职业院校教学能力大赛背景下的教学设计实践与探索——以“室内甲醛的检测与治理”为例

王 晖，杨 岭，李 烨

（苏州农业职业技术学院环境工程学院，江苏 苏州 215008）

全国职业院校技能大赛（原信息化教学大赛）是国家积极推进职业教育信息化的一项重要制度设计，是职业院校教育教学改革的灯塔和风向标，是新时代职业教育推动深化“三教”改革的重要抓手。职业院校的使命是为社会培养与时俱进、德技并修的复合型技术技能人才，实现院校与行业市场无缝对接。这就要求职业院校重视教学改革，全面提升教育教学质量，全方位落实人才培养方案。笔者团队作品《健康环境促进行动—室内甲醛的检测与治理》获得2019年全国职业院校技能大赛教学能力比赛高职专业技能一组一等奖。本文依托该作品，对空气环境监测课程整体模块化设计和室内甲醛检测项目的教学设计进行分析阐述，探究如何开发优秀的教学设计。

1 课程基本情况

《空气环境监测与治理》课程是环境监测与控制技术专业以及环境工程专业的一门专业核心课程。该课程主要内容为室外环境空气、室内环境空气、工业废气和汽车尾气中主要污染物的检测和治理；依据专业标准、人才培养方案、课程标准，参照国家职业资格培训教程，同时结合岗位典型工作任务，我们将课程内容整合成八个项目。如表1。每个检测项目按照工作过程分别设置检测方案制定、样品采集、样品测定、治理方案制定四个任务，每个任务都以团队协作的形式完成，注重个人能力和团队合作能力的培养。

表1 《空气环境监测》模块化整合示意图

通过学习，学生应理解空气样品的采集与保存、物理性质的测定、金属化合物的测定、非金属无机物的测定、有机化合物的测定、操作步骤及影响因素等方面的基本理论，基本知识和基本技能，并具有良好职业素养。

2 教学对象与分析

2.1 基本情况

本课程开设在第四学期，课程开展之前，学生已经学习了基础化学、仪器分析、水环境监测等专业基础课，具备实验室分析基本操作技能和水环境监测基本的方法、原理及操作。

2.2 主要问题

通过与学生代表座谈、发放问卷调查等形式调研，将授课对象普遍反映的上课需求总结为以下四方面：

（1）学习形式传统且单一。高职院校学生普遍不喜欢课堂上讲理论、讲方法、做练习的抽象模式，学习积极性不高，学习效果不佳。

（2）缺少真实的情境体验。要想让学生真正掌握布点、采样、测定的方法，就要借助不同类型不同情境的案例反复练习。

（3）信息化水平不高。大型检测仪器原理难懂，仪器结构复杂，操作软件步骤烦琐，测试时间长，仪器昂贵，不能满足每位同学上机操作的需求，需要借助虚拟仿真软件来完成相关教学任务。

（4）评价指标单一。检测类课程实践性强，注重操作过程的规范性和测定结果的准确性，同时兼顾理论学习的扎实性，因此仅以期末考试试卷成绩作为课程成绩，不能全面衡量学生对知识、技能和素养掌握情况。

3 教学策略

3.1 产教融合，项目化教学

从校企共享平台获得典型室内甲醛委托检测案例，创设真实的委托检测情境，请同学们进行甲醛检测方案的制定，最后将学生制定的方案与企业制定的方案进行比对。将教学内容与企业实际工作内容相结合，实现了产教融合。同时，该企业也是我校毕业生的创业项目，这样的创业典型能以榜样的力量激发学生的创新创业热情。

3.2 采用以学生为主体、教师为主导的任务驱动式教学方法

课堂上采用教师布置任务，学生分组完成任务。学生完成任务的组织形式有“组内协作与组间对抗相结合”“组内协作与组间协作相结合”两种。比如居住类建筑室内甲醛治理方案制定中的第一个案例，先组内协作完成方案的制定，通过OneNote共享给其他组，再通过组间对抗的形式纠错完善；而在第二个案例中，则先将案例拆解成几个任务，由不同组协作完成，最后合并成一个完整方案。

3.3 根据课前测试成绩对学生进行分组，实施因材施教

课前在课程平台布置作业题，根据作业完成情况判断学生的基础及个人能力，按照不同基础和能力将学生分组；课中教师发布难易程度不同的课堂任务给各组同学，并分类指导。

3.4 遵循学习规律，设置难度层层递进的教学环节

检测方案设计从简单的单居室开始，逐渐从居室结构的复杂程度、功能的多样化程度、居住人群的特殊性、居住区气候条件的多变性等角度出发增设难度，遵循学生认知规律，保证教学目标的可达性。

3.5 任务驱动背景下基于角色体验式的个性化教学

在“甲醛样品的采集”这部分内容的学习中，我们采用了角色体验式教学，在明确了甲醛样品采集方法这部分理论知识之后，学生进入行动学习环节。教师创设入户采样情境，学生进行了分组分角色模拟演练。小组内学生根据个人意愿，协商进行角色分工，并在第二轮模拟演练中进行角色的互换。角色的体验和分工，使学生迅速进入工作情境，同时增强了小组成员间配合的紧密度，强化了学生的合作意识。

4 教学资源

检测类课程，由于检测流程涉及内容变化多，从检测方案制定、样品采集、样品测定、数据的处理、质量保证，每个部分学习内容的性质不同，不可复制，没有一个统一的软件使用。且上课所需的场所也不同，有教室、实验室、企业等。因此，教学资源需求量大，种类多、零碎。本作品使用到的教学资源可总结为以下五大类：

4.1 教学场所

教学场所包括智慧教室和数字化实训室。

4.2 功能性软件资源

4.2.1 3D布点软件

自主开发的3D布点软件用来实现采样点位置的确定；3D布点软件衍生出的污染源识别功能，用来帮助学生理解甲醛污染源识别要素；

4.2.2 气相色谱虚拟仿真软件

气相色谱虚拟仿真软件能够克服气相色谱法原理深奥难懂、气相色谱仪精密昂贵，不能满足每位同学上机操作的问题，帮助学生更好的学习方法原理以及气仪器的使用。同时，软件自动评价和分析反馈功能，能够帮助学生发现问题、解决问题。

4.3 原理动画

教学过程中使用了采气管原理动画、气相色谱仪程序升温原理动画、溶液稀释倍数原理动画等。动画的使用，实现了微观事物可视化，枯燥的事物生动化，有效增强了学生学习兴趣，提高了学习效率。

4.4 操作微视频

比如企业布点方案视频、企业现场采样标准操作视频、教师演示操作视频等。

4.5 各种网络已有软件

比如QQ的视频直播功能，可以实现在实验操作中教师一人操作学生多人观摩；QneNote电子笔记，可以实现资料的轻松调阅、经验总结、经验的组间分享、协同完成方案的设计等。

这些教学资源的开发和利用，均用于各个课时中教学重点的解决和教学难点的突破。

5 课程评价

采用多元化学习效果评价。在学习效果评价中，综合考虑任务目标、教学目标和具体学习活动实施情况，整个评价过程分为课前、课中和课后三阶段，教师、企业、软件和同学四元评价主体，对学生的学习行为和学习结果进行全面多维的评价。课前考评学生预习情况；课上考评学生任务下的知识、技能掌握情况、课堂参与力度及团队协作能力；课后考评学生的技能拓展、迁移、运用能力。

6 课程思政

将课程思政潜移默化的融入专业课程，我们从以下三方面入手落实：

6.1 在教学过程中注重培养学生的职业素养

室内甲醛的检测关系到人们的健康，工作人员应具备科学严谨、精益求精的职业素养。若采样点布设不合理、采样操作不规范、检测数据质量不过关、治理方案不科学，将直接导致人群健康受害。因此，应坚持将规范操作意识和质量控制意识贯穿教学始终。将国家颁布的《室内环境空气质量监测技术规范》（HJ/T167-2004）、《环境空气采样器技术要求及检测方法》（HJ/T375-2007）、《居室空气中甲醛的卫生标准》（GB/T161271995）等国家标准与政策法律法规及环境监测员等职业标准细化融入教学考核环节，培养学生规范化、科学化操作，强化学生职业素养养成和专业技术积累；依托一系列的规范操作对照单，使学生在学习中潜移默化地形成一定的品质意识，培养学生精益求精的工匠精神；同时在现场采样演练环节，设置现场质检员这一角色，负责控制采样进度、监督采样质量，同时对采样操作进行全过程录像，强化学生质量控制意识。

6.2 潜移默化地对学生进行爱国主义教育

教学过程中涉及举例时，选择我国的科学家、我国家自主研发的产品等，有利于树立文化自信，增强学生的民族自信心和民族自豪感。比如在宣扬工匠精神时，举例我们国家天眼之父南仁东先生的生平事迹。

6.3 利用各种细节植入环保理念

比如实训室墙上张贴环保装饰图画和环保标语。

7 反思与改进

7.1 进一步丰富教学案例和情境

由于学生个体基础和能力存在差异，在课堂教学中教师按照不同基础和能力将学生分组，不同组发布难易程度不同的课堂任务，并分类指导，实现因材施教。这就需要大量的难易程度不同的案例和情境做支持。因此应进一步加强校企合作，共同开发多样化、多层次的案例和情境，对学生进行更合理任务分配，促进学生共同进步。

7.2 整合信息化资源，形成多功能综合性软件

教学过程中使用的自主开发3D布点软件、气相色谱虚拟仿真软件、操作步骤排序软件等，有效提升了教学效果。但是软件功能单一，通用性不高，仅应用于部分项目的教学。因此还需在现有的软件下开发多种功能，使其成为“一件多用”的多功能综合性软件，降低软件开发成本，提高软件使用效率。

8 教学设计举例（治理方案的设计2课时）

8.1 课前

课前，教师在课程平台发布两个自主学习任务。任务1要求学生通过微课和视频资源，自学三种治理方法的原理；任务2查找文献资料，总结出三种治理方法的优缺点及适用情况。教师后台查看并批改作业，依据完成情况，对学生进行分组。发现学生对各种甲醛治理方法的原理理解不透，对各种方法的适用情况含混不清，依此调整教学策略。

8.2 任务1治理方法解析

为了解决学生知识上存在的漏洞，扫清学生在治理方案设计时的绊脚石，教师针对课前测试反映出的知识盲点，结合Flash动画、微视频进行精讲。解决了教学重点1。

8.3 任务2案例练习

（1）环节1获得任务。教师播放企业导师发布真实的委托检测案例的视频，师生以此为任务，开展学习活动。

（2）环节2分析案例。教师组织同学从居室所在区域气候状况、居室结构特点等不同维度对案例进行分析和讨论；结合各种治理方法的适用情况，每组挑选一种或者几种治理方法的组合，形成初步的治理策略。通过小组汇报、组间纠错和教师总结，最终师生对室内甲醛治理采用的方法达成一致共识。

（3）环节3制定方案。确定了策略，接着就是制定具体的治理方案了。学生打开甲醛污染治理软件，完成方案的制定。在此过程中，教师巡视查看，对个性问题单独指导，共性问题统一讲解。同时给出个性化考核分。

（4）环节4对比方案。学生提交方案，教师组织学生从所需费用、实施的难易等角度讨论方案的经济性和可行性，最终给出综合评分，同时探讨提高攻略。

（5）环节5完善方案。学生调整和完善方案，并通过OneNote笔记进行方案的组间、教师、企业指导老师共享，以供后续多元评价。

8.4 课后

对于评价未合格的方案，学生课后继续修改，直至合格；已经合格的方案，在企业老师和教师的指导下，继续打磨至优秀，上传至校企合作平台，作为可供客户挑选的治理方案，有效实现教学成果社会化。

9 结语

比赛不是终点，而是新的起点。比赛结束后，参赛者从选手身份回归教师身份。通过比赛，教师提升了自己的教学能力和理论素养，接下来要做的就是从比赛的16个课时延伸出去，覆盖到整门课乃至整个专业的各门核心课程，将比赛成果真正的应用到实际教学中。