王 暉，楊 嶺，李 燁

（蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院環(huán)境工程學院，江蘇 蘇州 215008）

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

1 課程基本情況

《空氣環(huán)境監(jiān)測與治理》課程是環(huán)境監(jiān)測與控制技術(shù)專業(yè)以及環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。該課程主要內(nèi)容為室外環(huán)境空氣、室內(nèi)環(huán)境空氣、工業(yè)廢氣和汽車尾氣中主要污染物的檢測和治理；依據(jù)專業(yè)標準、人才培養(yǎng)方案、課程標準，參照國家職業(yè)資格培訓教程，同時結(jié)合崗位典型工作任務，我們將課程內(nèi)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(xié)作的形式完成，注重個人能力和團隊合作能力的培養(yǎng)。

表1 《空氣環(huán)境監(jiān)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(zhì)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(yè)素養(yǎng)。

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(jīng)學習了基礎(chǔ)化學、儀器分析、水環(huán)境監(jiān)測等專業(yè)基礎(chǔ)課，具備實驗室分析基本操作技能和水環(huán)境監(jiān)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(fā)放問卷調(diào)查等形式調(diào)研，將授課對象普遍反映的上課需求總結(jié)為以下四方面：

（1）學習形式傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)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(guān)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(guī)范性和測定結(jié)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(yǎng)掌握情況。

3 教學策略

3.1 產(chǎn)教融合，項目化教學

從校企共享平臺獲得典型室內(nèi)甲醛委托檢測案例，創(chuàng)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(yè)制定的方案進行比對。將教學內(nèi)容與企業(yè)實際工作內(nèi)容相結(jié)合，實現(xiàn)了產(chǎn)教融合。同時，該企業(yè)也是我校畢業(yè)生的創(chuàng)業(yè)項目，這樣的創(chuàng)業(yè)典型能以榜樣的力量激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情。

3.2 采用以學生為主體、教師為主導的任務驅(qū)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(nèi)協(xié)作與組間對抗相結(jié)合”“組內(nèi)協(xié)作與組間協(xié)作相結(jié)合”兩種。比如居住類建筑室內(nèi)甲醛治理方案制定中的第一個案例，先組內(nèi)協(xié)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(xié)作完成，最后合并成一個完整方案。

3.3 根據(jù)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(yè)題，根據(jù)作業(yè)完成情況判斷學生的基礎(chǔ)及個人能力，按照不同基礎(chǔ)和能力將學生分組；課中教師發(fā)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(guī)律，設置難度層層遞進的教學環(huán)節(jié)

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

3.5 任務驅(qū)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(nèi)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(huán)節(jié)。教師創(chuàng)設入戶采樣情境，學生進行了分組分角色模擬演練。小組內(nèi)學生根據(jù)個人意愿，協(xié)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(nèi)容變化多，從檢測方案制定、樣品采集、樣品測定、數(shù)據(jù)的處理、質(zhì)量保證，每個部分學習內(nèi)容的性質(zhì)不同，不可復制，沒有一個統(tǒng)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(yè)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(jié)為以下五大類：

4.1 教學場所

教學場所包括智慧教室和數(shù)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(fā)的3D布點軟件用來實現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(shù)原理動畫等。動畫的使用，實現(xiàn)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(yè)布點方案視頻、企業(yè)現(xiàn)場采樣標準操作視頻、教師演示操作視頻等。

4.5 各種網(wǎng)絡已有軟件

比如QQ的視頻直播功能，可以實現(xiàn)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(xiàn)資料的輕松調(diào)閱、經(jīng)驗總結(jié)、經(jīng)驗的組間分享、協(xié)同完成方案的設計等。

這些教學資源的開發(fā)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(yè)、軟件和同學四元評價主體，對學生的學習行為和學習結(jié)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(xié)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(yè)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(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)

室內(nèi)甲醛的檢測關(guān)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(yè)素養(yǎng)。若采樣點布設不合理、采樣操作不規(guī)范、檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量不過關(guān)、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(guī)范操作意識和質(zhì)量控制意識貫穿教學始終。將國家頒布的《室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T167-2004）、《環(huán)境空氣采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T375-2007）、《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標準》（GB/T161271995）等國家標準與政策法律法規(guī)及環(huán)境監(jiān)測員等職業(yè)標準細化融入教學考核環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生規(guī)范化、科學化操作，強化學生職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成和專業(yè)技術(shù)積累；依托一系列的規(guī)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(zhì)意識，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神；同時在現(xiàn)場采樣演練環(huán)節(jié)，設置現(xiàn)場質(zhì)檢員這一角色，負責控制采樣進度、監(jiān)督采樣質(zhì)量，同時對采樣操作進行全過程錄像，強化學生質(zhì)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(fā)的產(chǎn)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(jié)植入環(huán)保理念

比如實訓室墻上張貼環(huán)保裝飾圖畫和環(huán)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(chǔ)和能力存在差異，在課堂教學中教師按照不同基礎(chǔ)和能力將學生分組，不同組發(fā)布難易程度不同的課堂任務，并分類指導，實現(xiàn)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(fā)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(fā)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(xiàn)有的軟件下開發(fā)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(fā)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(fā)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(jié)出三種治理方法的優(yōu)缺點及適用情況。教師后臺查看并批改作業(yè)，依據(jù)完成情況，對學生進行分組。發(fā)現(xiàn)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(diào)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(jié)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(huán)節(jié)1獲得任務。教師播放企業(yè)導師發(fā)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(huán)節(jié)2分析案例。教師組織同學從居室所在區(qū)域氣候狀況、居室結(jié)構(gòu)特點等不同維度對案例進行分析和討論；結(jié)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(jié)，最終師生對室內(nèi)甲醛治理采用的方法達成一致共識。

（3）環(huán)節(jié)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(tǒng)一講解。同時給出個性化考核分。

（4）環(huán)節(jié)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(jīng)濟性和可行性，最終給出綜合評分，同時探討提高攻略。

（5）環(huán)節(jié)5完善方案。學生調(diào)整和完善方案，并通過OneNote筆記進行方案的組間、教師、企業(yè)指導老師共享，以供后續(xù)多元評價。

8.4 課后

對于評價未合格的方案，學生課后繼續(xù)修改，直至合格；已經(jīng)合格的方案，在企業(yè)老師和教師的指導下，繼續(xù)打磨至優(yōu)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(xiàn)教學成果社會化。

9 結(jié)語

比賽不是終點，而是新的起點。比賽結(jié)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(yǎng)，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(yè)的各門核心課程，將比賽成果真正的應用到實際教學中。