责任关怀视角下“油气储运安全”混合式教学探讨

杨 克副教授 纪 虹副教授 毕海普副教授 邢志祥教授

(常州大学 安全科学与工程学院,江苏 常州 213164)

0 引言

责任关怀理念是由国际化学品制造协会倡导的,针对化工行业的特殊性提出的一套持续改进、环保健康的自律性管理体系[1]。2002年起,我国在化工行业推行实施责任关怀。2018年6月29日,“全国责任关怀院校工作组”成立,拉开了责任关怀在院校系统推行的大幕[2-3]。常州大学安全工程专业(以下简称“专业”)创办于1991年,专业突出石油化工背景,旨在培养具有“系统安全思维、安全工程应用能力和安全职业人格品质”的高素质创新型安全工程专业人才。油气储运安全作为专业必修课程之一,在培养环节中起着不可忽视的作用。

专业的发展离不开人才培养,人才培养离不开课程教学,将“责任关怀”理念融入课程教学过程中,有利于专业建设和人才培养目标的达成。《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号)指出,课程质量决定人才培养质量,课程质量的高低是衡量人才培养质量的关键因素。因此,课程教学改革要改变传统“教师单向灌输、学生被动接受”的模式,实现以学生为中心,改革课堂教学模式,提高教学质量的目标。

线上线下混合式教学是在传统课堂讲授基础上引入在线教学,将传统以教师讲授为主的模式向以学生自主学习为主的模式转变,丰富了教学手段,拓展了教学方法,有助于提高学生自主学习的能力和兴趣,锻炼学生独立思考的能力,使其养成良好的学习习惯,从而取得最优的学习效果。既能体现学生的主体地位,又能发挥教师的主导作用[4]。

基于此,笔者于2019—2020学年上学期首次实行线上线下混合式教学,将“责任关怀”教育理念始终贯穿于“油气储运安全”课程的教学过程。依据2016级安全工程专业选修该课程的48位学生的成绩状况,访谈调研学生对于新课程模式的学习满意度,并分析教学模式转变前后学生对工程应用部分知识的接受程度及满意度,为油气储运安全教学改革提供参考和借鉴。

1 课程概述

1.1 课程目标

油气储运安全课程是安全工程专业的选修课程,24学时,1.5学分,在学生培养方案中的开课时间为大四上学期。本课程旨在培养学生了解油气储运安全生产的重要意义,树立较强的安全意识,具有较高的责任关怀意识和良好的职业道德(素质目标);培养学生掌握石油与天然气储运相关知识(包括石油与天然气的易爆性、储运生产过程中的主要危害、危险有害物质泄漏、爆炸、职业卫生危害、储运容器及其安全附件、油罐及其安全附件、石油储运过程的安全要求)(知识目标);培养学生掌握油气储运工程中各环节安全隐患的识别及安全预防与防护技术,使学生具有一定分析判断事故发生原因,评价事故严重程度,进而采取防范措施的能力(能力目标)。

1.2 教学组织与实施

1.2.1 课程安排

以常州大学安全工程专业2016级选课学生为对象,分析油气储运安全课程混合式教学过程。根据常州大学安全工程专业培养方案(2016级)的要求,油气储运安全课程开设于学生大四上学期。在选修该门课程前,学生已完成高等数学、大学物理、有机化学等先修课程,具备进行更深层次学习的能力。教学内容,见表1。

表1 “油气储运安全”教学内容Tab.1 Teaching content of "Oil and Gas Storage and Transportation Safety"

该课程的实用性和综合性很强,但在以往的教学中受限于教学条件往往无法为学生全面地展示教学内容所涉及的实际工况。而使用线上线下混合教学后,通过视频、模拟、动画等方式可为学生展示一些场景和工况;更加生动地加深学生的理解,引发学生思考,让学生掌握油气储运的全生命周期[5];熟悉应重点注意的环节;了解安全工作对于油气储运系统的意义;学会对于特定的工况应如何选择对应的安全方案[6]。线下课程除传统授课中的理论讲解和答疑,本门课程还从实际出发,选取油气储运系统中常见的管道、油库、加油加气站等场景,指导学生分组模拟实际工作中应如何发现并解决常见的安全问题,提高学生的组织和应用能力。

1.2.2 课程实施

该课程共计24课时,线上线下各12课时,各占50%,具体分配,见表2。

表2 “油气储运安全”课程学时分配Tab.2 Allocation of hours for the course "Oil and Gas Storage and Transportation Safety"

课程教学过程中转变教师单向输出为主的教学思维,倡导学生自主学习为主,充分发挥学生的主观能动性,调动学生探索新知识、新领域的兴趣。首次授课介绍油气储运安全课程目标、教学方法与理念、教学内容,提出学习要求和考核标准,使学生认识油气储运安全课程的重要性。每个教学单元将“责任关怀”理念贯穿始终,强调油气储运生产安全问题的责任关怀意识。以学生发展为中心,激发学生学习兴趣,以油气储运安全问题为导向启发学生探索未知的渴望,培养学生“发现问题—剖析问题—处理问题”的能力。让学生在问题式导向下,思考“责任关怀”在油气储运生产安全中的重要性。以油气储运课程目标为导向,建立线上+线下并举的“讨论式学习”模式。要求学生完成该次课程的线上课堂学习并在讨论模块积极参与;此外,学生做好线下讨论前的文献调研、知识储备等准备工作,线下课堂让学生自由分组,每组3～5人,开展油气储运安全相关话题讨论。教师积极引导学生独立思考和解决问题的能力,避免学生过度依赖教师课程讲授。整个讨论过程中,引导学生思考如何有效推行“责任关怀”。

以储运容器及安全附件这一内容为例,该章节主要介绍油罐及安全附件、机械呼吸阀、液压式安全阀、其他储运容器,以及石油储运过程中的安全要求。正式开课前,教师将授课理念和授课计划提前通过线上教学平台下发至选课学生,学生可以提前对上课内容及学习进度有所把握。同时,教师对线上平台的内容进行管理,收集学生疑问并进行针对性答疑。

通过线上学习平台,学生可以利用平台资源更加深入地了解装置的结构细节以及在实际工况中的布置方式。相较于传统教学模式中课本上展示的较早期案例,可以学习到最新型号的装置。不仅可以避免以往学习过程中案例老旧以及学生无法将所学知识直接应用到实际中的弊端,同时,学生可以将装置设计原理和结构特点、各装置选择原则等问题在线上平台进行提问,教师可以在平台获取学生的学习情况和问题反馈,将重点问题进行汇总并在平台发布答疑,避免因教师和学生无法见面而导致学习效果下降[7]。

线下教学中教师主要教授课程中的重难点,并对学生的学习情况进行验收并点评,同时组织学生分组讨论完成相应的学习任务。线下教授过程中,教师可以结合教学模型和经典案例针对学生难点问题进行进一步的讲解和点拨,引发学生思考,激发学生的学习兴趣。让学生真正掌握各类型安全附件的特点和原理,以及实际工作中储运系统各个环节的安全附件应如何选用。同时,平台可以记录分析学生的学习情况,教师可以根据每个学生的进度和认真程度及时对教学做出有效的改进。

线上教学和线下课堂教学间所留出的时间,学生可以将其用于思考讨论,教师可以将其用于总结提升,实现时间的高效利用。通过线上线下教学相结合,学生成绩考核标准也更加细化合理,可根据不同学生的学习特点进行评分,充分挖掘每个学生的闪光点。

以该章节的教学为例,通过了解学生成绩和课程反馈,2016级学生较往届学生除了达到教学要求外,对于安全附件设计原理和使用方式的理解更加深入,在复杂系统中可以选择正确的安全附件;学生对于此次教学模式的探索也表示十分满意。

2 混合式教学的探讨

2.1 线上教学的探讨

本课程所使用的线上教学资源为自建课程“油气储运安全”,2019—2020上学期在常州大学小规模限制性在线课程(small private online course,SPOC)学习平台运行。学生在电脑端注册后便可加入课程。为方便课程日常教学管理,要求选修该课程的学生实名注册,并将用户名设置为“学号+姓名”的格式。在线课程教学视频时间总计约150min,每个课程教学视频约10～15min,包括课程大纲规定的7个章节教学内容。每章节设置单元测验题(客观题)、讨论式课题(主观题)。客观题系统自动评分;讨论式课题依照评分标准,采用教师评分(占70%)+学生评分(占30%)的方式评分。依据常州大学教务处的教学计划安排,每周日发布新一周在线教学资源,该发布方式有助于调控学生的学习进度,始终保持在线课程内容的更新,不断促使学生预习各章节知识点,产生对新知识的疑问或好奇。教师可以发布公告提醒学生相关的章节知识点,需要掌握、理解或了解的内容,以及时间节点等;学生通过观看在线教学视频,可以有效完成在线学习任务和相关作业。学习平台还设有“讨论模块”,可以开启讨论式学习模式,学生结合所学内容,发表自己的观点,分享个人体会,讨论学习过程中遇到的问题。教师可以根据学生线上学习的相关数据(测试,讨论等),充分把握学生线上学习情况,为课后的教学反思与课程总结提供有力的素材。线上学习的组织实施突破时间和空间限制,使得学生可以随时随地开展对课程知识的学习;基于每个章节设置测试题,对于学生的学习效果可以及时反馈给教师,以便教师进一步优化教学内容,改进教学方法;讨论模板的设置使得学生在学习中遇到问题时,能够及时提问,更便于师生间沟通。

2.2 线下教学的探讨

混合式教学方式中,线下教学是线上教学的重要补充。线下教学不能重复线上教学内容,应当依据学生线上学习的成果反馈数据,统筹安排线下课程学习内容,针对不便作为线上课程的授课内容,以及线上课程中出现的易错点、难点开展重点解答。线下课堂有效承接线上教学的学习进程,充分发挥学生的主观能动性,让学生学会独立思考,进一步消化各个章节的知识点,提高难点知识的学习效果;同时,通过学生主动参与线下课堂的讨论式学习,加深学生对“责任关怀”的理解和认识。将油气储运安全的科研问题融到讨论式教学中,开展科研反哺教学的实践,让学生主动查找文献、阅读文献、分析文献,真正体会到科学研究来源于基础理论的学习过程。

混合式教学模式在油气储运安全这门课程中的探索,对上课教师和选课学生均提出较高的要求。线上教学课件的准备工作(文献查阅、视频录制、章节测验、讨论课题等)需要任课教师投入大量的时间和精力;同时,学生的自律性也至关重要,需要定期学习视频资料,自行查找相关文献,完成章节测验、课题讨论,并积极参与课堂教学活动,完成科研性质的主题调研汇报工作。

2.3 混合式教学的体现

责任关怀意识在油气储运安全课程中的体现:

(1)提高学生的责任关怀意识,树立良好的职业道德(素质目标)。让学生了解油气储运安全生产的重要意义,同时,通过鼓励学生对自己行为及其可能产生的后果负责来培养责任感。这将涉及对个人和职业责任以及正直和诚实的重要性的讨论。

(2)使学生具有分析判断事故发生的原因、评价事故严重程度,进而采取防范措施的能力(能力目标)。培养学生掌握油气储运工程中各环节安全隐患的识别知识以及安全预防与防护技术,重点培养批判性思维技能,鼓励学生分析信息、评估不同观点并做出明智的决定。这可以帮助学生在决策过程中培养责任感。

(3)针对不便作为线上课程的授课内容,以及线上课程中出现的易错疑难点开展专题解答。确保学生切实掌握石油与天然气储运相关知识,在学习过程中产生的众多疑问都能得到及时解决(知识目标)。同时,课堂时间和空间也能得到扩展,极大提高学生对课程思考的积极性,发挥学生学习的自主性。

借助线上丰富的材料和资源及线下直观地互动答疑,也能够更好地创建开放包容的学习环境,启发、探讨更多的油气储运相关领域的延伸问题,让学生对行业的发展也有更全面的认识。

2.4 课程考核形式

在线上线下混合式教学中,将传统的期末卷面试题考核转变为以课程学习过程为重点的考核方式,实施“全过程考核”,并将考核指标量化至每部分,让最终的成绩有据可依。总评成绩构成分为平时成绩(30%)、线上客观题考核(30%)、线下主观题考核(40%)3部分。其中,平时成绩由线上章节测试(10%)、线上作业题(10%)、线下课堂表现(10%),3个模块组成;线上客观题的成绩由系统评分;线下主观题的成绩由教师给出。这种模式下的成绩评定综合了客观和主观部分,考核形式更能反映全过程考核的特点。

3 混合式教学效果分析

在学生培养方案中,大四上学期为本课程开课时间。由于临近毕业,学生忙于工作面试或备考升学,时间较为紧张。而线上线下混合式教学在一定程度上可以将学生从传统的“固定授课时间和地点”的学习模式中解放出来,更具灵活性。学期结束后,学生的总评成绩符合正态分布,见表3。相比2014和2015级,2016级学生全部及格,60分以上各分数段的人数有明显增加,表明新模式下学生学习效果普遍较好;90分以上仅1人,表明该课程总体难度高,具有一定的挑战性。

表3 2014—2016级学生成绩分布Tab.3 Student achievement distribution from 2014 to 2016 单位:%

结课后为征求学生对该课程的意见和建议,以便持续改进,制作学生课程评价调查表,包括责任关怀意识培养、授课内容、教学方法和考核方式4个评价指标,评价等级分为“良好”“中等”“差”3个等级,并要求学生给出详细的意见。课程评价表下发共48份,回收43份,统计结果,如图1。

图1 课程评价统计Fig.1 Curriculum evaluation statistics

学生的评价结果表明:大部分学生都认为本课程较好地培养了责任关怀意识;多数学生认为课程内容设置合理、教学方法新颖,能够提高他们的学习主动性;混合式教学的组织方式能够获得学生的接受和认可;个别学生对全过程考核方式不适应,依然认为传统期末试卷考试更适用。开展学生课程评价调查,有助于持续改进该课程的教学进程。

4 结论

(1)责任关怀理念下,采用线上线下混合式教学的模式,极大地提高了学生们对于该门课程的掌握程度,尤其对工程应用方面知识理解更加透彻。

(2)在新教学模式的实施下,能将线上线下教学的优势相结合,课堂时间和空间得到了扩展,趣味性高、学生对于该课程的思考极大提高,学生发挥了更大的自主性。

(3)教师依据线上线下的效果反馈也能强化教学效果、更加精确地研判学生学习情况并持续改进教学。

(4)责任关怀理念下以线上线下混合式教学的教学模式,可较明显地提高教学质量和效果,极大地促进老师学生双方面的综合能力及视野。同时,油气储运安全新教学模式的成功应用,可以在其他课程开展过程中起到一定的引领作用,是未来教学改革中值得深入探讨的一个教学实践,值得更广泛的推广。