李 杰
包头铁道职业技术学院,内蒙古 包头 014060
为了提高教育教学水平,各高职院校陆续推行职业教育教学改革,破除传统教学模式壁垒,强调以新思路,新方法改变传统教学中学生与老师的角色关系。在传统教学中,教师过分注重讲授内容的优劣,反而忽略了作为接受者本身的实际情况,多数情况下接受者不能吸收课堂中的全部内容,进而导致在课后巩固中出现多重障碍。所以,传统教学模式势必导致学生学习积极性差、创造性不足等问题。长此以往学生只能作为教师的追随者,而不能成为课堂的主导者。目前,随着互联网的高速发展,线上慕课、短视频、新媒体矩阵等多种形式的网络教学资源形式层出不穷,这也为现代职业教育教学改革奠定了坚实基础,使学生在学习每一节课之前就可以充分了解课程的重难点,进而方便自行查找答案。同时,作为课程教师所充当的角色也不再是传授者,更多地体现为一种辅导、答疑和引导的工作。基于此,学生在课堂中将会以更饱满的热情和专注力完成每一堂课。
PBL(Project Based Learning) 是一种以学生为主导、以解决实际问题为目标的教学模式。该模式对应于虚拟仿真实践,但强调实践目标的真实性、过程的交互性和结果的适用性[1]。目前,许多国家都将这种先进的教学方法应用到教学实践中。本项目首次将线上教学平台结合PBL 教学模式应用到铁道工程技术专业钢轨探伤的课程教学中,使得本专业学生更加明确钢轨探伤这门课的学习目标、能力目标和岗位需求,学生综合实践能力得到显著提升,学习主动性被充分激发。
PBL 教学法源于半个多世纪以前北美大学医学院的教学改革。当时位于美国俄亥俄州的凯斯西储大学医学院和位于加拿大安大略省的麦克马斯特大学医学院率先进行教学改革,从新生入学起就尝试把他们置于与医疗实践相关的真实情境中进行学习,PBL 教学模式由此而产生[2]。这种教学模式经过多次实践,活动结构和操作流程已经基本成熟;同时,随着PBL 教学模式的不断深化,传统的教学模式已经逐渐在更替。在新模式下更多地体现学生的主观能动性,抛开课堂和教师对学生的束缚,使学生能够对学科进行有兴趣性的探索和实践,进而处理问题。对于教师而言,在整个环节中只是起到引导和辅助的作用。
作为一种特指的概念,巴罗斯和泰姆莱恩在1980 年将PBL 学习界定为:在理解和解决问题的过程中所产生的学习[3]。因此,PBL 教学模式是以问题为导向的研究性学习方法的发展,其优势在于培养学生的自学能力、创新能力与团队交流、合作能力。在既往的学习过程中,学生更多地通过逐层学习理论,然后再进行实践。但是,通过大量的观察发现,多数学生在实践的过程中无法准确地记忆和应用所学的全部知识,仍需要重新进行回顾。但对于PBL教学模式,它更多地提倡学生在掌握一定的基础理论知识之后,通过实践来发现问题、探索问题,进而通过团队合作、专家求教、查找资料进行问题突破。不断的探索、尝试和突破,会使学生具有一定的学习自主性,不会过分依赖教师,而且对于学生自身的自信和成就感也会有所提升。
PBL 教学模式区别于其他传统的教学模式,其最为显著的特点是PBL 教学模式在培养学生职业技能的同时,还在不断培养学生独立思考的能力、自主学习的能力,从根本上解决学生学习积极性不高、学习状态不佳等问题[4]。
第一,无论研究对象和专业特点如何变化,对于问题的设计一直是PBL 教学模式的根本。如果一门课程没有精细的顶层设计,将会直接影响PBL 的教学效果。
第二,合作学习对于PBL 教学模式而言至关重要,团队交流中不仅能够探索解决问题的思路,而且能够有效开拓学生自身对于问题的认识和思考。
第三,教师在PBL 教学中,既作为主导者也作为参与者,不仅需要确保PBL 教学模式的良好运作,也需要教师以参与者的角色及时对学生进行学情分析和课程内容梳理。
PBL 教学模式的教学组织共分为四个阶段,分别为问题设计、学生实践、小组讨论、总结评价。问题设计阶段,专任教师需要同现场技术人员共同完成课程问题的顶层设计和课程指导手册。学生实践阶段,小组成员需要提前对课程内容进行微课学习,并结合课程问题进行资料收集和整理,根据组内收集的资料完成课程对应的操作练习。小组讨论阶段,各小组在完成本组任务后,相互讨论分析共同存在的问题和经验。总结评价阶段,小组进行总结,由教师根据各组表现分析研究成果,客观评价小组的学习情况,并根据学生情况结合下一阶段将要学习的理论知识制定教学计划[5]。
《职业教育提质培优行动计划》提出,巩固职业教育产教融合、校企合作的办学模式。国家铁路集团有限公司提出“2+1”校企合作新模式,进一步指明了职业院校与铁路企业合作的新方向。在不断推进校企合作新模式的过程中,如何不受传统班级授课形式的影响,如何突破现有理论教学与实践教学相脱节的难题,如何树立学生职业精神和岗位精神,是需要解决的问题。铁道工程技术专业突破传统教学模式,引入PBL 教学模式,对现有教学资源进行了充分整合,充分发挥PBL 教学模式优势,进一步体现课程特点和专业特色,使学生能够完全沉浸于自我探索、自我创造的崭新学习环境中。
1.确立教学项目任务
根据“从易到难,从部分到整体,循序渐进”的教学原则,结合铁路局《钢轨探伤工》考核标准,确定初级工和中级工的技能要求,制定满足考核标准的课程标准,完成《钢轨探伤》一体化校本活页教材编写,以及学生学习手册的制定。依托校企合作新优势,结合企业专家和工区高级技师咨询意见,不断开拓项目内容,丰富实践教学环节。
2.确定关键技能点要求
以钢轨焊缝探伤为例,要先确定该岗位的“关键技能或知识”的要求,其目的有三:第一,可以使教师和学生明确本次学习的重点、难点和目标,从而有针对性地开展教学;第二,可以促进教师思考学生技能练习的条件、环境和过程,从而提高教师教学设计能力和技能教学的研究能力;第三,可以确定关键技能点的质量要求与操作规范,明确技能教学的评价内容,以改变学生不良的学习习惯和操作方式。
3.实践环境的设置
我院以PBL 教学模式为依托,合理规划实训室空间布局,将其重新定义为理论教学区、焊缝探伤区、母材探伤区、数据回放区四个区域。理论教学区设有54 个学生工位,可以最大限度地满足单班学生人数。同时,学生课桌采用六角花瓣式,六角课桌可以拆分和合并(如图1 所示),便于教师在教学过程中随时开展分组讨论,有效地突破了传统上课模式。
图1 理论教学区
焊缝探伤区设有4 个大型操作台,并配置目前行业内最前沿的钢轨焊缝探伤仪、钢轨焊缝超声成像检测仪、标准试块、专用试块以及焊缝伤轨(如图2 所示)。
图2 钢轨焊缝教学区
母材探伤区共有八组轨道,其中每组轨道都包括引轨、伤轨、专用试块,同时,母材探伤区还配置了16 台最先进的钢轨探伤仪,能够有效满足实训与实际相统一的需求(如图3 所示)。
图3 钢轨母材教学区
数据回放区配置8 台电脑,用于分析钢轨探伤和焊缝探伤过程中所生成的伤损图谱,便于学生通过回放数据有效判定伤损(如图4 所示)。
图4 钢轨伤损数据回放区
4.教学前期准备
实施PBL 教学模式需做好成员分组与理论知识储备工作,小组人数以少而精为主。每节课或每项教学任务,均要求教师发放课堂教学的《实训指导手册》。《实训指导手册》包括关键技能与知识、教学与实训时间安排、操作条件与材料准备、基础知识介绍、操作技术质量标准、实践过程中的注意点和工艺流程与考核方式等内容。PBL 教学模式下需要学生提前熟悉操作手册及相关理论,教师通过线上平台及时发布教学资源并辅导、督促学生学习掌握,并对在自主学习过程中产生的问题做好记录。
5.教学实施过程
PBL 教学模型是以探索型和研究型为主的学习方式,学生可以根据自己所学专业的前沿内容开展研究和分析,并有针对性地提出问题,教师可以根据学生所提出的问题及时做出反馈,并将问题统一归纳至PBL 问题库,便于后续学习。学生在总结组内研究问题的同时,也需要完成教师交予的研究问题,并及时总结和记录。最后,教师对各小组的完成情况进行总结和评价。同时,实践课的显著特点是将知识转化为技能,培养学生动手操作的能力,如果教师讲解不清楚,学生理解不了要领,也就练不好;如果教师的示范不依照既定程序,或学生看不到教师示范,学习效果也不会好。为解决此问题,学校在实训室演练区各安装两部电视机,在教师讲解与学生练习过程中,教师通过GOPRO 连接电视直播教学演示内容,学生在自己座位上通过视频观看,既可以清晰地看到教师操作的关键点或细小动作,从而提高“操作规范与质量标准”的要求,在巡回指导过程中,根据学生演练情况,调整技能训练的要求与进度,以引导学生达到技能训练的要求。
6.融媒体教学构建课前课后教学资源共享平台
构建学科的网络信息结构与管理,充分利用现有的教学资源和教学平台,将课前知识、课中知识与扩展知识充分整合。师生可根据自身的需求进行网络教学资源的选择和利用。同时,教师可以更多地提出一些引导性的问题,可以使学生真正意义上地将线上课程资源用活[6]。
在融合媒体教学下,学生的学习方式和教育形式发生了革命性的变化,教师的角色日益呈现出多元化与专业化的结合。尤其是在“后疫情”时期,利用在线学习平台超星学习通、学银在线等综合媒体教学方式,活跃学习氛围,帮助学生开阔思路,提高课堂应用能力尤为重要。同时,基于微信创建“包铁钢轨探伤”微信公众号,将部分理论微课、实操视频、行业规范进行上传,便于在校学生学习和企业交流。通过微信公众号后台数据显示,用户活跃度良好,且公众号也收到了来自不同工区的私信交流,更好地促进了校企共享、共建。
7.教学效果评价
PBL 教学模式的考核评价不能仅仅局限于卷面成绩或课程内容本身,应该全面地考核学生在整个课程学习过程中的表现,包括问题的探索能力、问题的解决能力、团队的协作能力、职业技能举一反三的能力等。教师可以根据学生的表现情况进行评估和改进,进而不断优化教学体系和考核标准[7-8]。
钢轨探伤实训室教学成效至少展现于下列五方面:一是真正意义上实现理实一体化教学,使学生能够第一时间掌握课堂知识点,及时反馈所遇到的问题,及时得以解决。二是教材与岗位考核标准的有效融合,使学生更加明确岗位能力和掌握程度,对自身专业能力有更清晰的评价。三是课堂教学秩序井然,全部同学均可以在自己的工位上通过视频清晰观看教师的操作示范与讲解过程。四是符合操作技能的形成性规律,因为融媒体视频可以把难以直接用语言表达的操作过程或理论知识以直观的形式表示出来,有助于学生理解操作结构和各个动作的要点,从而建立清晰的“操作映象”,有助于学生模仿,并熟悉操作的标准和作业流程。五是对标企业竞赛标准,利用技能大赛进一步实现“以赛促学、以赛促教、以赛促改”的教学要求,在学生内心树立爱岗、敬业的岗位精神。
8.建立PBL 问题案例库
PBL 教学模式应该紧密结合行业特点和专业特色,对课程全周期进行设计和研究,尤其是对于能够体现课程重难点的问题需要加强顶层设计,务必保证学生能够受益。同时,课程要紧密联系专业和行业,对相近的问题进行收集和整理,进而不断丰富课程的PBL 资源库[9]。
9.对标企业
技能竞赛能有效加强学生技能训练,促进教育深化改革,转化教师教学理念、完善实践教学体系构建与科学实践教学质量标准。近些年,铁路局不断强调“强基达标、提质增效”的生产要求,为更好融入企业文化、凝聚岗位精神,实训室提出“强基达标、争创一流”的口号。要培养一流的人才,不能空有宏伟的口号。我们结合呼和浩特铁路局、广州铁路局、乌鲁木齐铁路局等多家铁路局工务段钢轨探伤工技能竞赛标准,制定满足我们实训条件的学生技能大赛标准,以此对标企业,对标标准[10]。
综上所述,现代职业教育不仅需要培养学生过硬的职业技能,而且还需要加强对学生创造性思维和团队协作能力等方面的培养。所以,在教学中有机地融入PBL 教学模式将极大地促进学生综合素质的提升,也便于教师和学校在教学等各环节中不断优化和整合资源,进而提升院校的影响力。