段永华 郭亚菲 芦雷鸣 孔俊人
(河南科技大学化工与制药学院 河南·洛阳 471023)
项目任务驱动教学法是以学生完成项目任务为先导,以实际操作为主线,再补充相关专业知识的教学方法,[1]该教学方法通过一项或几项任务实现所需传授新知识的有效整合,通过学生分析讨论,明确其涉及到的基本知识,并找出知识点之间的逻辑关系,在教师的指导和帮助下,探讨解决问题的方法。学生通过一个相对独立的项目任务,从信息收集、方案制定、项目实施及评价等环节,进行了解和把握整个过程及每一环节中的基本要求,可培养和提高学生的创新意识、独立分析和解决实践问题的能力以及团队协作能力。本文主要以化学工程与工艺专业“DCS控制乙酸乙酯合成热模工程实训”为例介绍任务驱动教学法在工程实训实践教学过程中的应用与实施效果。
根据河南科技大学化学工程与工艺专业的专业特点和工程实训教学大纲要求,结合DCS控制乙酸乙酯合成热模试验平台的技术和设备条件,明确工程实训的项目任务具有以下几个特点:(1)项目来源于真实的生产活动,具有实用性;(2)将“三传一反”理论知识与工程实训实践过程相结合,具有综合性;(3)项目任务难度科学合理,具有可教性;(4)便于组织和运行,具有可行性。
项目实施过程是任务驱动教学法成功与否的关键环节。项目任务的完成以学生的自学及相互协作为主导,指导教师需及时解决学生在信息收集整理过程和工程实训过程中遇到的问题,并督促学生根据进度安排完成项目任务的各个实训环节,达到工程实训的教学目标。
根据每个项目任务的具体内容和要求,指导教师要制定科学可行的实施计划,组织学生做好前期准备工作,协助学生完成组队分工,明确每位学生在任务完成过程中的角色分工和合作形式,并按照工程实训实施计划和程序开展工作。
根据“DCS控制乙酸乙酯合成热模试验”平台的具体构成和化学工程与工艺专业工程实训环节的教学目标,制定的具体实施计划如下:(1)三级安全教育,提高学生的安全生产素质;(2)乙酸乙酯合成技术路线分析,热模试验平台构成简介;(3)学生分组,6~8人/组,组内人员分工;(4)学生根据各个项目任务的具体内容,制定工程实训项目任务详细实施计划,归纳掌握项目任务所涉及的知识要点;(5)指导教师引导各组完善实施计划,使其更为规范化和合理化;规划具体的操作步骤及相应的注意事项;准备设备和工具;(6)指导教师监督学生开展实施项目任务;(7)学生自评、互评和教师考评。
在项目任务实施过程中,指导教师需要集中演示讲授各个项目任务所涉及的理论知识点,做好引导工作,提高学生主观能动性;提供必要的设备和工具;确保学生的人身安全;控制项目任务实施进度,按时完成工程实训教学任务。
过程化评估和考核是项目任务实施过程中必不可少的一个重要环节。学生每完成一个项目任务后,需对本项目任务实施和完成情况进行展示、评估和考核。
表1 学生自评表
表2 组员互评表
表3 指导教师考评表
检查和评估教学效果的方式采用学生自评、组员互评和成果展示及指导教师考评相结合的方式进行。其中学生自评和组员互评成绩分别占总评成绩的20%和30%,学生自评表和组员互评表如表1和表2所示;成果展示和指导教师考评占总评成绩的50%,指导教师考评表如表3所示。最后由指导教师根据每个项目任务的总评成绩评定学生的工程实训课程考核成绩,课程考核成绩采取五级制。在工程实训项目任务考核过程中,允许学生进行补考,并将最高成绩作为该项目任务的总评成绩,依此提高学生的主观能动性,真正实现项目任务的“过程化”考核。
在项目任务驱动法实施过程中,结合化学工程与工艺专业的专业特点和工程实训的教学目的,科学合理的设计项目任务,制定详尽的实施计划和考核标准,提高了工程实训教学的有效性,取得了良好的教学效果。
(1)提高学生分析问题和解决问题的能力。在项目任务实施过程中,当学生遇到和发现实际问题时,他们会根据自己所制定的实施计划和前期归纳总结的相关理论知识,对实际问题进行分析和讨论,寻求问题解决的方法和措施。在这种主动解决实际问题的过程中,学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力也会随之提高。
(2)提高学生的学习主动性。根据以往工程实训教学过程中的经验和教训,学生在开展工程实训教学时,缺少主观能动性,主要采取指导教师讲授和演示的方式进行,学生被动地接受指导教师所传授的理论知识,缺乏参与感,学习积极性不高。采取项目任务教学法,学生会主动根据指导教师设计的项目任务内容,进行前期理论知识归纳和总结,制定详细的项目任务实施计划。遇到实际问题时,会主动查阅和检索相关资料或同学之间相互协作、讨论和分析具体问题。在整个项目驱动教学法的实施过程中,调动了学生的主观能动性,学习效果显著提高。
(3)教学成效显著。项目任务驱动教学法在工程实训教学过程中,项目任务以学生自学和相互协作为主导,在教师的指导和监督下完成,教学目标明确。学生通过对理论知识的归纳整理和工程实训任务的协作完成,更好的将理论知识和生产实际相结合,提高了化工生产过程中相关理论知识的感性认识。项目任务主题设计与生产实际联系紧密,学生在学习和项目任务完成过程中更具有针对性和实用性,教学目标达成度较高,学习在指导教师的指导和监督下,积极主动参与工程实训教学过程中的各个环节,掌握了有效的学习方法,以及工程实训项目任务涉及到的相关理论知识。提高了学生综合运用知识的能力,培养了学生的创新意识和工程理念。
项目任务驱动教学法在化学工程与工艺专业工程实训实践教学过程中,教学目标明确,任务设计实用可行,充分调动学生学习的主观能动性,显著提高学生分析问题和解决问题的能力,培养了学生的创新意识和工程理念。教学目标达成度较高,取得了良好的教学效果,在工科类院校专业实践课程的教学过程中具有明显优势,值得大力发展和推广。
项目任务驱动教学法在化学工程与工艺专业工程实训实施过程中也存在一些具体问题。如:工程实训专用教材的编制,使其适用于项目任务驱动教学法的实施和开展,达到更好的实训教学与技能训练的教学目标;指导教师教学理念的提高和知识结构的完善,由于工程实训涉及学科门类较多,指导教师应主动参加相关专业的知识培训和学术活动,以提高自身的知识水平,完善知识结构,更新教学理念。这些问题需要我们继续探索和研究。