職業院校教學能力大賽背景下的教學設計實踐與探索
——以“室內甲醛的檢測與治理”為例

王 暉，楊 嶺，李 燁

（蘇州農業職業技術學院環境工程學院，江蘇 蘇州 215008）

全國職業院校技能大賽（原信息化教學大賽）是國家積極推進職業教育信息化的一項重要制度設計，是職業院校教育教學改革的燈塔和風向標，是新時代職業教育推動深化“三教”改革的重要抓手。職業院校的使命是為社會培養與時俱進、德技并修的復合型技術技能人才，實現院校與行業市場無縫對接。這就要求職業院校重視教學改革，全面提升教育教學質量，全方位落實人才培養方案。筆者團隊作品《健康環境促進行動—室內甲醛的檢測與治理》獲得2019年全國職業院校技能大賽教學能力比賽高職專業技能一組一等獎。本文依托該作品，對空氣環境監測課程整體模塊化設計和室內甲醛檢測項目的教學設計進行分析闡述，探究如何開發優秀的教學設計。

1 課程基本情況

《空氣環境監測與治理》課程是環境監測與控制技術專業以及環境工程專業的一門專業核心課程。該課程主要內容為室外環境空氣、室內環境空氣、工業廢氣和汽車尾氣中主要污染物的檢測和治理；依據專業標準、人才培養方案、課程標準，參照國家職業資格培訓教程，同時結合崗位典型工作任務，我們將課程內容整合成八個項目。如表1。每個檢測項目按照工作過程分別設置檢測方案制定、樣品采集、樣品測定、治理方案制定四個任務，每個任務都以團隊協作的形式完成，注重個人能力和團隊合作能力的培養。

表1 《空氣環境監測》模塊化整合示意圖

通過學習，學生應理解空氣樣品的采集與保存、物理性質的測定、金屬化合物的測定、非金屬無機物的測定、有機化合物的測定、操作步驟及影響因素等方面的基本理論，基本知識和基本技能，并具有良好職業素養。

2 教學對象與分析

2.1 基本情況

本課程開設在第四學期，課程開展之前，學生已經學習了基礎化學、儀器分析、水環境監測等專業基礎課，具備實驗室分析基本操作技能和水環境監測基本的方法、原理及操作。

2.2 主要問題

通過與學生代表座談、發放問卷調查等形式調研，將授課對象普遍反映的上課需求總結為以下四方面：

（1）學習形式傳統且單一。高職院校學生普遍不喜歡課堂上講理論、講方法、做練習的抽象模式，學習積極性不高，學習效果不佳。

（2）缺少真實的情境體驗。要想讓學生真正掌握布點、采樣、測定的方法，就要借助不同類型不同情境的案例反復練習。

（3）信息化水平不高。大型檢測儀器原理難懂，儀器結構復雜，操作軟件步驟煩瑣，測試時間長，儀器昂貴，不能滿足每位同學上機操作的需求，需要借助虛擬仿真軟件來完成相關教學任務。

（4）評價指標單一。檢測類課程實踐性強，注重操作過程的規范性和測定結果的準確性，同時兼顧理論學習的扎實性，因此僅以期末考試試卷成績作為課程成績，不能全面衡量學生對知識、技能和素養掌握情況。

3 教學策略

3.1 產教融合，項目化教學

從校企共享平臺獲得典型室內甲醛委托檢測案例，創設真實的委托檢測情境，請同學們進行甲醛檢測方案的制定，最后將學生制定的方案與企業制定的方案進行比對。將教學內容與企業實際工作內容相結合，實現了產教融合。同時，該企業也是我校畢業生的創業項目，這樣的創業典型能以榜樣的力量激發學生的創新創業熱情。

3.2 采用以學生為主體、教師為主導的任務驅動式教學方法

課堂上采用教師布置任務，學生分組完成任務。學生完成任務的組織形式有“組內協作與組間對抗相結合”“組內協作與組間協作相結合”兩種。比如居住類建筑室內甲醛治理方案制定中的第一個案例，先組內協作完成方案的制定，通過OneNote共享給其他組，再通過組間對抗的形式糾錯完善；而在第二個案例中，則先將案例拆解成幾個任務，由不同組協作完成，最后合并成一個完整方案。

3.3 根據課前測試成績對學生進行分組，實施因材施教

課前在課程平臺布置作業題，根據作業完成情況判斷學生的基礎及個人能力，按照不同基礎和能力將學生分組；課中教師發布難易程度不同的課堂任務給各組同學，并分類指導。

3.4 遵循學習規律，設置難度層層遞進的教學環節

檢測方案設計從簡單的單居室開始，逐漸從居室結構的復雜程度、功能的多樣化程度、居住人群的特殊性、居住區氣候條件的多變性等角度出發增設難度，遵循學生認知規律，保證教學目標的可達性。

3.5 任務驅動背景下基于角色體驗式的個性化教學

在“甲醛樣品的采集”這部分內容的學習中，我們采用了角色體驗式教學，在明確了甲醛樣品采集方法這部分理論知識之后，學生進入行動學習環節。教師創設入戶采樣情境，學生進行了分組分角色模擬演練。小組內學生根據個人意愿，協商進行角色分工，并在第二輪模擬演練中進行角色的互換。角色的體驗和分工，使學生迅速進入工作情境，同時增強了小組成員間配合的緊密度，強化了學生的合作意識。

4 教學資源

檢測類課程，由于檢測流程涉及內容變化多，從檢測方案制定、樣品采集、樣品測定、數據的處理、質量保證，每個部分學習內容的性質不同，不可復制，沒有一個統一的軟件使用。且上課所需的場所也不同，有教室、實驗室、企業等。因此，教學資源需求量大，種類多、零碎。本作品使用到的教學資源可總結為以下五大類：

4.1 教學場所

教學場所包括智慧教室和數字化實訓室。

4.2 功能性軟件資源

4.2.1 3D布點軟件

自主開發的3D布點軟件用來實現采樣點位置的確定；3D布點軟件衍生出的污染源識別功能，用來幫助學生理解甲醛污染源識別要素；

4.2.2 氣相色譜虛擬仿真軟件

氣相色譜虛擬仿真軟件能夠克服氣相色譜法原理深奧難懂、氣相色譜儀精密昂貴，不能滿足每位同學上機操作的問題，幫助學生更好的學習方法原理以及氣儀器的使用。同時，軟件自動評價和分析反饋功能，能夠幫助學生發現問題、解決問題。

4.3 原理動畫

教學過程中使用了采氣管原理動畫、氣相色譜儀程序升溫原理動畫、溶液稀釋倍數原理動畫等。動畫的使用，實現了微觀事物可視化，枯燥的事物生動化，有效增強了學生學習興趣，提高了學習效率。

4.4 操作微視頻

比如企業布點方案視頻、企業現場采樣標準操作視頻、教師演示操作視頻等。

4.5 各種網絡已有軟件

比如QQ的視頻直播功能，可以實現在實驗操作中教師一人操作學生多人觀摩；QneNote電子筆記，可以實現資料的輕松調閱、經驗總結、經驗的組間分享、協同完成方案的設計等。

這些教學資源的開發和利用，均用于各個課時中教學重點的解決和教學難點的突破。

5 課程評價

采用多元化學習效果評價。在學習效果評價中，綜合考慮任務目標、教學目標和具體學習活動實施情況，整個評價過程分為課前、課中和課后三階段，教師、企業、軟件和同學四元評價主體，對學生的學習行為和學習結果進行全面多維的評價。課前考評學生預習情況；課上考評學生任務下的知識、技能掌握情況、課堂參與力度及團隊協作能力；課后考評學生的技能拓展、遷移、運用能力。

6 課程思政

將課程思政潛移默化的融入專業課程，我們從以下三方面入手落實：

6.1 在教學過程中注重培養學生的職業素養

室內甲醛的檢測關系到人們的健康，工作人員應具備科學嚴謹、精益求精的職業素養。若采樣點布設不合理、采樣操作不規范、檢測數據質量不過關、治理方案不科學，將直接導致人群健康受害。因此，應堅持將規范操作意識和質量控制意識貫穿教學始終。將國家頒布的《室內環境空氣質量監測技術規范》（HJ/T167-2004）、《環境空氣采樣器技術要求及檢測方法》（HJ/T375-2007）、《居室空氣中甲醛的衛生標準》（GB/T161271995）等國家標準與政策法律法規及環境監測員等職業標準細化融入教學考核環節，培養學生規范化、科學化操作，強化學生職業素養養成和專業技術積累；依托一系列的規范操作對照單，使學生在學習中潛移默化地形成一定的品質意識，培養學生精益求精的工匠精神；同時在現場采樣演練環節，設置現場質檢員這一角色，負責控制采樣進度、監督采樣質量，同時對采樣操作進行全過程錄像，強化學生質量控制意識。

6.2 潛移默化地對學生進行愛國主義教育

教學過程中涉及舉例時，選擇我國的科學家、我國家自主研發的產品等，有利于樹立文化自信，增強學生的民族自信心和民族自豪感。比如在宣揚工匠精神時，舉例我們國家天眼之父南仁東先生的生平事跡。

6.3 利用各種細節植入環保理念

比如實訓室墻上張貼環保裝飾圖畫和環保標語。

7 反思與改進

7.1 進一步豐富教學案例和情境

由于學生個體基礎和能力存在差異，在課堂教學中教師按照不同基礎和能力將學生分組，不同組發布難易程度不同的課堂任務，并分類指導，實現因材施教。這就需要大量的難易程度不同的案例和情境做支持。因此應進一步加強校企合作，共同開發多樣化、多層次的案例和情境，對學生進行更合理任務分配，促進學生共同進步。

7.2 整合信息化資源，形成多功能綜合性軟件

教學過程中使用的自主開發3D布點軟件、氣相色譜虛擬仿真軟件、操作步驟排序軟件等，有效提升了教學效果。但是軟件功能單一，通用性不高，僅應用于部分項目的教學。因此還需在現有的軟件下開發多種功能，使其成為“一件多用”的多功能綜合性軟件，降低軟件開發成本，提高軟件使用效率。

8 教學設計舉例（治理方案的設計2課時）

8.1 課前

課前，教師在課程平臺發布兩個自主學習任務。任務1要求學生通過微課和視頻資源，自學三種治理方法的原理；任務2查找文獻資料，總結出三種治理方法的優缺點及適用情況。教師后臺查看并批改作業，依據完成情況，對學生進行分組。發現學生對各種甲醛治理方法的原理理解不透，對各種方法的適用情況含混不清，依此調整教學策略。

8.2 任務1治理方法解析

為了解決學生知識上存在的漏洞，掃清學生在治理方案設計時的絆腳石，教師針對課前測試反映出的知識盲點，結合Flash動畫、微視頻進行精講。解決了教學重點1。

8.3 任務2案例練習

（1）環節1獲得任務。教師播放企業導師發布真實的委托檢測案例的視頻，師生以此為任務，開展學習活動。

（2）環節2分析案例。教師組織同學從居室所在區域氣候狀況、居室結構特點等不同維度對案例進行分析和討論；結合各種治理方法的適用情況，每組挑選一種或者幾種治理方法的組合，形成初步的治理策略。通過小組匯報、組間糾錯和教師總結，最終師生對室內甲醛治理采用的方法達成一致共識。

（3）環節3制定方案。確定了策略，接著就是制定具體的治理方案了。學生打開甲醛污染治理軟件，完成方案的制定。在此過程中，教師巡視查看，對個性問題單獨指導，共性問題統一講解。同時給出個性化考核分。

（4）環節4對比方案。學生提交方案，教師組織學生從所需費用、實施的難易等角度討論方案的經濟性和可行性，最終給出綜合評分，同時探討提高攻略。

（5）環節5完善方案。學生調整和完善方案，并通過OneNote筆記進行方案的組間、教師、企業指導老師共享，以供后續多元評價。

8.4 課后

對于評價未合格的方案，學生課后繼續修改，直至合格；已經合格的方案，在企業老師和教師的指導下，繼續打磨至優秀，上傳至校企合作平臺，作為可供客戶挑選的治理方案，有效實現教學成果社會化。

9 結語

比賽不是終點，而是新的起點。比賽結束后，參賽者從選手身份回歸教師身份。通過比賽，教師提升了自己的教學能力和理論素養，接下來要做的就是從比賽的16個課時延伸出去，覆蓋到整門課乃至整個專業的各門核心課程，將比賽成果真正的應用到實際教學中。