摘要:“化工單元操作技術”是高等職業院校化工相關專業的必修課程。課程組以對接企業生產崗位、融入崗課賽證等方式,重構課程內容;通過自建、共建、引進等多種模式,豐富充實課程資源;并在此基礎上探索出適應高職院校學生特點和人才培養需求的理虛實一體的創新教學模式,從而助推高職“課堂革命”的實現,全方位提升職業院校的課堂教學質量。
關鍵詞:化工單元操作技術;數字化資源;理虛實一體化;教學模式;課堂革命
近年來,職業教育得到了快速發展,人才培養質量也穩步提升,但很多高職院校在課堂教學方面仍存在諸多問題[1]。為此,時任教育部部長陳寶生吹響了“課堂革命”的集結號[2]。
數字化課程資源的建設和應用是“課堂革命”的重要一環[3]。教育者借助現代先進科學技術,在對學習者授課時,通過豐富多樣的課程教學形式,刺激學生的感官,集中學生的注意力。一方面能提升教師自身的授課水平,另一方面也能夠提升學生的學習效果和思辨能力。數字化課程資源已成為當前最基本的輔助教育手段[45]。現階段,各院校為了更好地提升本校的教育質量、提高學生的自主學習能力,爭相引進數字化課程資源,以期為本校學生教育創建一個先進的、多樣化的學習氛圍,從而實現學生自主學習的教學目標[6]。
近年來,科技信息化實現了跨越式發展,老師們開始逐漸接受新型教育教學模式,逐步將現代信息技術運用到課程教學中。各類高等院校都在致力于建立在線教學資源項目[78]。本文以“化工單元操作技術”課程為例開展研究,依托前期在線精品課程的建設成果和教學能力大賽的獲獎經驗,對接企業生產崗位,融入崗課賽證,不斷采納行業新標準、新技術。通過自建、共建、引進等多種模式豐富充實課程資源,并在此基礎上探索出理虛實一體的創新教學模式,為高職院校合理建設和應用數字化教學資源、探索專業課程的“課堂革命”提供了思路和方法。
1重構課程內容
課程以化工行業真實生產任務為載體,將化工行業的新標準、新技術不斷融入課程內容中。課程團隊在課程建設過程中,對接化工技術領域和職業崗位群,落實立德樹人根本任務。以遵循職業能力形成規律為導向,將課程整合細化為流體輸送、熱量交換、蒸餾提純、吸收分離、干燥處理及萃取操作等6個學習項目。按照“懂原理熟仿真精操作能排故保質量”的教學過程,將教學項目細為18個教學任務,并將多元思政元素融入每個教學任務中。
課程教學內容如下所示。
1.1必修模塊
1.1.1項目一流體輸送
任務一化工生產管路的選用,8學時,管路投資費用高低關系體現了馬克思主義對立統一規律。
任務二離心泵送料,6學時,樹立人生正確理想、正確人生前進動力。
任務三其他類型泵送料,4學時,培養學生精益求精、規范操作的工匠精神。
任務四高位槽送料,4學時,伯努利方程式、能量轉化的原理在工作、學習時間安排上的運用。
任務五壓差送料,4學時,主要矛盾和次要矛盾哲學原理的運用。
任務六真空輸送,4學時,從輸送原理引申出中國共產黨強大的創造力、凝聚力和領導力。
1.1.2項目二熱量交換
任務一換熱原理及換熱器認知,6學時,培養學生節能環保的意識。
任務二換熱裝置的流程導析,4學時,培養學生團隊合作、溝通表達的職業素養。
任務三換熱裝置的實操實訓,6學時,培養學生精益求精、規范操作的工匠精神。
任務四傳熱控制與故障處理,4學時,培養學生一絲不茍、堅持不懈的職業品質。
1.1.3項目三蒸餾提純
任務一精餾原理與裝置認知,6學時,培養學生堅持不懈,百折不撓,尋求真理的科學精神。
任務二精餾裝置的流程導析,6學時,培養學生嚴謹、規范、安全、環保的職業素養。
任務三精餾裝置的實操實訓,6學時,樹立節能降耗,降低成本,提高經濟效益的工程意識。
任務四精餾產品質量控制與故障處理,6學時,培養學生精益求精、堅持不懈的工匠精神。
1.2選修模塊
1.2.1項目一吸收分離
任務一吸收解吸原理與裝置認知,2學時,引導學生理解節能環保的理念。
任務二吸收解吸裝置的實操實訓,4學時,培養嚴謹、規范操作的職業素養。
1.2.2項目二干燥處理
任務一干燥基本知識及裝置認知,6學時,理論聯系實際,學以致用。
2充實數字化課程資源
課程團隊在已有課程資源和建設經驗的基礎上,通過自建、共建、引進等多種方式,解決數字化教育資源整合的問題[9]。具體包括:(1)根據職業需求和行業發展需要,補充微課、微視頻和微案例;(2)開展符合學生認知規律和學習習慣的微討論、微活動和微展示等教學環節;(3)順應現代化工發展前沿,校企合作開發多功能智慧單元操作實訓裝置及數字孿生3D仿真遠程操控軟件;(4)自主開發配套的工作手冊式教材;(5)引入化工精餾1+X虛仿平臺等。
2.1資源建設
2.1.1思政融入
課程團隊以“嚴謹、規范、安全、環保”為思政主線,采用思政和素養雙線并進的方式,提高學生綜合素質。在教學過程中,采用多種方式融入思政元素,引導學生樹立家國情懷和職業榮譽感。在小組協作完成具體任務時,遵循7S管理,提高團隊協作意識、溝通表達能力,促進科學精神和工程思維的培養,助力學生職業素養的養成。
2.1.2針對課程特點,開發多維教學資源
鑒于本課程實踐性強的特點,校企合作開發了智慧單元操作實訓裝置及數字孿生3D仿真操控軟件,有效解決了化工相關專業教學過程中“進不去、看不見、摸不到”的困境。自主制作大量數字資源,其中PPT40個、視頻(含微課、動畫、技能操作視頻)115個,占比82.14%。課程MOOC平臺累計選課人數達40 548人,學員所屬單位449個,累計互動次數58 364次。課程共發布題庫數量1 426道,組成測驗18個,作業6個,考試1次。課程通過立體化智能平臺貫穿教學過程,讓學生實現“微課學,仿中學,做中學”。
2.1.3融入崗課賽證
根據化工生產、分離及安全技術崗位需求,將化工精餾1+X證書技能標準融入課程內容,并結合化工生產技術大賽項目,有機融入教學資源,保持課程資源的高階性、新穎性、實用性與適用度。
2.2資源應用
課程教學以任務驅動為導向,采用情景教學、小組協作、自主探究等教學方法。利用交互動畫、多媒體等多維數字資源,將單元操作基本知識及工作原理等抽象內容動態化,有助于教學難點的理解;采用1+X虛仿平臺進行單元操作、調節操作,學生能夠反復練習,有助于掌握設備操作要點。利用智慧實訓裝置進行現場實操訓練,強化對真實設備的實操能力。
3創新教學模式
課程團隊充分利用多維數字化課程資源,融入化工生產技術大賽和化工精餾1+X證書的相關知識內容,借助省級精品在線開放課程平臺、1+X證書虛仿平臺、智慧實訓裝置平臺,探索出“課前自主探究,課中任務實施,課后拓展提升”的“崗課對接、賽證引領”理虛實一體化的創新教學模式,以此激發學生的學習興趣,高效達成教學目標。
3.1借助三大立體化智能平臺,構建理虛實一體化教學模式課程采用工廠實景教學方式,融入“大賽”和“1+X證書”的相關知識內容,借助省級精品在線開放課程平臺、1+X證書虛仿平臺、智慧實訓裝置平臺,構建理虛實一體化教學模式。將“嚴謹、規范、安全、環保”的職業素養融入教學全過程,完成課前自主探究,課中任務實施,課后拓展提升,全過程實現智能評價,培養具有工匠精神和信息素養、能夠從事化工生產操作與控制、工藝安全運行的高素質技術技能人才。
3.2架構教學組織,突破教學重難點
本課程以真實生產任務為載體,通過校企合作實現工廠實景化教學環境,采用雙師育人和“理虛實”一體化教學模式,設計多個教學任務,層層遞進,突出教學重點,突破教學難點。整體教學組織通過課前初探,課中任務引入、方案解析、操作訓練、評價總結,課后拓展“三段六步式”過程展開。教學遵循“先學后教,以學定教”原則,線上線下相結合,突出學生的主體作用。通過仿真資源訓練和實景現場操作雙管齊下,讓學生做到知原理、精操作、重環保、高質量。
3.3開展多元多維綜合教學評價
課程組緊扣教學目標,利用智慧職教、課程云平臺收集課前、課中、課后全過程數據,進行實時評價;利用虛仿平臺和智慧實操平臺對訓練項目考評,并對階段性成果進行收集、評價與呈現,促進學生自我肯定。全程精準記錄,形成由教師評價、學生自評互評、系統評分和企業評分的“多元多維”評價體系。
4結語
“化工單元操作技術”課程采用理虛實一體化模式,由雙師指導教學,學生綜合成績達標率100%,顯著高于傳統教學時的35.9%,學生教學目標有效達成。知識點學習考核80分以上的學生人數占80%以上,通過任務前后平臺測試數據對比,學生成績有大幅提升,增值效果明顯。以真實生產項目為載體,采用崗課賽證的融通育人模式,強化學生操作的規范性和專業性。通過引入增值評價,使學生的精益求精、嚴謹規范、團隊協作和安全意識等職業素養得到全面提升,進而得到學校、老師、企業多方認可,實現能力與素質、內容與崗位、教學與工作、技能與證書的“四融通”。
參考文獻:
[1]蔣永林,李乾.高職院校數字化資源建設與應用創新實踐研究[J].中國教育信息化,2022,11(28):123-128.
[2]蔣玥.高職院校英語數字化課程資源建設研究[J].科教文匯,2023(7):80-82
[3]李乾,阮志剛.高職院校在線課程資源引進與改造的路徑[J].工業技術與職業教育,2020(12):105-108.
[4]楊宗凱.教育的全面數字化轉型已成必然趨勢[N].中國青年報,2022-04-11.
[5]丁雅誦.教育數字化戰略行動取得階段性成果國家智慧教育平臺正式上線[N].人民日報,2022-03-28.
[6]盧海娟.“互聯網+”背景下職業教育信息化創新發展探究[J].數據,2023(3):183-184.
[7]李朋.線上線下混合式教學模式改革:以數據庫技術及應用課程為例[J].遼寧經濟職業技術學院遼寧經濟理干部學院學報,2023(2):93-95.
[8]嚴梅.高職院校數字化課程資源建設現狀與建設策略:以計算機物聯網專業為例[J].中國多媒體與網絡教學學報,2021(10):4-6.
[9]劉煒.新形勢下職業本科數字化課程資源建設實踐與研究[J].辦公自動化.2023,28(10).
基金項目:2023年度河北省教育科學“十四五”規劃課題“基于‘課堂革命’的高職院校數字化課程資源建設和應用研究”(2304220)
作者簡介:呂靜,女,河北石家莊人,副教授,碩士,研究方向:化工環保。