初晓 石博
【摘要】分析了《油品分析》实验教学中出现的问题,提出了通过“项目驱动”教学方法对课程进行改革:根据油品不同操作阶段及储存期限的质量要求,结合油料储存运输企业应用实际,设计综合性、专题化实验项目,将单一独立的实验内容融合在综合性实验项目中,借助教师的辅导与帮助,学生自主完成学习任务,达到人才培养目标。
【关键词】油品分析 项目驱动 实验教学改革
【基金项目】《油品分析》课程专题化实验教学改革研究与实践,项目编号:CAUC-ETRN-2013-56(校级)。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)12-0195-02
人才培养是大学的根本任务,目前,高等院校不断深化教育教学改革,积极探索适应学科特点与规律的教学新模式,努力提升人才培养质量。课程体系是大学人才培养的主要载体,是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。大学的人才培养目标是对培养对象在知识、能力和素质方面提出的理想预期,而课程体系则决定了培养对象所能具有的知识、能力和素质结构,决定了教育理想能否成为教育现实。因此,课程体系的设计与构建是大学人才培养目标实现的一项关键任务[1]。
实验教学是培养创新型复合人才不可缺少的重要环节,尤其是对于学生创新能力和科研思维能力的培养,具有其獨特的地位和功能[2]。《油品分析》实验课程是油气储运工程专业的主要专业课程之一,主要讲述航空燃料等油品化验、分析的基础知识和基本操作,训练学生掌握油品各项理化指标的操作技能,以便毕业后能尽快适应油品化验、分析、质检、营销等工作岗位要求。
在多年的课程建设与教学实施过程中,实验设备、实验技术先进性,实验项目开出率等方面均有了较大提高,但是仍然存在以下问题:
(1)传统的教学模式下,实验内容先由教师讲解或演示,然后学生按照教师布置或实验指导书上的实验流程完成操作。这种单向程式化的教学模式,虽然能够培养学生的实验动手能力,但严重束缚了学生的创新思维,不利于培养学生独立思考、综合分析问题的能力。
(2)由于受到课程学时和实验室资源的限制,学生只能在规定的时间内,完成教师指定的实验项目,按照固定的格式要求,书写实验报告。对于部分学习能力较强,有深入学习要求的学生,由于教学环节的限制而无法满足。
(3)由于各个实验项目以验证性结论为主,样品单一,教学过程彼此独立,使学生完成了课程的学习任务,仅仅熟悉了个别指标的检测分析方法,却没有系统地掌握航空燃油化验分析的完整工业流程。
针对以上情况,在传统实验教学训练模式基础上,引入了“项目驱动”教学模式,使教师教学过程成为学生主动认知的过程。使学生在一定的情境下,借助教师的辅导与帮助,充分利用实验室资源条件及必要的学习资料,与工业实践相结合,选择综合性、专题化实验项目,分析油品储运、分析中存在的问题,形成检测报告,从而培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力和协作、创新、探索的精神。
1.“项目驱动”教学模式的理论依据
“项目驱动”教学法是从构建主义学习理论和罗杰斯的人本主义学习理论中衍生出来的,是通过引入若干项目案例并结合实际工程问题而展开的实践教学培养方法[3]。建构既是对新知识的学习,同时又包含对原有知识的改造和重组。教师运用项目驱动教学法引导学生自主地、探索性地学习,让学生在实际参与和体验中感悟知识,除随时给学生补充必要的理论和技能知识信息外,更重要的是在整个项目开发过程中,适时启发、解决学生在学习和实践过程中存在的各种问题,引导学生尽快进入角色和状态,并通过教师的总结提升把这些知识内容吸收、理解,化为自己的知识与技能。
2.“项目驱动”教学模式的实施办法
2.1 “项目”的创设原则注重应用性和综合性
项目驱动下的实验教学改革是以综合性的实验项目为主线,将单一独立的实验内容隐含在项目主题中,因而,项目的创设既要保证课程的知识点能够融合到项目设计中,又要保证项目来源于企业应用实际,具有一定的代表性和实用性。
2.1.1项目内容来源于企业实际工作要求
课程组教师根据实验室发展规划及现有仪器设备情况,通过资料查询、企业调研、教学研讨等方式,依据油品不同工作阶段的操作规范,收集工程实践中油品储存与运输工艺要求,设计专题化项目内容。例如航空燃油在验收、接收、中转、储存、加注等各个环节的管理过程中,对油品标准、化验项目及试验方法均有明确规定,油品质量要求有所不同。课程组教师针对企业实际工作要求拟定实验项目,如入库或加注核对检验项目、接收或储存重新评定检验项目等,要求学生带着要完成的项目或带着要解决的问题去参与项目,以探索问题的方式来激发学生的学习兴趣和求知动机,提高综合解决问题的能力。
2.1.2项目内容注重教学与科研的有机融合
另有一些实验项目来源于专业教师的科研、教研研究项目及研究成果。通过实验教学与科学研究相结合,将科技发展的最新成果及时渗透到实验教学内容中来,鼓励教师将自己新近的科研成果转化为实验内容,提高综合性、设计性及研究创新性实验比例,鼓励学生积极参与教师的科研项目[4]。如参与教师科研项目“航空煤油微生物污染”中,被微生物污染油品的指标变化的测定,参与天津航油公司长期储存油品物性变化情况的分析等等,这种实验教学与科学研究的有机融合,极大地激发了学生的参与热情。充分培养了学生科研创新能力和团队协作精神,让学生有机会接触工业实际、了解企业生产中亟需解决的问题,使学生的理论知识与实践技能有机的结合。
2.2 “项目”的实施过程注重规范性和实践性
2.2.1准备阶段:充分预习,参与调试
航空燃料属于易燃、易爆危险品。在实验开始前,学生必须提前预习,明确实验目的,掌握实验原理,熟悉仪器设备,了解各指标检测的方法、标准以及操作技术规范。预习对于项目驱动教学法的应用非常关键,只有充分的预习,学生在实验开始时才有主动性,而不是被动的跟着老师的思路开展实验[5]。
油品分析实验课程的仪器校正、调试,药品配备、标定等工作量大、任务繁重。实验教师鼓励学生组成兴趣小组,利用课余时间,在教师的指导下参与实验准备工作,既缓解了实验专职人员不足的困难,又增强了学生参与实验的热情,有利于学生系统地掌握油品化验分析的全过程。
2.2.2实施阶段:规划流程,规范操作
项目实施过程中,首先将学生每3-4人划分为实验研究小组,根据项目任务,确定检测指标,规划项目实施的流程和步骤。依据油品质量标准与操作要求,分别检测油品性质,分析检测结果,共同完成检测任务。这种分工合作的方式,很好地培养了学生团队协作精神及交流沟通能力。
在实验的过程中,教师要时刻关注学生操作的规范性及安全性,对于实验中出现的偶发事件,采用启发式、提示性的指导方式,引导和促进学生自主思考、互相讨论、分析产生问题的原因,在教师的辅助参与下,共同解决问题。
2.2.3完成阶段:结果检测,交流講评
为了检验学生测试结果的准确性,实验油品均来自油库或油料公司通过评定检测的油样,采购同时,取得公司检测部门测定的本批次油品的检测报告,或由实验教师提前检测样品指标。学生的检测结果与油料公司提供的报告单相对比,针对准确结果的操作过程进行综合讲评,对误差较大的指标进行分析,查找原因,甚至重新测试。教师在讲评中重点分析测试结果的可靠性,并列举大量应用实例,触类旁通,进一步加深学生对所学知识的理解。
各研究小组的实验数据最终将汇总为完整的本批次油品检测报告,报告的书写格式与行业标准或企业要求相同。针对检测结果中,超出油品质量标准的指标,分析油品质量下降原因,提出处理方案及操作程序,供各小组间交流研讨。
2.3“项目”的考核方式注重多元化和过程性
教学与考核是一个互动的过程,考核评价是对教学质量和教学效果的验证。为了公正全面的考核学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和重视程度,建立了以基本理论、基本技能为基础,以综合运用能力为重点,以学习过程为参照的多元化考核体系。
油品分析课程的考核形式主要包括平时成绩、实验成绩、期末成绩三部分。每部分的考核方式、成绩比重与考核内容各有侧重,考核内容注重的不仅是最终的实验结果,还包括了完成项目的全过程。
3.“项目驱动”教学模式的实施效果
实践证明,科学的实验教学体系既有利于学生掌握相关知识、技能和方法,又有利于学生创新精神和科学思维的培养及综合素质的提高[6]。“项目驱动”的实验教学模式能够充分体现以任务为主线,使教师演示讲解为主导转变为教师辅助学生协同合作为中心,学生在准备阶段,了解目标,规范流程,明确分工;在实施阶段,规范操作,分析数据,讨论结果;在结束阶段,开拓思路,积极探索,寻求问题解决方案。这种教学模式不仅提高了学生的学习兴趣,保证了教学效果,而且锻炼学生处理解决实际问题、快速适应实际工作的能力,从而实现知识-能力-素质的综合培养。同时,“项目驱动”教学模式对实验设备的台(套)数、实验场地的开放管理及实验教师的综合能力和素质提出了更高的要求。
参考文献:
[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011年第5期:1-9.
[2]张甲冬.高校研究性实验教学的探讨与实践[J].科技创新导报,2011(10):167-168.
[3]邱泽敏,王高亮.基于项目驱动教学法的计算机网络实践教学研究[J].软件导刊,2011(3):190—191.
[4]方惠英,邱利民,陈炯,等.立足能源科技前沿构建实验教学创新体系[J].高等工程教育研究,2011年第5期:157-160.
[5]马春华.“项目教学”在应用型本科院校计算机专业建设中的实践[J].福建电脑,2009,f41:34—35.
[6]滕利荣,孟庆繁,程瑛琨,等.加强示范中心建设推动实验教学改革[J].中国高等教育,2009年第6期.
作者简介:
初晓(1973-),女,山东人,研究生(硕士),副研究员,教师,高等教育研究,航空安全管理。
石博(1982-),女(回),吉林人,研究生(硕士),实验师,教师,实验教学研究,微生物腐蚀。