摘要:“化工單元操作技術(shù)”是高等職業(yè)院校化工相關(guān)專業(yè)的必修課程。課程組以對接企業(yè)生產(chǎn)崗位、融入崗課賽證等方式,重構(gòu)課程內(nèi)容;通過自建、共建、引進(jìn)等多種模式,豐富充實課程資源;并在此基礎(chǔ)上探索出適應(yīng)高職院校學(xué)生特點和人才培養(yǎng)需求的理虛實一體的創(chuàng)新教學(xué)模式,從而助推高職“課堂革命”的實現(xiàn),全方位提升職業(yè)院校的課堂教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:化工單元操作技術(shù);數(shù)字化資源;理虛實一體化;教學(xué)模式;課堂革命
近年來,職業(yè)教育得到了快速發(fā)展,人才培養(yǎng)質(zhì)量也穩(wěn)步提升,但很多高職院校在課堂教學(xué)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(jié)號[2]。
數(shù)字化課程資源的建設(shè)和應(yīng)用是“課堂革命”的重要一環(huán)[3]。教育者借助現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù),在對學(xué)習(xí)者授課時,通過豐富多樣的課程教學(xué)形式,刺激學(xué)生的感官,集中學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)效果和思辨能力。數(shù)字化課程資源已成為當(dāng)前最基本的輔助教育手段[45]。現(xiàn)階段,各院校為了更好地提升本校的教育質(zhì)量、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,爭相引進(jìn)數(shù)字化課程資源,以期為本校學(xué)生教育創(chuàng)建一個先進(jìn)的、多樣化的學(xué)習(xí)氛圍,從而實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)[6]。
近年來,科技信息化實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,老師們開始逐漸接受新型教育教學(xué)模式,逐步將現(xiàn)代信息技術(shù)運用到課程教學(xué)中。各類高等院校都在致力于建立在線教學(xué)資源項目[78]。本文以“化工單元操作技術(shù)”課程為例開展研究,依托前期在線精品課程的建設(shè)成果和教學(xué)能力大賽的獲獎經(jīng)驗,對接企業(yè)生產(chǎn)崗位,融入崗課賽證,不斷采納行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)。通過自建、共建、引進(jìn)等多種模式豐富充實課程資源,并在此基礎(chǔ)上探索出理虛實一體的創(chuàng)新教學(xué)模式,為高職院校合理建設(shè)和應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)資源、探索專業(yè)課程的“課堂革命”提供了思路和方法。
1重構(gòu)課程內(nèi)容
課程以化工行業(yè)真實生產(chǎn)任務(wù)為載體,將化工行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)不斷融入課程內(nèi)容中。課程團(tuán)隊在課程建設(shè)過程中,對接化工技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位群,落實立德樹人根本任務(wù)。以遵循職業(yè)能力形成規(guī)律為導(dǎo)向,將課程整合細(xì)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(xué)習(xí)項目。按照“懂原理熟仿真精操作能排故保質(zhì)量”的教學(xué)過程,將教學(xué)項目細(xì)為18個教學(xué)任務(wù),并將多元思政元素融入每個教學(xué)任務(wù)中。
課程教學(xué)內(nèi)容如下所示。
1.1必修模塊
1.1.1項目一流體輸送
任務(wù)一化工生產(chǎn)管路的選用,8學(xué)時,管路投資費用高低關(guān)系體現(xiàn)了馬克思主義對立統(tǒng)一規(guī)律。
任務(wù)二離心泵送料,6學(xué)時,樹立人生正確理想、正確人生前進(jìn)動力。
任務(wù)三其他類型泵送料,4學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生精益求精、規(guī)范操作的工匠精神。
任務(wù)四高位槽送料,4學(xué)時,伯努利方程式、能量轉(zhuǎn)化的原理在工作、學(xué)習(xí)時間安排上的運用。
任務(wù)五壓差送料,4學(xué)時,主要矛盾和次要矛盾哲學(xué)原理的運用。
任務(wù)六真空輸送,4學(xué)時,從輸送原理引申出中國共產(chǎn)黨強大的創(chuàng)造力、凝聚力和領(lǐng)導(dǎo)力。
1.1.2項目二熱量交換
任務(wù)一換熱原理及換熱器認(rèn)知,6學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能環(huán)保的意識。
任務(wù)二換熱裝置的流程導(dǎo)析,4學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作、溝通表達(dá)的職業(yè)素養(yǎng)。
任務(wù)三換熱裝置的實操實訓(xùn),6學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生精益求精、規(guī)范操作的工匠精神。
任務(wù)四傳熱控制與故障處理,4學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍、堅持不懈的職業(yè)品質(zhì)。
1.1.3項目三蒸餾提純
任務(wù)一精餾原理與裝置認(rèn)知,6學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生堅持不懈,百折不撓,尋求真理的科學(xué)精神。
任務(wù)二精餾裝置的流程導(dǎo)析,6學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、安全、環(huán)保的職業(yè)素養(yǎng)。
任務(wù)三精餾裝置的實操實訓(xùn),6學(xué)時,樹立節(jié)能降耗,降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益的工程意識。
任務(wù)四精餾產(chǎn)品質(zhì)量控制與故障處理,6學(xué)時,培養(yǎng)學(xué)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(wù)一吸收解吸原理與裝置認(rèn)知,2學(xué)時,引導(dǎo)學(xué)生理解節(jié)能環(huán)保的理念。
任務(wù)二吸收解吸裝置的實操實訓(xùn),4學(xué)時,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)。
1.2.2項目二干燥處理
任務(wù)一干燥基本知識及裝置認(rèn)知,6學(xué)時,理論聯(lián)系實際,學(xué)以致用。
2充實數(shù)字化課程資源
課程團(tuán)隊在已有課程資源和建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,通過自建、共建、引進(jìn)等多種方式,解決數(shù)字化教育資源整合的問題[9]。具體包括:(1)根據(jù)職業(yè)需求和行業(yè)發(fā)展需要,補充微課、微視頻和微案例;(2)開展符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)習(xí)慣的微討論、微活動和微展示等教學(xué)環(huán)節(jié);(3)順應(yīng)現(xiàn)代化工發(fā)展前沿,校企合作開發(fā)多功能智慧單元操作實訓(xùn)裝置及數(shù)字孿生3D仿真遠(yuǎn)程操控軟件;(4)自主開發(fā)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(shè)
2.1.1思政融入
課程團(tuán)隊以“嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、安全、環(huán)保”為思政主線,采用思政和素養(yǎng)雙線并進(jìn)的方式,提高學(xué)生綜合素質(zhì)。在教學(xué)過程中,采用多種方式融入思政元素,引導(dǎo)學(xué)生樹立家國情懷和職業(yè)榮譽感。在小組協(xié)作完成具體任務(wù)時,遵循7S管理,提高團(tuán)隊協(xié)作意識、溝通表達(dá)能力,促進(jìn)科學(xué)精神和工程思維的培養(yǎng),助力學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。
2.1.2針對課程特點,開發(fā)多維教學(xué)資源
鑒于本課程實踐性強的特點,校企合作開發(fā)了智慧單元操作實訓(xùn)裝置及數(shù)字孿生3D仿真操控軟件,有效解決了化工相關(guān)專業(yè)教學(xué)過程中“進(jìn)不去、看不見、摸不到”的困境。自主制作大量數(shù)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(shù)達(dá)40 548人,學(xué)員所屬單位449個,累計互動次數(shù)58 364次。課程共發(fā)布題庫數(shù)量1 426道,組成測驗18個,作業(yè)6個,考試1次。課程通過立體化智能平臺貫穿教學(xué)過程,讓學(xué)生實現(xiàn)“微課學(xué),仿中學(xué),做中學(xué)”。
2.1.3融入崗課賽證
根據(jù)化工生產(chǎn)、分離及安全技術(shù)崗位需求,將化工精餾1+X證書技能標(biāo)準(zhǔn)融入課程內(nèi)容,并結(jié)合化工生產(chǎn)技術(shù)大賽項目,有機融入教學(xué)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(yīng)用
課程教學(xué)以任務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向,采用情景教學(xué)、小組協(xié)作、自主探究等教學(xué)方法。利用交互動畫、多媒體等多維數(shù)字資源,將單元操作基本知識及工作原理等抽象內(nèi)容動態(tài)化,有助于教學(xué)難點的理解;采用1+X虛仿平臺進(jìn)行單元操作、調(diào)節(jié)操作,學(xué)生能夠反復(fù)練習(xí),有助于掌握設(shè)備操作要點。利用智慧實訓(xùn)裝置進(jìn)行現(xiàn)場實操訓(xùn)練,強化對真實設(shè)備的實操能力。
3創(chuàng)新教學(xué)模式
課程團(tuán)隊充分利用多維數(shù)字化課程資源,融入化工生產(chǎn)技術(shù)大賽和化工精餾1+X證書的相關(guān)知識內(nèi)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(xùn)裝置平臺,探索出“課前自主探究,課中任務(wù)實施,課后拓展提升”的“崗課對接、賽證引領(lǐng)”理虛實一體化的創(chuàng)新教學(xué)模式,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,高效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
3.1借助三大立體化智能平臺,構(gòu)建理虛實一體化教學(xué)模式課程采用工廠實景教學(xué)方式,融入“大賽”和“1+X證書”的相關(guān)知識內(nèi)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(xùn)裝置平臺,構(gòu)建理虛實一體化教學(xué)模式。將“嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、安全、環(huán)保”的職業(yè)素養(yǎng)融入教學(xué)全過程,完成課前自主探究,課中任務(wù)實施,課后拓展提升,全過程實現(xiàn)智能評價,培養(yǎng)具有工匠精神和信息素養(yǎng)、能夠從事化工生產(chǎn)操作與控制、工藝安全運行的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。
3.2架構(gòu)教學(xué)組織,突破教學(xué)重難點
本課程以真實生產(chǎn)任務(wù)為載體,通過校企合作實現(xiàn)工廠實景化教學(xué)環(huán)境,采用雙師育人和“理虛實”一體化教學(xué)模式,設(shè)計多個教學(xué)任務(wù),層層遞進(jìn),突出教學(xué)重點,突破教學(xué)難點。整體教學(xué)組織通過課前初探,課中任務(wù)引入、方案解析、操作訓(xùn)練、評價總結(jié),課后拓展“三段六步式”過程展開。教學(xué)遵循“先學(xué)后教,以學(xué)定教”原則,線上線下相結(jié)合,突出學(xué)生的主體作用。通過仿真資源訓(xùn)練和實景現(xiàn)場操作雙管齊下,讓學(xué)生做到知原理、精操作、重環(huán)保、高質(zhì)量。
3.3開展多元多維綜合教學(xué)評價
課程組緊扣教學(xué)目標(biāo),利用智慧職教、課程云平臺收集課前、課中、課后全過程數(shù)據(jù),進(jìn)行實時評價;利用虛仿平臺和智慧實操平臺對訓(xùn)練項目考評,并對階段性成果進(jìn)行收集、評價與呈現(xiàn),促進(jìn)學(xué)生自我肯定。全程精準(zhǔn)記錄,形成由教師評價、學(xué)生自評互評、系統(tǒng)評分和企業(yè)評分的“多元多維”評價體系。
4結(jié)語
“化工單元操作技術(shù)”課程采用理虛實一體化模式,由雙師指導(dǎo)教學(xué),學(xué)生綜合成績達(dá)標(biāo)率100%,顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)時的35.9%,學(xué)生教學(xué)目標(biāo)有效達(dá)成。知識點學(xué)習(xí)考核80分以上的學(xué)生人數(shù)占80%以上,通過任務(wù)前后平臺測試數(shù)據(jù)對比,學(xué)生成績有大幅提升,增值效果明顯。以真實生產(chǎn)項目為載體,采用崗課賽證的融通育人模式,強化學(xué)生操作的規(guī)范性和專業(yè)性。通過引入增值評價,使學(xué)生的精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范、團(tuán)隊協(xié)作和安全意識等職業(yè)素養(yǎng)得到全面提升,進(jìn)而得到學(xué)校、老師、企業(yè)多方認(rèn)可,實現(xiàn)能力與素質(zhì)、內(nèi)容與崗位、教學(xué)與工作、技能與證書的“四融通”。
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基金項目:2023年度河北省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“基于‘課堂革命’的高職院校數(shù)字化課程資源建設(shè)和應(yīng)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(huán)保。