工艺认识实习》、《专业认识实习》等课程的参观部分可安排在实验中心现场解决而不再需去工厂参观。“中心”作为毕业设计工作平台，很多学生以实验室为设计室，利用实验室的设计软件和设备开发新型的纺织面料和室内装饰产品。实验中心建设30多个校外实践基地，与行业内的诸多企业共同建设研发中心和实习基地。学生根据实践性教学环节教学计划可以有选择到校外实践基地实习、实训，接受真枪实弹的训练，取得了很好的教学效果。“中心”已形成“开放实验、行业实践、科技创新”的实践教学特色。

2013年“中心”获批一个国家级大学生校外实践教育基地建设项目：“浙江理工大学-浙江巴贝领带有限公司工程实践教育中心”。该“中心”的设立主要服务于“中心”纺织类相关专业的人才培养，保障我校纺织工程专业“卓越工程师教育培养计划”的顺利实施，同时面向省内相关院校和专业开放。该项目的实施对我校推进教学改革，创新校外实践教育模式，推动校企双方共同制定校外实践教育的教学目标和培养方案、共同建设课程体系和教学内容、共同组织实施培养过程、共同评价培养质量，促进学校与科研院所、行业、企业建立联合培养人才新机制具有重要意义。

（6）紧密联系社会和服务产业经济，实现示范引领作用

浙江的纺织产业在浙江和中国乃至世界都有着举足轻重的地位。据统计，2011年中国纺织品贸易出口占中国出口总额的13%，其中浙江的出口约占30%，纺织产业对于浙江的经济发展和外贸出口具有重要的作用。本学科具有“产学研”合作的历史积淀，许多科研成果都已经或部分在企业转化。在这些科技成果转化的过程中，学生参与发挥了重要作用。

此外，“中心”注重科研成果的转化，创新校企合作培养工程人才机制，与企业建立密切合作，建立了一批高校、企业合作综合实验平台，进一步发挥“中心”在工程人才培养中的作用，为企业培养了急需人才。我们的实验中心还接受外校学生实验、实习，以及接受国内、省内、行业内高校如东华大学、苏州大学、江南大学、嘉兴学院等数十所学校来实验室参观、交流，起到了示范引领作用。

4、注重实验过程，重视实验考核方法改革

“中心”各门实验课程都注重学生的实验（实习）过程，注重学生的实际动手能力和综合分析能力，建立了平时成绩、期末考试（考核）成绩或设计性实验成绩相结合的实验成绩考核方法。其中平时成绩占60％，期末考试成绩（或设计性实验成绩）占40%。平时成绩由多元要素组成，包括实验报告、课堂考查、阶段考核、原始记录和综合素质，以及校外企业人士评价等方面。实验报告强调规范性、以及对实验结果的体会。

在实验考核改革中，注重以下几个方面：

（1）学生实验成绩着重考核学生实验设计能力、动手能力、实验数据的分析及处理能力，以及实验报告的撰写能力等综合实践能力；

（2）根据实验教学的性质不同，考核侧重点也不同，对创新性的环节，注重过程的考核，对其他环节，则注重结果的考核；