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        高職化工專業(yè)儀器分析課程線上線下混合式教學(xué)模式的建立與運(yùn)行

        2023-05-29 04:45:44張慧捷常越凡山西工程職業(yè)學(xué)院山西太原030009
        化工管理 2023年15期
        關(guān)鍵詞:儀器教學(xué)內(nèi)容思政

        張慧捷,常越凡 (山西工程職業(yè)學(xué)院,山西 太原 030009)

        0 引言

        在信息化時(shí)代,隨著化工行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益增大,生產(chǎn)工藝的數(shù)字化、智能化水平大幅提升,普遍以復(fù)雜的大型儀器和設(shè)備以及高密集的聯(lián)合體為基礎(chǔ)。而儀器分析是化學(xué)化工從業(yè)者必備的一項(xiàng)基本技能,是開展化工技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ),因此,更是高職化工人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。

        在高職化學(xué)化工類專業(yè)課程體系中,儀器分析課程是一門學(xué)科交叉性較強(qiáng)的必修課程,包括眾多光化學(xué)、電化學(xué)、色譜等大型儀器的工作原理、組成結(jié)構(gòu)、操作方法等內(nèi)容。其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解各種分析儀器的相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)、熟知儀器的構(gòu)造部件,更重要的是掌握儀器的規(guī)范操作、維護(hù)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等技能,最終具備將大型儀器設(shè)備運(yùn)用于化工領(lǐng)域及冶金、環(huán)保等相關(guān)領(lǐng)域解決實(shí)際問題的分析檢測(cè)能力。同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的職業(yè)態(tài)度以及精益求精的工匠精神,對(duì)以后從事化工生產(chǎn)工作和創(chuàng)新研發(fā)至關(guān)重要。

        然而,目前儀器分析課程的教學(xué)模式大多仍為“教師講授+學(xué)生實(shí)操”的傳統(tǒng)模式,普遍存在以下教學(xué)弊端[1-4]:其一,對(duì)高職學(xué)生來說,該課程內(nèi)容抽象、乏味、枯燥,不易理解和掌握;其二,由于大型儀器價(jià)格高昂導(dǎo)致數(shù)量有限,無法每人一臺(tái)操作練習(xí),實(shí)踐教學(xué)效果較差;其三,該課程的授課對(duì)象均是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)成長(zhǎng)起來的學(xué)生,他們普遍使用手機(jī)、平板、電腦等終端,而不樂于手捧書本。

        為解決以上教學(xué)痛點(diǎn)問題,探索利用互聯(lián)網(wǎng)開展儀器分析課程的線上線下混合式教學(xué)模式改革,分別從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、開發(fā)線上資源、探索信息化手段、搭建翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架等方面入手,全面提高儀器分析課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,培養(yǎng)具備扎實(shí)儀器分析操作技能和良好職業(yè)品德的高素質(zhì)化工人才。

        1 儀器分析線上線下混合式教學(xué)存在的問題

        目前,雖然眾多院?;そ處焾F(tuán)隊(duì)都在積極進(jìn)行儀器分析課程線上線下混合式教學(xué),但該教學(xué)模式仍然存在一些問題,如:教學(xué)內(nèi)容枯燥陳舊且未融入課程思政[5-6];線上資源數(shù)量有限、類型單一;線上師生互動(dòng)模式單一;線下教學(xué)傳統(tǒng)乏味,學(xué)生難免會(huì)產(chǎn)生怠惰現(xiàn)象,抵觸、應(yīng)付心理;考核評(píng)價(jià)指標(biāo)單薄等。因此,如何將課程思政融入儀器分析教學(xué)內(nèi)容,如何提高學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)積極性,如何制定更加合理的考核評(píng)價(jià)機(jī)制等都是亟需解決的問題。

        2 儀器分析線上線下混合式教學(xué)模式的改革思路

        儀器分析課程線上線下混合式教學(xué)的實(shí)現(xiàn)以及教學(xué)質(zhì)量的提升,離不開優(yōu)質(zhì)的線上資源以及高效的線下面授,更離不開與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容。因此,改革思路分為教學(xué)內(nèi)容、線上資源、線下面授,三條路徑同時(shí)進(jìn)行,如圖1 所示。

        圖1 儀器分析線上線下混合式教學(xué)模式改革思路

        3 儀器分析線上線下混合式教學(xué)模式的建立

        3.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

        首先,重構(gòu)內(nèi)容。依托職教云平臺(tái)建課,并立足企業(yè)需求對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu),將理論和實(shí)訓(xùn)融為一體,構(gòu)建模塊化、項(xiàng)目化的課程體系,如表1 所示。

        表1 立足企業(yè)崗位需求的儀器分析課程理實(shí)一體模塊化教學(xué)內(nèi)容

        其次,結(jié)合“六新”。搜集儀器分析領(lǐng)域中的新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新標(biāo)準(zhǔn)等融入教學(xué)內(nèi)容,供學(xué)有余力的學(xué)生線上自學(xué),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的個(gè)性化教學(xué),增加課程的挑戰(zhàn)度。

        最后,融入思政。建立知識(shí)技能、德育思政“雙主線”課程體系,根據(jù)“三全育人”要求,以新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想和社會(huì)主義核心價(jià)值觀為指導(dǎo),深入挖掘儀器分析課程內(nèi)容中的思政元素和德育元素,如:愛崗敬業(yè)、工匠精神、勞模精神、職業(yè)素養(yǎng)等。利用“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”APP、“三晉先鋒”APP 等潤物細(xì)無聲地融入于教學(xué)全過程,如圖2 所示,并將品德素養(yǎng)作為考核評(píng)價(jià)的一部分,真正落實(shí)課程思政,助力學(xué)生全面發(fā)展。課程內(nèi)容中部分知識(shí)技能與思政元素的融合設(shè)計(jì)如表2 所示。

        表2 儀器分析課程部分內(nèi)容與思政元素融合設(shè)計(jì)表

        圖2 儀器分析課程雙主線課程體系

        3.2 線上教學(xué)資源的開發(fā)

        開發(fā)了“三庫一平臺(tái)”線上資源體系,即搭建基礎(chǔ)資源庫、拓展資源庫、企業(yè)案例庫三個(gè)資源庫和一個(gè)虛擬仿真平臺(tái),顆?;潭雀?,表現(xiàn)形式適當(dāng),為學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)資源。

        其中,基礎(chǔ)資源庫包括課件、電子教案、試題、教師(包括企業(yè)兼職教師)教學(xué)視頻、教學(xué)動(dòng)畫等,覆蓋該課程所有知識(shí)點(diǎn)和崗位技能點(diǎn);拓展資源庫包括企業(yè)前沿的分析檢驗(yàn)新技術(shù)、新儀器設(shè)備、樣品處理新工藝的圖片、視頻,體現(xiàn)行業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)和最新成果;企業(yè)案例庫包括企業(yè)生產(chǎn)過程中典型儀器分析檢測(cè)案例的視頻、圖片,使學(xué)生獲得真實(shí)的職業(yè)崗位體驗(yàn);虛擬仿真平臺(tái)涵蓋課程中主要的大型儀器虛擬操作,打破時(shí)間空間、儀器數(shù)量的限制,有效幫助學(xué)生提高操作技能。

        3.3 信息化教學(xué)手段的探索

        探索綜合運(yùn)用仿真模擬動(dòng)畫、直播投屏、在線監(jiān)控等多種信息化手段創(chuàng)新教學(xué)模式,解決因大型儀器數(shù)量有限導(dǎo)致學(xué)生不能人人上手操作的問題。開發(fā)更適合儀器分析課程的在線評(píng)價(jià)系統(tǒng),根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)給分,省去教師人工查閱評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)再逐一給分的繁瑣環(huán)節(jié)。

        3.4 考核評(píng)價(jià)機(jī)制的改革

        為更加適應(yīng)混合式教學(xué)的考核評(píng)價(jià),形成線上和線下各占權(quán)重,自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)相結(jié)合,過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)合,技能評(píng)價(jià)和德育評(píng)價(jià)結(jié)合,校方和企業(yè)共評(píng)的多元化、多維度評(píng)價(jià)機(jī)制。

        另外,制定出一套采用新穎教學(xué)游戲活動(dòng)激發(fā)學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣的激勵(lì)方法,即開展集贊贏獎(jiǎng)品活動(dòng),按照考核評(píng)價(jià)機(jī)制,每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中得分最高的小組可在自行開發(fā)的“智能考核”APP 上點(diǎn)亮一個(gè)“贊”,樣例如圖3 所示,集齊規(guī)定個(gè)數(shù)的“贊”就可以獲得本專業(yè)社團(tuán)自制的精美禮品一件。

        圖3 “智能考核”APP 集贊記錄

        3.5 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架的構(gòu)建

        依據(jù)企業(yè)分析檢驗(yàn)崗位實(shí)際工作流程,將儀器分析線上資源進(jìn)行梳理和充分利用,構(gòu)建了儀器分析課程線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架,即“三階段八環(huán)節(jié)”基本模式(課前線上自學(xué)、課中線下導(dǎo)學(xué)、課后線上鞏固三個(gè)階段和下任務(wù)、育思政、明原理等八個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)),而思政德育和考核評(píng)價(jià)貫穿教學(xué)全過程。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架如圖4 所示。

        圖4 儀器分析課程線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架

        以翻轉(zhuǎn)課堂為基本模式的“三階段八環(huán)節(jié)”教學(xué)實(shí)施如下。在下任務(wù)環(huán)節(jié),教師通過職教云平臺(tái)發(fā)布來自合作企業(yè)的項(xiàng)目任務(wù),教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。在課中線下導(dǎo)學(xué)階段,通過育思政、明原理、練技能、測(cè)樣品、算結(jié)果五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行。在育思政環(huán)節(jié),以教學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的思政元素導(dǎo)入課程,在講解專業(yè)知識(shí)技能之前,先用有“溫度”的德育教育感染人心,引起學(xué)生的共鳴和學(xué)習(xí)興趣;在明原理環(huán)節(jié),各小組自學(xué)并討論當(dāng)前任務(wù)的測(cè)定原理、測(cè)定過程,形成完整實(shí)驗(yàn)方案并做匯報(bào)展示,教師根據(jù)學(xué)生的匯報(bào)情況針對(duì)性講解重難點(diǎn),配合使用仿真動(dòng)畫、視頻、圖片等多媒體資源,做中教,做中學(xué),使學(xué)生深刻明確測(cè)定原理;在練技能環(huán)節(jié),教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟提取關(guān)鍵操作技能,教師通過直播投屏的方式強(qiáng)化細(xì)節(jié),隨后學(xué)生重點(diǎn)練習(xí)操作技能,將細(xì)節(jié)決定成敗的意識(shí)和精益求精的工匠精神融入其中,做中學(xué),做中育;在測(cè)樣品環(huán)節(jié),學(xué)生分組進(jìn)行正式的完整實(shí)操,在線監(jiān)控系統(tǒng)全程錄像,以供組間互評(píng)和教師評(píng)價(jià);在算結(jié)果環(huán)節(jié),各組處理數(shù)據(jù),計(jì)算最終測(cè)定結(jié)果,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告;在課后線上鞏固階段找問題環(huán)節(jié),師生查看操作錄像作出組間互評(píng)和教師評(píng)價(jià);在再提升環(huán)節(jié),學(xué)生完成平臺(tái)上的課后思考題,鞏固、提升學(xué)習(xí)內(nèi)容??己嗽u(píng)價(jià)伴隨整個(gè)教學(xué)過程,職教云平臺(tái)根據(jù)各環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的比重,自動(dòng)生成學(xué)生綜合成績(jī),反饋教學(xué)效果。

        4 儀器分析線上線下混合式教學(xué)模式運(yùn)行效果

        儀器分析課程使用線上線下混合式教學(xué)模式運(yùn)行以來,課堂變得更高效、更活潑,受到我院師生的高度肯定。通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷表明,學(xué)生的積極性、主動(dòng)性明顯提高,從以往的“被迫學(xué)”變成了現(xiàn)在的“主動(dòng)學(xué)”。學(xué)生的儀器分析操作技能得到優(yōu)質(zhì)培訓(xùn),測(cè)定準(zhǔn)確度、精密度大幅提升,在全國職業(yè)院校技能大賽化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)賽項(xiàng)中屢獲佳績(jī)。

        5 儀器分析線上線下混合式教學(xué)模式改革對(duì)化工人才培養(yǎng)的作用

        化工企業(yè)生產(chǎn)過程連續(xù)不可逆,且具有高危性,必然對(duì)化工從業(yè)者的職業(yè)技能有較高標(biāo)準(zhǔn),如何培養(yǎng)出企業(yè)所需的化工類人才是高職教師的教學(xué)重難點(diǎn)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,立足化工企業(yè)崗位職業(yè)能力要求,急需將信息化手段運(yùn)用于教學(xué),提高教學(xué)效率和質(zhì)量,培養(yǎng)符合新時(shí)代需求的高素質(zhì)化工技能人才,促進(jìn)學(xué)校、行業(yè)、企業(yè)的無縫接軌。

        儀器分析作為化工從業(yè)者必備技能,該課程的教學(xué)效率直接影響著化工人才培養(yǎng)質(zhì)量。借助“互聯(lián)網(wǎng)+”信息化教學(xué)手段實(shí)施線上線下混合式教學(xué),融合了線上優(yōu)質(zhì)資源的靈活運(yùn)用和線下體驗(yàn)感極強(qiáng)的實(shí)際面授,并改革了理實(shí)一體教學(xué)內(nèi)容,合理滲透思政元素、德育教育。通過多方面多維度的儀器分析教學(xué)模式改革,使之擁有諸多傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)點(diǎn),對(duì)培養(yǎng)掌握儀器分析操作技能過硬,同時(shí)可以靈活運(yùn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并且具有良好職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)品德的高素質(zhì)化工人才起到了直接推動(dòng)作用。

        6 結(jié)語

        本文立足化工類人才必備的儀器分析技能,以助力培養(yǎng)高素質(zhì)化工人才為目標(biāo),針對(duì)儀器分析傳統(tǒng)教學(xué)模式的諸多教學(xué)弊端,以及目前線上線下混合式教學(xué)仍然存在的問題,緊跟“互聯(lián)網(wǎng)+”潮流,多方面、全方位研究形成以翻轉(zhuǎn)課堂為基本模式的儀器分析線上線下混合式教學(xué)模式。并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué),充分發(fā)揮線上教學(xué)和線下教學(xué)的各自優(yōu)勢(shì),切實(shí)提高了高職化工專業(yè)儀器分析課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,對(duì)培養(yǎng)掌握扎實(shí)儀器分析操作技能和具有良好職業(yè)素養(yǎng)的高素質(zhì)化工人才起到了極大的助推作用。

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