港口裝卸工藝學(xué)混合式教學(xué)與改革探索

毛鴻飛　赫巖莉　吳光林　林金波　田正林

［摘 要］該研究緊跟國(guó)家的教育方針和高等教育的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)新工科建設(shè)要求對(duì)港口裝卸工藝學(xué)課程混合式教學(xué)的內(nèi)容、過(guò)程以及理論和實(shí)踐的考核形式等進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以提高教學(xué)質(zhì)量和優(yōu)化教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］港口裝卸工藝學(xué)；混合式教學(xué)；虛擬仿真平臺(tái)；課程改革

［中圖分類號(hào)］ G642.41 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2022）10-0119-04

新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迫切需要新型工科人才支撐，面向新工科的課程建設(shè)成為高校學(xué)科建設(shè)的主要內(nèi)容之一，并得到了教學(xué)工作者的廣泛重視[1-3]。在我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)和廣東省海洋強(qiáng)省的政策要求下，建設(shè)船舶與海洋工程學(xué)科已成為廣東省高等教育的緊要任務(wù)。近年來(lái)，隨著水運(yùn)行業(yè)在我國(guó)的迅速發(fā)展，港口碼頭已逐漸成為運(yùn)輸和中轉(zhuǎn)貨物的重要節(jié)點(diǎn)[4]。港口裝卸工作是港口生產(chǎn)的基礎(chǔ)，港口裝卸效率受到裝卸工藝配置水平、操作機(jī)械化程度以及裝卸工藝流程等因素影響，這些因素是否科學(xué)合理對(duì)港口盈利、生產(chǎn)安全和環(huán)境保護(hù)等方面有著顯著的影響，關(guān)乎港口的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[4-5]。

近年來(lái)，港口裝卸工藝學(xué)成為指導(dǎo)港口生產(chǎn)的重要專業(yè)支撐，也是船舶與海洋工程學(xué)科的核心專業(yè)課。這門(mén)課程面向港口航道及海岸工程專業(yè)本科學(xué)生，讓學(xué)生在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，熟悉港口裝卸工藝流程，了解各種相關(guān)裝卸設(shè)備，學(xué)會(huì)制訂裝卸工藝方案和分析工藝系統(tǒng)，基本掌握港口裝卸工藝學(xué)的作用與內(nèi)容，件雜貨裝卸工藝、集裝箱裝卸工藝、木材裝卸工藝、煤炭和礦石裝卸工藝、散糧裝卸工藝、散水泥（化肥）裝卸工藝、液體貨裝卸工藝以及港口裝卸工藝設(shè)計(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證方面的知識(shí)。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

港口裝卸工藝學(xué)是港口航道及海岸工程專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程，涉及多門(mén)學(xué)科，內(nèi)容繁雜，綜合性較強(qiáng)，教學(xué)難度較大，對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力要求較高。傳統(tǒng)的以教師為中心的線下教學(xué)模式很難激發(fā)學(xué)生興趣，學(xué)生沒(méi)有真正參與到教學(xué)過(guò)程中就很難達(dá)到良好的教學(xué)效果。著名的學(xué)習(xí)金字塔理論詳細(xì)闡述了采用各種學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)效果，認(rèn)為被動(dòng)式學(xué)習(xí)的效率低于30%，而主動(dòng)式學(xué)習(xí)的效率高于30%。主動(dòng)式學(xué)習(xí)的具體方式按照其效率由低到高來(lái)排列大概如下：討論式學(xué)習(xí)（學(xué)習(xí)效率為30%～50%）、實(shí)踐體驗(yàn)式學(xué)習(xí)（學(xué)習(xí)效率為42%～50%）和教授他人學(xué)習(xí)（學(xué)習(xí)效率為75%～90%）。而被動(dòng)式學(xué)習(xí)方式的效率，聽(tīng)講為5%以下、閱讀為5%～10%、傳統(tǒng)的演示為20%～30%。上述學(xué)習(xí)效率的變化規(guī)律表明，以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式比傳統(tǒng)教學(xué)模式效率高、效果好。因此，如何在港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)中充分采用以學(xué)生為中心的教學(xué)模式是教學(xué)改革的關(guān)鍵問(wèn)題。

港口裝卸工藝學(xué)課程在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生由于實(shí)踐操作機(jī)會(huì)有限，對(duì)課程的理解僅停留在教材中的理論知識(shí)層面，無(wú)法深入理解港口工程和港口交通運(yùn)輸領(lǐng)域的實(shí)踐內(nèi)容。從總體來(lái)看，當(dāng)前港口裝卸工藝學(xué)課程存在以下主要問(wèn)題。

（一）部分授課內(nèi)容枯燥、授課方式單一

港口裝卸工藝學(xué)課程教師目前主要采用多媒體教學(xué)方式與傳統(tǒng)講授方式開(kāi)展教學(xué)工作。即便教師講授的信息量很大，內(nèi)容也很豐富，但方式略顯單一，學(xué)生只能被動(dòng)學(xué)習(xí)，其課程教學(xué)參與度不高，不便于理解和掌握港口生產(chǎn)的流程和方式。例如港口裝卸貨物分類、貨物裝卸工具分類、貨物裝卸工藝流程等的教學(xué)內(nèi)容枯燥和教學(xué)方式單一，無(wú)法全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)時(shí)缺乏主動(dòng)性。

（二）理論和實(shí)踐存在脫節(jié)現(xiàn)象

港口裝卸工藝學(xué)與港口生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)，是一門(mén)理論性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，然而，在該課程實(shí)際教學(xué)中卻往往出現(xiàn)重理論輕實(shí)踐的問(wèn)題。例如件雜貨的分裝、集裝箱的錨點(diǎn)對(duì)接和吊取、自動(dòng)化碼頭平面運(yùn)輸過(guò)程等均為理論性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，按照課程常規(guī)教學(xué)計(jì)劃，先集中開(kāi)展理論教學(xué)再集中安排實(shí)訓(xùn)教學(xué)，會(huì)讓學(xué)生在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)時(shí)缺乏相關(guān)實(shí)踐，導(dǎo)致其缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力，其學(xué)習(xí)效果也不理想。在疫情防控時(shí)期，現(xiàn)場(chǎng)授課難以集中開(kāi)展，因而理論與實(shí)踐脫節(jié)現(xiàn)象就難以避免。

（三）考核方式重理論輕實(shí)踐

當(dāng)前，港口裝卸工藝學(xué)課程大都采用線下試卷考核的方式，存在重理論考核輕實(shí)踐考核的問(wèn)題。理論性知識(shí)點(diǎn)可以通過(guò)試卷測(cè)試評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，而一些實(shí)踐知識(shí)，如船舶吊桿和門(mén)機(jī)搭配時(shí)的操作、貨船艙底工人和機(jī)械清艙操作、庫(kù)場(chǎng)平面運(yùn)輸設(shè)備的操作等因需要結(jié)合實(shí)例而無(wú)法在試卷測(cè)試中考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)和能力的掌握情況。此外，從學(xué)習(xí)主體出發(fā)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中也存在兩種情況：一是部分學(xué)生理論知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí)，但實(shí)踐能力較差；二是部分學(xué)生實(shí)踐能力較強(qiáng)，但理論知識(shí)基礎(chǔ)薄弱。這就導(dǎo)致在以線下試卷考核為主的評(píng)價(jià)體系之下，學(xué)生所獲得的考試成績(jī)無(wú)法全面客觀地反映其對(duì)港口裝卸工藝學(xué)相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐能力的掌握程度。

因此，針對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，課程組需要對(duì)這門(mén)課程的授課形式、理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式以及考核方式進(jìn)行改革創(chuàng)新，以提高課程教學(xué)質(zhì)量。

二、課程教學(xué)改革的方向和關(guān)鍵問(wèn)題

本研究結(jié)合當(dāng)前開(kāi)設(shè)港口裝卸工藝學(xué)課程的現(xiàn)狀，并針對(duì)教學(xué)中遇到的問(wèn)題，以提高教學(xué)質(zhì)量為目的，提出教學(xué)改革的方向與關(guān)鍵問(wèn)題。

受疫情影響，教育部根據(jù)防疫需要發(fā)布了《疫情防控期間做好高校在線教學(xué)組織與管理工作》指導(dǎo)意見(jiàn)，要求高校充分利用優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，積極開(kāi)展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)，保證疫情防控期間的教學(xué)質(zhì)量和進(jìn)度，做到“停課不停教、停課不停學(xué)”[6]。高等院校大規(guī)模的線上教學(xué)得以順利開(kāi)展，得益于廣大教師群體近年來(lái)在線上教學(xué)方面的不懈努力。大規(guī)模的線上教學(xué)實(shí)踐大力推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享、教師教學(xué)能力提升、教學(xué)模式創(chuàng)新、學(xué)生體驗(yàn)豐富等的快速發(fā)展 [7]，同時(shí)也為教學(xué)改革提供了新思路，指明了新方向。

廣東海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)科將線上教學(xué)模式引入港口航道及海岸工程專業(yè)實(shí)踐課中，與企業(yè)合作建設(shè)并利用好三維仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，獲得了疫情期間校級(jí)優(yōu)秀教學(xué)案例一等獎(jiǎng)，并累積了一些線上授課經(jīng)驗(yàn)，為港口裝卸工藝學(xué)課程的改革創(chuàng)新打下了良好的基礎(chǔ)。

（一）課程教學(xué)改革的方向和目標(biāo)

1.創(chuàng)新課程教學(xué)模式

為了積極改革傳統(tǒng)的“以教師為中心”教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生將被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，探索理論與實(shí)踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。在課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，利用港口航道及海岸工程仿真平臺(tái)，通過(guò)從開(kāi)啟實(shí)踐模塊到分析穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工等全過(guò)程的仿真實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力，從而提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。

2.完善課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制

港口裝卸工藝學(xué)課程需要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，完善課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制，從原來(lái)全部采用理論考核的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬€下理論考核+線上仿真實(shí)踐考核”的方式。也就是根據(jù)學(xué)生在線上實(shí)踐操作中對(duì)具體實(shí)踐分析和操作的掌握程度評(píng)定實(shí)踐成績(jī)，并在課程教學(xué)結(jié)束時(shí)通過(guò)理論考核檢查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，按預(yù)定比例評(píng)定課程考核成績(jī)。

（二）課程教學(xué)改革的關(guān)鍵問(wèn)題

1.線上線下混合式課程設(shè)計(jì)

本研究基于“速課網(wǎng)”的線下理論教學(xué)模式以及港口航道及海岸工程仿真平臺(tái)的線上實(shí)踐教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，以港口裝卸工作實(shí)施過(guò)程所涉及的貨種、裝卸工屬和設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)和工藝流程等知識(shí)為課程教學(xué)主要內(nèi)容，并將其轉(zhuǎn)化為可以在線上實(shí)踐操作的形式，讓學(xué)生更好地參與港口裝卸生產(chǎn)過(guò)程，也便于師生實(shí)現(xiàn)更有效的互動(dòng)。港口裝卸工藝學(xué)的線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)一步將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái)，使裝卸生產(chǎn)知識(shí)與技能相融合，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)踐要素的相互支撐。線上教學(xué)的模式有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的精神和能力，讓學(xué)生在溝通討論中提升學(xué)習(xí)能力和鍛煉邏輯思維能力。

2.線上教學(xué)和線下教學(xué)

廣東海洋大學(xué)的港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)，需要將知識(shí)結(jié)構(gòu)分成若干部分，進(jìn)而針對(duì)部分內(nèi)容，先結(jié)合微課堂開(kāi)展線下互動(dòng)式理論教學(xué)，再根據(jù)該理論知識(shí)開(kāi)展相應(yīng)的線上仿真實(shí)踐教學(xué)。在教學(xué)開(kāi)始時(shí)，學(xué)生自行分組，一般五人為一組，組內(nèi)成員共同完成線下測(cè)試和線上測(cè)試，并以小組討論和與教師討論的形式進(jìn)行互動(dòng)。教學(xué)過(guò)程中，教師的任務(wù)是以指導(dǎo)者身份參與教學(xué)當(dāng)中，對(duì)港口裝卸工藝學(xué)的理論內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行必要的講解，引導(dǎo)學(xué)生以“做中學(xué)”“學(xué)中做”的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中成為真正主體，提高學(xué)生實(shí)踐能力以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.理論考核和實(shí)踐考核

港口裝卸工藝學(xué)課程考核，既要重視對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)情況的考核，也要重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的考核。因此，本課程建立了線上微課堂測(cè)試、線下試卷理論考核和線上仿真實(shí)踐考核相結(jié)合的考核體系。考核的重點(diǎn)是學(xué)生完成港口裝卸工藝學(xué)課程目標(biāo)的狀況、學(xué)習(xí)積極性和課堂表現(xiàn)以及完成仿真平臺(tái)實(shí)訓(xùn)單元項(xiàng)目的情況和效率。過(guò)程考核是在每個(gè)教學(xué)階段的教學(xué)任務(wù)完成后對(duì)學(xué)生上課表現(xiàn)、實(shí)踐操作能力和表現(xiàn)的考核，占比20%；結(jié)課時(shí)的考核為線下理論考核和線上仿真實(shí)踐考核，主要考核學(xué)生對(duì)港口裝卸工藝學(xué)理論知識(shí)的掌握程度以及對(duì)仿真平臺(tái)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的掌握程度，分別占比45%和35%。

三、課程教學(xué)改革的推進(jìn)

為了提高港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)課程的性質(zhì)，筆者從以下幾個(gè)方面推進(jìn)港口裝卸工藝學(xué)課程的教學(xué)改革。

（一）開(kāi)展調(diào)研

深入分析港口裝卸工藝學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容和線上線下教學(xué)安排等基本情況，結(jié)合新工科的要求和港口航道及海岸工程新技術(shù)，設(shè)計(jì)綜合性的調(diào)查問(wèn)卷，通過(guò)多種形式對(duì)國(guó)內(nèi)外同專業(yè)的學(xué)生和專家進(jìn)行調(diào)研，調(diào)查并了解學(xué)生對(duì)港口裝卸工藝學(xué)課程的學(xué)習(xí)需求、對(duì)課程教學(xué)方案的意見(jiàn)和建議；收集同行專家對(duì)線上線下教學(xué)模式實(shí)施的建議；匯總調(diào)研結(jié)果和信息，采用統(tǒng)計(jì)分析軟件和模糊算法等多種數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行綜合分析。

通過(guò)參加港口規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)和運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)行業(yè)研討會(huì)、報(bào)告會(huì)，并走訪相關(guān)行業(yè)企業(yè)和開(kāi)展相關(guān)課程的高校，了解并掌握現(xiàn)代港口裝卸生產(chǎn)活動(dòng)的主要特點(diǎn)、技術(shù)、方法、過(guò)程等內(nèi)容，并深入剖析當(dāng)前港口裝卸過(guò)程亟待解決的技術(shù)性問(wèn)題，使所制訂的港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)方案更加具有針對(duì)性及合理性。

（二）開(kāi)展課程教學(xué)改革實(shí)踐

結(jié)合上述調(diào)研結(jié)果和《港口航道及海岸工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案》要求，確定港口裝卸工藝學(xué)課程的混合式教學(xué)模式和具體實(shí)施方案，從課程設(shè)置、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分配、線下教學(xué)場(chǎng)地布置和Wi-Fi使用、線上仿真平臺(tái)的功能拓展和優(yōu)化以及考核機(jī)制等方面進(jìn)行優(yōu)化。

1.對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)

港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)課程的理論內(nèi)容進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，與時(shí)俱進(jìn)，使之更符合工程實(shí)際，并結(jié)合自動(dòng)化港口碼頭，如廈門(mén)港、舟山港、鹽田港、湛江港的發(fā)展趨勢(shì)，更新課程涉及的先進(jìn)技術(shù)知識(shí)。

2.建設(shè)線上移動(dòng)微課程

提煉港口裝卸工藝學(xué)課程核心要點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)“速課網(wǎng)”平臺(tái)，將課程制作成包含文字、 圖片、音頻、視頻等多種媒體形式的通俗易懂的線上移動(dòng)微課程，不僅使學(xué)生能在課堂上完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)，還可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、通過(guò)任何設(shè)備（手機(jī)、平板、電腦）學(xué)習(xí)港口裝卸工藝及流程的知識(shí)，打造更人性化趣味化的教學(xué)課堂，提高學(xué)生課程參與度，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性得到大幅提升，讓學(xué)習(xí)無(wú)處不在。

3.開(kāi)展線上仿真平臺(tái)實(shí)踐

港口航道及海岸工程仿真平臺(tái)的內(nèi)容和資源豐富，三維仿真情境真實(shí)，案例操作與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，有助于提高情境教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生獲得仿真體驗(yàn)。可操作性的增強(qiáng)，使學(xué)生與平臺(tái)、與老師均產(chǎn)生了互動(dòng)，大幅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)生在線學(xué)習(xí)的注意力。

4.采用多種考核形式

本研究按照港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度情況，定期進(jìn)行隨堂測(cè)驗(yàn)、期中考核和期末考核，將考核試題與移動(dòng)微課件、速課堂、仿真平臺(tái)相結(jié)合，實(shí)時(shí)推送課堂知識(shí)點(diǎn)測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)、重難點(diǎn)階段性測(cè)試、實(shí)訓(xùn)仿真平臺(tái)實(shí)踐測(cè)驗(yàn)的題目或要求等。實(shí)行線上線下多種考核形式相結(jié)合，理論和實(shí)踐并重，能更客觀地反映學(xué)生學(xué)習(xí)掌握理論知識(shí)的情況和實(shí)踐能力的效果。

四、結(jié)論

本研究基于港口裝卸工藝學(xué)課程的性質(zhì)，對(duì)課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式和考核方式提出了課程教學(xué)改革的思路和方案，所得結(jié)論有以下幾個(gè)方面。

其一，結(jié)合新工科人才培養(yǎng)定位和高等院校專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了改革探索，構(gòu)建了港口裝卸工藝學(xué)課程微課堂教學(xué)模式，開(kāi)展了“互聯(lián)網(wǎng)+黑板+移動(dòng)終端”的線下教學(xué)，將信息技術(shù)充分融入課堂教學(xué)，將微課堂PPT與微信相連，拓展了學(xué)生的自主探索學(xué)習(xí)能力與應(yīng)用能力，增強(qiáng)了師生課堂互動(dòng)，提高了港口裝卸工藝學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。

其二，利用仿真平臺(tái)將港口裝卸工藝學(xué)課程的理論教學(xué)與仿真平臺(tái)實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、知識(shí)學(xué)習(xí)與技能學(xué)習(xí)相融合、線上教學(xué)與線下教學(xué)緊密結(jié)合，符合時(shí)代發(fā)展需求。將該課程打造成線上教學(xué)和線下教學(xué)相互支撐的混合式優(yōu)質(zhì)課程。

其三，針對(duì)港口裝卸工藝學(xué)課程專業(yè)實(shí)踐性和技術(shù)性較強(qiáng)的特點(diǎn)完善課程考核機(jī)制，引入“線下理論考核+線上仿真實(shí)踐考核”機(jī)制，形成了線上線下相結(jié)合的考核模式。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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