基于職業學校項目課程促進學生科學素養提升的思考
——以機電一體化專業為例

□張 虎

一、機電一體化專業學生科學素養的內涵研究

(一)機電一體化專業核心素養。機電一體化專業是五年制高職校常見熱門專業，需求量大，招收學生數量多。機電專業主要從事機電產品的制造、機電設備安裝調試員、電氣技術員及質量檢驗員等工作。

五年制高職校機電一體化專業要求學生具有一定的文化基礎知識，包括政治素質及一定層次的審美認知。同時學生還必須掌握專業知識，包括機械制圖知識、氣液壓傳動知識、可編程控制器的編程知識、機電設備管理、維護及保養的相關知識與生產質量管理和質量控制的知識。機電一體化專業學生的核心素養，除了日常的素養，還包括工作中所表現出來的思維、情感等綜合素養。

(二)五年制高職機電專業學生科學素養現狀。目前關于科學素養構成的基本共識概括為三個組成部分：科學知識、科學方法和科學精神。項目組設計《高職生科學素養調查問卷》，對樣本進行比照分析，結果顯示了五年制高職生對科學知識了解非常不平衡，對科學方法有較深層次的理解，對科學精神的認同度高，但學生學習興趣淡薄，科研探究意識薄弱，總體科學素養略低。

(三)核心素養與科學素養貫通培養探討。五年制高職校日常教學工作中，重視培養學生的動手實操能力，不重視培養學生根據實際獨立思考問題的能力，原因在于部分教師注重知識的講解，忽視了課程相關科學素養的培養。

表1 專業核心素養與科學素養貫通培養框架

項目組結合機電類課程特點進行教學實踐，以柔性灌裝生產線綜合項目制課程為例，針對核心素養與科學素養貫通培養進行探究，如表1所示。

二、科學素養視域下的綜合實踐課程重構

柔性灌裝生產線綜合項目制課程借鑒STEAM模式(圖1)，對專業課程進修融合，以教學標準、企業標準為依據，以綜合實踐能力培養為重點，旨在培養綜合應用型人才。每個單元模塊可獨立運行，也可聯機運行。

圖1 項目制課程教學示意圖(借鑒STEAM模式)

課程融入《PLC編程及應用技術》《電氣系統安裝與調試》《液壓與氣壓傳動控制技術》《鉗工實訓》和《數學》等課程內容，將知識串聯起來，創立了接近實際工作情景培養學生的科學素養。柔性灌裝生產線教學是基于情境提出的綜合學習項目，圍繞該項目配置知識、技能，培養學生價值觀。

學生在知識和技能點的學習過程中，縱向構成知識積淀，構成了成熟的經驗和知識體系。各個情境均以完整的工作行動過程為導向，通過“獲取信息-制定計劃-做出決策-實施任務-檢測質量-任務評估”6個步驟展開教學。

三、可操作可視化多元化考核評價體系

任務實施后，以小組為單位，匯報各自的作品，同時展示完成過程，進行交流互評，借助手機的“直播”功能，將驗證結果清晰地展現在全體同學眼前。教師團隊根據平臺反饋結果對各個環節橫向和縱向比較，找到薄弱環節，使教學更有針對性。借鑒職業崗位能力需求，引入職業行為能力評價元素，采用多元化、綜合性評價方式，以基于證據、關注細節為準則，建立以“社會能力、個人能力、專業能力、表達能力”四維評測元素為核心，知識技能與綜合能力并重的學習質量評價體系。通過日常觀察，收集學生真實信息，量化考核，避免核心素養局限于專業能力。學生采用“學習日志”的方式對每天的學習進行反思和記錄，實現了做事和做人的統一。

四、項目課程促進學生科學素養提升案例

2020年專業馬林等9名學生帶著他們的項目“微光智造——開拓企業數字化的智能世界”參加江蘇省職業院校創新創業大賽，獲得了省賽二等獎。項目靈感來源于學生自身在企業的實踐經歷，通過對機械設備的市場分析、數據對比等科學方法的應用，驗證了項目具有巨大的商業性。團隊成員充分發揮科學精神，齊心協作，不斷深入研究探索，推出一套數字可視化實時決策系統，該系統集數據監測、統計、實時反饋與決策為一體，該產品具有低成本、高精度、實時性、集成化等優點，受到了企業認可。

課題組所在學校專業人才培養方案在課程設置過程中充分考慮學生科學素養的培養和提升，專業課程設置框架主要包括公共基礎課程體系、專業(技能)課程體系。在第一、二學年側重科學知識的普及，學生在學習基礎課程的同時，在日常教學中將科學知識貫穿于其中，電工、電子技術基礎等專業基礎課程的開設讓學生掌握基本的科學知識，夯實專業基礎。第三、四學年注重科學方法的訓練，在完成項目任務的過程中學生需要通過假設、實驗、類比、修正等方法完成項目任務，這能鍛煉學生獨立思考、自主探究的能力以及細致觀察的實踐能力。

在第五學年主要是科學精神的培養，通過參加1+X等級證書，培養學生的實踐探索精神，通過結合所學的專業科學知識和科學方法，在實踐創新中融入科學精神，不但能夠順利通過證書考核并且對科學精神進行了有效實踐。畢業設計更是科學精神的拓展和延伸，這也是高職學生在校的最后一項專業學習項目，學生在完成畢業設計的過程中充分發揚科學精神，求實求真，積極探索，在實踐創新中感悟科學精神。

五、學生學習質量及科學素養調查

針對實施綜合項目制課程教學后學生的學習質量及科學素養，課題組組織了多次問卷調查，既有已畢業學生的滿意度調查，也有在校學生的網絡問卷調查。

解決問題能力是學生科學素養的關鍵之一。設計縱向發展和橫向比較兩個緯度的評估結果。五年制高職學生綜合解決問題的能力不是很強，面臨不熟悉的情境時候，學生選擇放棄的比較多，經過項目制課程的教學和團隊合作，學生的整體自信心提高明顯，畏難情緒較少，解決問題的能力相較平行班和同類學校有較大幅度的提高，整體科學素養提升顯著。

六、結語

學生對綜合項目制教學整體滿意度高，學生技能提高的同時，團隊合作能力和科學素養自身都有提高。項目組將圍繞項目課程中的關鍵知識點細化過程監控點，通過對標分析，引領人才培養持續提升。