王麗,單書峰,孫晉,林存輝,易廣坤,周如金
(廣東石油化工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院,廣東 茂名 525000)
《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》教高〔2019〕 8號:經(jīng)過三年左右時間,建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程(簡稱一流本科課程“雙萬計劃”),教育部高教司吳巖司長也提出:“課程是人才培養(yǎng)的核心要求,教學(xué)改革改到深度是課程”。課程是教育最微觀問題,但解決的是教育最根本問題[1-3]。
目前高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量存在或綜合素質(zhì)不高或應(yīng)用知識和實踐能力不強或創(chuàng)新意識創(chuàng)新精神不強等問題,歸根到底還是學(xué)校辦學(xué)目標、專業(yè)人才培養(yǎng)目標沒有得到很好地實現(xiàn)的問題。究其主要原因還是出在課程教學(xué)上。課程教學(xué)是高校實現(xiàn)辦學(xué)目標、人才培養(yǎng)目標的核心環(huán)節(jié),也是影響乃至決定教育教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵要素。“目標問題導(dǎo)向”教學(xué)理念很好地對標一流本科課程“兩性一度”的要求,即“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”。目標問題導(dǎo)向式教學(xué)理念通過設(shè)計基本問題,擠掉課程水分,打造金課;通過設(shè)計重點問題、難點問題、實踐問題及拓展問題,致力于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維宗旨,實現(xiàn)知識能力素質(zhì)的有機融合,讓課程教學(xué)充滿“高階性”;致力于讓前沿性和時代性融入課程內(nèi)容、讓先進性和互動性主導(dǎo)教學(xué)形式,讓探究性和個性化反映學(xué)習(xí)結(jié)果,使課程教學(xué)盡顯“創(chuàng)新性”;致力于設(shè)定科學(xué)合理的難度空間,讓學(xué)生課下無法馬虎應(yīng)付,都需要下一番“跳起來摘桃子”的苦功,令課程教學(xué)富有“挑戰(zhàn)性”[4-5]。
石油化工工藝學(xué)課程是國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點的核心主干課程,是本專業(yè)第二輪中國工程教育專業(yè)認證的代表性課程,是培養(yǎng)學(xué)生成為石油化工領(lǐng)域高級專門人才的主陣地。近年來,課程根據(jù)教學(xué)過程“教”與“學(xué)”存在的兩大痛點問題((1)課程專業(yè)性、工程性、實踐性,在校生難學(xué)懂;(2)小部分學(xué)生就業(yè)意向偏離,不想學(xué),對就業(yè)行業(yè)有誤區(qū),思辨能力有待提升),積極探索基于“目標問題導(dǎo)向”的“混合式”教學(xué)創(chuàng)新改革。課程通過重構(gòu)“教”與“學(xué)”內(nèi)容,重構(gòu)“教”與“學(xué)”過程,打造思辨課堂。通過“雨課堂”等信息化技術(shù)、在線開放課程資源及學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)反饋等打造智慧課堂。同時通過“目標問題導(dǎo)向”和“拓展問題”實施課程思政,有效地激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性,讓課堂煥發(fā)活力,實現(xiàn)學(xué)生“知識、能力、素養(yǎng)”的培養(yǎng)與達成。
圍繞“五類目標問題”組織教學(xué)體系,以大型煉化一體化企業(yè)化工分部產(chǎn)品加工方案為知識網(wǎng)絡(luò),劃分8大模塊,圍繞“三烯”“三苯”相關(guān)工藝及產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)課程內(nèi)容,踐行“產(chǎn)教深度融合”,將企業(yè)生產(chǎn)工藝案例引入教學(xué)過程。
課程通過8大知識模塊劃分,形成了200多個五類“目標問題”庫,同時形成55個“思維導(dǎo)圖”庫,將企業(yè)生產(chǎn)實際案例引入課程內(nèi)容,讓課程內(nèi)容體現(xiàn)前沿性和時代性,學(xué)生所學(xué)知識與企業(yè)生產(chǎn)無縫對接,因為本專業(yè)學(xué)生就業(yè)對口率超過89%。所以對課程內(nèi)容進行重構(gòu)迫切且必要。課程知識體系劃分如圖1所示。
圖1 重構(gòu)課程“教”與“學(xué)”內(nèi)容
打破傳統(tǒng)課程沉悶狀態(tài),教師端與學(xué)生端隔離的常態(tài),探索基于“目標問題導(dǎo)向”的“混合式”教學(xué)創(chuàng)新改革。依據(jù)學(xué)校辦學(xué)目標、專業(yè)人才培養(yǎng)目標、課程教學(xué)目標對學(xué)生“素養(yǎng)、能力、知識”的要求,將課程基本概念內(nèi)化為“基本問題”,學(xué)生課前預(yù)習(xí),應(yīng)知應(yīng)會,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。工藝原理內(nèi)化為“重點問題”,結(jié)合思維導(dǎo)圖多維度進行解析,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。工藝條件內(nèi)化為“難點問題”,學(xué)生分組討論,小組匯報,培養(yǎng)學(xué)生分析復(fù)雜工程問題能力。企業(yè)橫向課題內(nèi)化為若干“實踐問題和拓展問題”,分組完成拓展問題報告,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力。通過課前引導(dǎo)自學(xué)、課中輔導(dǎo)自學(xué)、小組討論、教師思維導(dǎo)圖多維度解析以及課后延伸拓展等環(huán)節(jié)組織教學(xué),促進課程教學(xué)有效逼近人才培養(yǎng)目標。同時將“時代性”與“前沿性”內(nèi)容融入課程內(nèi)容,挖掘煉化行業(yè)特有思政育人元素,將思政內(nèi)容有機融入五類“目標問題”中,引導(dǎo)學(xué)生進行文獻調(diào)研、思政話題討論、心得體會提交和思維導(dǎo)圖匯報展示等。教學(xué)過程始終緊扣“及時反饋”和“可持續(xù)改進”,根據(jù)學(xué)生課前、課中、課后“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)及時調(diào)整教學(xué)進度并更新教學(xué)內(nèi)容,不斷迭代優(yōu)化,打造“智慧課堂”。
課程圍繞五類“目標問題”精心設(shè)計教學(xué)活動,實現(xiàn)項目式教學(xué)、案例式教學(xué)、參與式教學(xué),讓學(xué)生實現(xiàn)“會學(xué)、學(xué)會、會用”的能力進階。
以學(xué)生能力、素質(zhì)培養(yǎng)為目標,強調(diào)化學(xué)工程與工藝專業(yè)就業(yè)崗位的寬泛性,建立與石油化工工藝學(xué)課程理論環(huán)節(jié)配套的模塊化實踐課程體系。加大實踐教學(xué)課時,增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié),突出學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),構(gòu)建實踐教學(xué)體系框架,即認識實習(xí),校內(nèi)實訓(xùn),生產(chǎn)實習(xí),畢業(yè)實習(xí)均根據(jù)課程八個工藝模塊來設(shè)計組織,徹底改變原有理論為主的培養(yǎng)模式。
圍繞“目標問題導(dǎo)向”,重構(gòu)課程“教”與“學(xué)”內(nèi)容,以某一知識章節(jié)為例,將內(nèi)容內(nèi)化為五類“目標問題”體系,八個知識模塊共設(shè)計約200多個“目標問題”,將傳統(tǒng)教學(xué)的“知識鏈條”轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)“目標問題鏈條”,“傳統(tǒng)教學(xué)”與“目標問題導(dǎo)向”教學(xué)區(qū)別示意如圖2所示。
圖2 芳烴生產(chǎn)技術(shù)“五類目標問題”
另外,“五類目標問題”的設(shè)計也要對標一流課程的“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”。“五類目標問題”同時也要考慮不同學(xué)生的覆蓋面,學(xué)生個性化和差異化的需求,設(shè)計不同“目標問題”的具體要求。
2.2.1 線上線下混合式理論教學(xué)模式
在課前、課中、課后的各教學(xué)環(huán)節(jié),包括測評活動,圍繞“目標問題”展開一系列教學(xué)活動,根據(jù)這些教學(xué)活動的大數(shù)據(jù)反饋來指導(dǎo)改進“教”與“學(xué)”的過程,同時調(diào)整教學(xué)計劃。
(1)“課前”自主學(xué)習(xí)釋疑。在開課前一周,線上發(fā)布相關(guān)教學(xué)資源,教學(xué)視頻與專業(yè)課相關(guān)的“思政”內(nèi)容,滲透貫穿教學(xué)過程。
(2)“課中”小組合作釋疑/匯報。老師引導(dǎo)“目標問題”提出,組織同學(xué)們分組或個人討論,讓學(xué)生歸納總結(jié)形成匯報。同時教師根據(jù)同學(xué)表現(xiàn)給予評價和點評。教師引導(dǎo)釋疑。教師整理、匯總各小組提出的問題。選擇學(xué)生疑問較多的三到五個問題,作為本節(jié)課講解的重/難點內(nèi)容。
(3)“課后”獲得多重有效反饋。學(xué)生課后在線完成“目標問題”討論和素拓項目。根據(jù)同學(xué)在“課前、課中、課后”以及在討論環(huán)節(jié)的反饋情況及時調(diào)整教學(xué)進度和方法,把握重點難點,隨后調(diào)整相關(guān)教學(xué)資源或計劃。課程結(jié)束后,進行課程目標達成度評價。
2.2.2 實踐環(huán)節(jié)線上線下混合式教學(xué)設(shè)計
課程另外配套有乙烯裂解、乙烯分離“線上”虛擬仿真實訓(xùn)平臺及“裂解制乙烯中試試驗”平臺。
(1)“課前”,教師發(fā)布實訓(xùn)任務(wù)、指導(dǎo)書等,學(xué)生在線預(yù)習(xí)、完成預(yù)習(xí)報告等。
(2)“課中”,教師在線演示“乙烯裂解、乙烯分離”虛擬仿真系統(tǒng)的操作,根據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)問題進行重難點講解,學(xué)生自主完成在線操作,對優(yōu)秀學(xué)生進行成果展示。
(3)“課后”,課后根據(jù)課程考核要求完成相應(yīng)鞏固任務(wù),教師進行總結(jié),反饋。
圍繞五類“目標問題”,結(jié)合學(xué)生素拓項目,構(gòu)建了基于“雨課堂”+“在線開放課程”的翻轉(zhuǎn)課堂五步教學(xué)法,即課前自主學(xué)習(xí)釋疑、課中教師引導(dǎo)釋疑、課中探究合作釋疑、課中小組討論釋疑、課后拓展釋疑“五步教學(xué)法”。通過不斷地“質(zhì)疑、釋疑、答疑”來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生積極思考,將傳統(tǒng)課堂變成“思辨課堂”。
(1)八大模塊的課程思政設(shè)計遵循專業(yè)認證的OBE教學(xué)理念,我們構(gòu)建了課程的畢業(yè)要求指標點與課程思政維度的對應(yīng)關(guān)系[4-5]。八大知識模塊支撐不同的畢業(yè)要求指標點,并針對性地設(shè)計課程思政的實施方法及對應(yīng)的目標問題和思政元素及維度。
(2)在五類“目標問題”的實踐問題和拓展問題中,引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生對“五大發(fā)展理念”的思考和討論,課程同時課程配套有18個課程思政視頻資源庫。
(3)同時課程在線資源平臺構(gòu)建了課程思政案例庫,包括53位化工專業(yè)優(yōu)秀校友事跡庫和60位石化名人事跡庫。通過優(yōu)秀校友和石化名人的事跡滲透對應(yīng)的石油化工崗位工藝,幫助學(xué)生增加專業(yè)自信和就業(yè)自信。
已完成核心章節(jié)的核心“目標問題導(dǎo)向”集,已經(jīng)在在線開放課程平臺實施了一期基于“目標問題導(dǎo)向”的混合式教學(xué)創(chuàng)新改革探索。石油化工工藝學(xué)課程目前已在學(xué)堂在線全國慕課平臺開設(shè)5期,選課人數(shù)超過6 150人,課程所有運行數(shù)據(jù)在同平臺課程中排名靠前,大部分運行數(shù)據(jù)超過同平臺87%以上的課程。同時課程配套有省級在線開放課程資源,還有雨課堂的課件庫、習(xí)題庫、試卷庫、測評反饋等資源庫,另外就是學(xué)生的素拓項目庫以及各類論壇,五類“目標問題”庫。課程配套有18個思政視頻資源庫 (表1)。
表1 課程思政視頻資源(學(xué)堂在線在線開放課程平臺資源)
同時課程建設(shè)有基于“目標問題導(dǎo)向”的產(chǎn)教融合富媒體教材,并在課程在線開放課程平臺掛網(wǎng)。另外,仿真實訓(xùn)、工程實訓(xùn)、素拓項目電子資源均在課程在線開放課程平臺掛網(wǎng)。
注重過程性評價與終結(jié)性評價結(jié)合,同時將課程思政內(nèi)容納入考評體系,期末試題中滲透“社會、健康、安全”等因素的考核,在“目標問題”的實踐問題及拓展問題中,引導(dǎo)學(xué)生對“五大發(fā)展理念”(創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享)進行思考和討論,同時采用“素拓項目”實施課程思政,將思政考評融入“素拓項目”“目標問題”“期末測評”等模塊,課程結(jié)束后,進行課程的目標達成度評價作為課程終結(jié)性評價依據(jù)。課程考評體系具體如表2所示。
表2 考核方式改革情況詳情
針對課程改革進行線上問卷調(diào)查,學(xué)生問卷數(shù)據(jù)反饋表明:引入“素拓項目”改革之后,41%學(xué)生認為工程實踐能力及得到提升;49%學(xué)生認為解決復(fù)雜工程問題能力得到提升,63%同學(xué)認為“團隊協(xié)作能力”得到提升。引入“目標問題導(dǎo)向式”教學(xué),82%同學(xué)認為“思辨能力”得到提升,40%~50%同學(xué)認為“工程實踐能力和解決復(fù)雜工程問題能力”得到培養(yǎng)。另外課程過程性考核和終結(jié)性考核顯示:最近一期學(xué)生課堂參與度提高100%,學(xué)生優(yōu)良率提高至56%(卷面 >80分)。
同時,基于以上創(chuàng)新改革,課程2020—2021年先后獲得廣東省一流本科線上線下混合課程,廣東省課程思政示范課程,廣東省在線開放課程立項;基于“目標問題導(dǎo)向”的課程改革案例獲得多項省級優(yōu)秀案例獎。
(1)針對課程教學(xué)過程存在的問題,結(jié)合石化行業(yè)特色和學(xué)科前沿,通過重構(gòu)課程“教”與“學(xué)”內(nèi)容及過程,結(jié)合“探究式教學(xué)”“案例式教學(xué)”“素拓項目式”教學(xué),學(xué)生圍繞五類“目標問題”不斷質(zhì)疑、釋疑、答疑,打造思辨課堂。
(2)通過“雨課堂”等信息化技術(shù)、在線開放課程資源(包括思政資源)及學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)反饋等打造智慧課堂,構(gòu)建基于“雨課堂”+“在線開放課程”的翻轉(zhuǎn)課堂五步教學(xué)法,即課前自主學(xué)習(xí)釋疑、課中教師引導(dǎo)釋疑、課中探究合作釋疑、課中小組討論釋疑、課后拓展釋疑五步教學(xué)法。
(3)通過“目標問題導(dǎo)向”和“素拓項目”實施課程思政,在“目標問題”的實踐問題和拓展問題引導(dǎo)學(xué)生對“五大發(fā)展理念”的思考和討論,學(xué)生課堂參與度提高,課堂教學(xué)質(zhì)量得到提升,學(xué)生收獲豐富;同時將時代性與前沿性融入素拓項目實施課程思政,注重學(xué)生工程實踐能力及解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng),實現(xiàn)學(xué)生“知識、能力、素養(yǎng)”的培養(yǎng)與達成。
(4)學(xué)生問卷反饋表明:實施課程改革之后,82%同學(xué)認為“思辨能力”得到提升,最近一期學(xué)生課堂參與度提高至100%,學(xué)生優(yōu)良率提高至56%(>80分)。
基于“目標問題導(dǎo)向”的混合式教學(xué)創(chuàng)新改革實踐,有效地解決了課程“教”與“學(xué)”過程存在的兩大痛點問題,育人成效初顯。