创新教育理念下纺织材料课程的“四链融合”思政教改研究基于《纺织材料识别与应用》课程的改革实践

一、引言

当前，全球纺织产业格局正经历深刻重构。欧盟碳边境调节机制（CBAM）正式将纺织品纳入征税范围，对每吨 CO² 排放征收 50 欧元税费。这一政策导致以出口为导向的佛山纺织业遭受显著冲击：2023 年佛山纺织品出口额同比下滑 7.2% ，超过 60% 中小企业面临订单萎缩危机。与此同时，东南亚国家凭借劳动力成本洼地优势持续挤压我国中低端市场份额。佛山纺织集群暴露出系统性短板：中小型企业设备联网率仅 18% ，不足全国平均水平的一半；制造执行系统（MES）覆盖率仅 12% ，远低于德国 85% 的行业标杆；单位产品碳排放强度较国际先进水平高出 30% 。人才供给侧的结构性断裂——高职院校培养规模仅能满足 40% 的本地数字化技能人才需求。

在此背景下，传统《纺织材料识别与应用》课程陷入三重困境：教学内容滞后于产业技术迭代，仍在讲授传统技能，对 AI 视觉质检、纺织区块链溯源等前沿技术涉及甚少；思政教育脱离真实产业场景，未将欧盟碳关税压力、绿色供应链认证等现实挑战转化为教学案例；实训资源与企业生产数据割裂，学生操作平台使用理想化仿真数据，与企业生产数据脱节。这些困境本质反映了职业教育与产业变革的深刻鸿沟[1]。

习近平总书记强调“加快发展新质生产力”的战略导向，为破解上述困境指明方向。本研究以新质生产力“创新动力、数智效率、绿色低碳”三力为理论内核，首创产业技术链、人才链、政策链、服务链的“四链融合”教改模型，重构课程生态体系。以改革回应“教育如何回应产业变革”这一时代命题。

二、四链融合模型的学理建构

（一）新质生产力理论的教育转化

新质生产力强调以技术创新、要素创新、产业创新推动全要素生产率跃升。其在教育领域的转化需突破传统“技能传授”局限，构建“技术 - 人才 - 制度 - 服务”协同创新的生态系统：

创新动力维度聚焦技术攻坚能力培养。将纺织产业中高端纺机控制系统、无水印染工艺等“卡脖子”技术攻关，转化为课程中的技术原理深度解析与创新思维训练。

数智效率维度重在数据应用能力塑造。针对企业智能排产、AI 疵点诊断等增效需求，培养学生操作工业互联网平台、解析生产大数据的能力。

绿色低碳维度强调可持续发展素养内化。将欧盟 CBAM 机制、产品碳足迹认证等政策压力，升华为绿色材料选择、循环经济伦理的价值判断能力。

（二）产业四链与教育四链的映射

技术链转化实现教学内容与产业前沿同步 [2]。将产业端 AI 验布机、数字孪生系统等技术的规模化应用转化为课程中的智能材料识别模块。如将广裕纺织厂 AI 验布机误检率优化项目开发为卷积神经网络实训任务；将溢达纺织数字孪生工厂的能耗数据转化为碳足迹计算教学案例。通过转化使课程技术滞后周期从平均5 年压缩至18 个月。

人才链转化重构能力标准与培养模式。根据企业智能车间岗位能力图谱创建“三阶九步”教学模式：基础能力阶段在课堂完成纤维光谱鉴别原理学习（教师）-AI 验布机操作训练（工程师）- 疵布样本处理（学生）；综合能力阶段在实训中心进行项目工单开发（伦教纺织厂排产优化需求）- 算法参数配置（遗传算法应用）- 数字孪生系统验证；创新能力阶段深入企业产线采集实时数据- 双导师联合诊断方案- 交付《智能排产操作手册》。

政策链转化推动价值引领具象化。将欧盟 CBAM 条款、佛山市 30 亿元转型基金等政策文本 [3] 转化为绿色责任教育的生动载体。在教学实践中，学生设计“12 吨出口棉布碳关税对冲方案设计”工单：计算当前碳排放成本（基于佛山行业数据），提出材料替代（再生涤纶应用）、工艺改进（超临界染色）、碳汇购买等三种降碳路径，撰写含伦理风险分析的《绿色转型可行性报告》。将抽象的政策条文转化为可操作的价值观塑造工具。

服务链转化打破教育资源壁垒。佛山纺织云平台积累的 120 万张疵点图像、365 天设备能耗流、3800 套工艺参数等产业数据，经脱敏处理后接入教学系统。面对西樵面料企业“布疵分类标准不统一”痛点问题，学生通过平台 10 万张疵布图建立智能标注规范，实现“企业问题- 教学资源- 解决方案”的闭环流动。

（三）思政教育的三阶浸润机制

为破解思政教育“贴标签”困境，建立认知- 情感- 行为三阶浸润模型：认知层通过实证数据分析建立价值判断基础。情感层借助情境重现激发使命认同，重现张槎针织厂工程师三年攻克无水印染技术的历程，在剖析中渗透“攻坚克难、产业报国”的精神感召。行为层依托契约实践推动价值内化。学生在完成碳足迹计算任务后签署《纺织材料绿色选择承诺书》，将环保责任转化为具体操作准则。

三、实践创新：课程重构的操作路径

（一）课程内容的重构逻辑与实践载体

打破“纤维分类 - 性能测试 - 应用场景”的传统章节框架，构建“双模块、四维度”新体系：

智能材料识别模块（45 学时）聚焦数据驱动的材料表征能力培养。在织物疵点 AI 诊断单元，学生操作基于卷积神经网络开发的实训平台，处理广裕纺织提供的疵布样本。实训过程中，培养“精度即尊严”的工匠精神，通过调整损失函数参数、优化样本增强策略，学生模型平均准确率稳定在 92% 以上。在纤维成分光谱分析单元，引入佛山市场监管局打假办提供的案例，学生使用近红外光谱仪比对标准图谱，理解质量诚信对产业生态的基础价值。

绿色材料应用模块（30 学时） 侧重可持续性决策能力塑造。碳足迹精准核算单元采用ISO14067 标准开发计算系统，学生输入面料种类、染整工艺、运输距离等参数后，系统自动生成碳排放报告。分析结果显示 100% 棉面料碳排放较再生涤纶高出 40% 时，引导学生辩论“天然材料是否必然环保”的认知误区。在无水印染技术评估单元，学生操作超临界 CO₂ 染色仿真系统，对比传统水染工艺的耗水数据（1 吨布 /30 吨水），理解技术创新对资源约束的突破意义。

（二）教学组织机制的范式突破

双导师实景教学机制破解产教“两张皮”痼疾。企业导师准入设置刚性标准：5 年以上纺织企业技术主管经历，主导过智能化改造项目，持有教育部产学合作导师认证。在《AI验布技术伦理》教学中，双导师采用分段协同模式：校内教师先讲授卷积神经网络原理（30分钟），企业工程师演示验布机参数调试流程（40 分钟）；学生分组处理致兴纺织提供的疵布样本时（50 分钟），工程师指导图像标注技巧，教师引导思考“机器决策边界”；最后开展“AI 是否应完全替代人工”辩论（25 分钟），双导师联合签署人机协同操作规范（15 分钟）。

产业链项目实战平台实现教育价值外溢 [4]。2023 年承接企业真实工单 87 项，其中伦教纺织厂“设备空转率优化”项目最具代表性。学生团队驻厂采集设备启停数据，发现 32% 空转率源于排产逻辑缺陷。在双导师指导下，应用遗传算法重组生产批次，增加设备休眠策略，使空转率降至 9% ，日节电量达 200 度。该方案被纳入企业标准操作规程，年节约电费支出超50 万元，同时转化为《智能排产》核心教学案例。

（三）评价体系的维度创新

建立“双螺旋”评价模型，实现技能达标与价值引领的融合评估：

技能达标维度（占比 70% ）采用企业真实场景验证。AI 验布准确率要求 ⩾90% ，评分依据为学生在佛山纺织云平台上的测试记录；智能排产方案需提供节电率 ⩾15% 的第三方检测报告；碳足迹计算误差率阈值设定为 ⩽5% ，采用企业历史订单数据进行回溯验证。

价值引领维度（占比 30% ） 聚焦可持续发展素养 [5]。在“再生涤纶应用可行性评估”任务中，企业专家盲评方案的环保效益与经济成本平衡度；通过情景答辩考察职业伦理认知水平，如要求学生回应“当成本压力与环保标准冲突时如何决策”；更创新设置“绿色技术采纳承诺书”签订率作为评价指标， 100% 学生承诺在职业生涯中优先选用通过 LCA 认证的材料。

四、理论贡献与实践创新

创立职业教育生态化转型理论框架。传统产教融合常陷入“校热企冷”或“企热校冷”的钟摆困境，四链融合模型通过建立需求 - 资源 - 评价的动态平衡机制实现破局。技术链转化解决教育内容滞后问题（AI 验布技术导入课程）；人才链重构弥合能力代沟（智能车间岗位标准制定）；政策链内化推动价值观塑造（CBAM 机制转化为绿色责任教育）；服务链协同打破资源壁垒（产业数据接入教学平台）。这种全要素、全链条的整合，为职业教育服务新质生产力发展提供系统解决方案。

发展课程思政的具身化实践范式。突破思政教育与传统课堂的物理边界，在技术操作中完成价值传递：学生调整AI 验布机参数时，以“精益求精”的工匠精神将精度提升到 0.1% ，减少订单损失超百万；计算碳关税成本过程中，每克 CO₂ 排放对应0.12 欧元税费，建立起“绿色即竞争力”的产业敏感度；以“技术创新必须保障劳动者权益”的价值共识开展在无水印染技术伦理辩论。

构建双导师协同云平台。平台设置企业端与教学端双入口：企业提交痛点工单后，系统自动脱敏关键数据，同步匹配教学资源库；教师端调用伦理案例库植入思政元素（如添加“技术迭代中的工人权益保障”思辨点），最终生成含产业数据、技术工具、价值议题的融合型教案。

五、结论

本研究通过四链融合模型，实现纺织材料课程在教学内容层面、思政教育维度和人才培养质量上的三重跃升。推动纺织业迈向“科技、时尚、绿色”的新纪元：职业教育唯有打破传统课堂的物理边界与学科壁垒，构建教育链、产业链、创新链、人才链融合共生的生态体系，培养驾驭智能装备、担当产业变革的新工匠。这既是中国纺织业突破“高端锁定”困局的密钥，更是职业教育对“如何服务新质生产力”这一时代之问的坚定回答。

参考文献：

[1] 教育部 .《职业教育产教融合赋能提升行动实施方案（2023—2025 年）》[Z].2023.

[2] 佛山市政府 .《佛山市制造业数字化智能化转型发展若干措施》[Z].2022.

[3] 王晓燕 . 课程思政赋能新工科人才培养的路径探索 [J]. 中国职业技术教育，2023(10):45-49.

[4] 张槎针织产业集群 . 数字化转型白皮书 [R]. 佛山：佛山纺织协会，2023.

[5] UNESCO. Engineering for Sustainable Development[R]. Paris: UNESCO Publishing, 2021.

作者简介：姓名：孟雨辰；性别：女；出生年月：1998.5 ；民族：汉；籍贯：安徽安庆；职称：助教；学历：硕士研究生；研究方向：纺织材料。项目来源：基于创新教育理念下的《纺织材料识别与应用》思政教改研究XJJG202401。