摘 要:混合式教学是“互联网+教育”背景下触发的信息化教学模式,能为学生提供个性化、定制化的学习方案,实现了资源配置最优化、教学管理和评价精细化。通过“岗课赛证”融通重构课程内容,建立虚实结合的教学条件,构建“理虚实”一体化混合式教学模式,有助于全面提升学生专业知识、职业技能和素质素养,培育可持续发展能力。教学实践包括课前探索、课中内化、课后拓展三大环节,为广大学子提供个性化教学支撑。教学效果评价采用“两维度”“四指标”分级递进模式,从学生和教师两个维度对教学效果进行全方位评价。
关键词:“理虚实”一体化;混合式教学;高职
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-7164(2024)02-0047-04
2003年12月,北京师范大学何克抗教授在第七届全球华人计算机教育应用大会上首次提出“混合式教学”概念,拉开了我国关于混合式教学研究的序幕。2018年教育部吴岩司长指出,要大力建设五大类“金课”,其中包含线上线下混合式“金课”、虚拟仿真“金课”和社会实践“金课”,以提高教学质量,保障课程内容前沿性和时代性,教学形式先进性和互动性,学习结果探究性和个性化[1]。混合式教学及“理虚实”结合的教学模式成为课堂革命重要实现路径。目前,我国对混合式教学研究主要集中在混合式教学定义内涵、价值意义、方法手段及存在问题等方面。在定义研究方面,可分为技术应用阶段(90年代末—2006年)、技术整合阶段(2007—2013年)和“互联网+”阶段(2013年至今)[2]。混合式教学定义由面对面教学与在线教学的结合[3],逐渐演变成以学生为中心,教学与教辅相互混合[4],学习方式、学习环境、学习主体、学习资源等多方面要素有机融合[5]。通过实施混合式教学,有利于减轻学生认知负荷,实现学习自由,提高高阶学习发生率[6]。目前,在混合式教学实施应用中,多基于翻转课堂理念,过多倚重学生自学网络资源后进行课堂答疑解惑,不适用于高职课堂。高职学生动手实践兴趣高,动手能力强,但自学意识淡薄,理论基础参差不齐,自学能力、领悟能力和归纳总结能力薄弱,难以依靠线上自学掌握专业重难点内容。高职院校混合式教学实施过程中存在教师意愿低且能力不足、学生自学意识薄弱、线上线下活动融合度低、教学管理不到位及在线平台建设不完善等问题[7]。若生搬硬套于高职教学,就会出现课前学生没有自学、课中学生不参与提问,课堂气氛冷场,翻转课堂无法按教学设计实施等情况。部分学生甚至会因为课前学习任务繁重,产生抵制情绪,学习积极性降低[8]。因此,在高职教育阶段,混合式教学模式构建与应用不是单纯地让学生利用在线教学视频或资源库自学并翻转课堂,亦不应仅满足于课堂交互性强的线上线下教学活动,还应重视实践能力和职业素养的培养,实现个性化教学,满足不同层次学生的需求,以适应扩招背景下生源多样化趋势。本研究以“大气污染控制技术”课程为例,通过重构教学内容、丰富教学资源、完善评价方式,构建了“理虚实”一体化混合式教学模式并进行实践教学。
一、“理虚实”一体化混合式教学模式构建
“理虚实”一体化混合式教学模式构建首先应梳理岗位、竞赛、“X”证书要求,梳理教学重点及核心技能点,重构教学内容。围绕课程重构内容,丰富在线自学资源、仿真实操资源和线下实训资源,以保障个性化教学需要。在课程实施过程中,要注重融入课程思政元素,注意培育可持续发展能力和职业适应能力。
(一)岗课赛证融通,教学内容重构
根据岗位需求、技能竞赛规程及工业废气治理工国家职业技能标准,对“大气污染控制技术”课程内容进行梳理重构。其中,岗位主要要求:1. 了解废气处理工艺流程,熟悉设计规范及标准;2. 有废气处理理论基础;3. 熟悉废气处理工艺;4. 独立开展设备日常运行管理;5. 良好的沟通协调能力和团队合作能力;6. 责任心强、吃苦耐劳、爱岗敬业。技能竞赛主要考核点为:1. 烟气处理工艺设计;2. 烟气处理设备选型;3. 烟气处理系统安装连接;4. 烟气处理系统调试;5. 污染因子监测;6. 职业素养。工业废气治理工国家职业技能标准主要要求:1. 职业道德及职业守则;2. 大气污染控制技术基础知识;3. 工业废气处理设备运行操作规程;4. 一般事故预防与处理措施;5. 运行记录、报表填报、巡检记录;6. 安全生产和环境保护知识。
经调研对比发现,岗、赛、证内容均可分为专业知识、专业技能和职业素养三大部分。因此,课程重构时除明确知识和技能目标外,还需通过课程思政融入上述职业素养。此外,就业岗位和竞赛评比均对团队合作能力、组织协调能力、沟通交流能力提出较高要求,在课堂教学过程中,应借助混合式教学模式,通过采用头脑风暴、分组实操、小组汇报等多种形式的教学活动为学生提供锻炼素质能力、施展个人才华的舞台,让学生成为课堂的主角,感受学习的快乐。
(二)教学资源建设,“理虚实”一体化融通
“理虚实”一体化混合式教学模式实践的关键保障因素是丰富的教学资源,以此为基础满足不同层次学习者在预习、温习、比赛、考证、上岗等多种需求。在理论教学方面,应建立丰富、精湛、简明的线上学习中心,学习资源一方面可引用国家教学资源库,另一方面应结合学生实际情况,拍摄精简的重难点短视频,上传归纳整理后的课件、计算解析步骤、易错点分析及试題集等,以帮助学生利用碎片化时间巩固理论知识和技能要点。在教学内容上,除应涵盖课本重难点内容外,还应包括岗位规程、竞赛规程、职业标准、相关仪器设备使用规程及安全规程等内容,紧密对接就业岗位,以满足学生就业、竞赛、考证等多方需求,提升就业综合竞争能力。在运用上,除满足学生自学需求外,还可设置丰富多彩的课堂互动活动,例如头脑风暴、随机选人、分组任务、主题讨论、抢答等,提高学生互动参与率,并提高逻辑思辨能力、归纳总结能力及语言表达能力。在虚拟仿真教学方面,应着重针对占地面积大、危险程度高、生产灵活运用性强的仪器设备及厂区综合运行巡检等内容,以弥补实际教学无法满足的缺陷,借助仿真实训工厂提供沉浸式学习体验,身临其境地掌握实操技能,培育安全责任意识。
以“大气污染控制技术”课程为例,该课程重点学习除尘技术、烟气脱硫脱硝技术,涉及设备均为大型工业生产设备,现场教学难以满足实训需要,见习参观无法进行设备开停车、参数调试等实践实操。因此,虚擬仿真平台建设应包含旋风除尘、碱液吸收、静电除尘、布袋除尘等仿真工艺模拟工业除尘过程,并通过燃煤电厂仿真工厂模拟颗粒态污染物和气态污染排放协同控制过程,学生通过沉浸式体验,学习厂区巡检、异常排查及安全隐患排查等多种与岗位密切相关的实践技能。学生在沉浸式体验中,一则可巩固专业知识,二则能提升专业技能,三则培养了安全意识和认真严谨的工作态度。此外,虚拟仿真资源还应打破地域、时间限制,决不能只局限于教学机房使用,应建成开放式虚拟仿真实训平台,实现有网络即可学习,让学生通过自己决定学习地点、学习时间和学习时长,在一定程度上能掌握学习主动权,逐渐提高自学能力。在线下实操教学方面,应着重针对岗位要求中的废气处理工艺流程及设备日常运营管理,建立大气环境监测与控制平台,满足工艺设备连接选用、管道线路拆装、仪器仪表中控以及污染物排放浓度计算等实训要求。在线下实训教学中,应着重培养团队合作能力及认真严谨、一丝不苟、吃苦耐劳的工匠精神。通过“理虚实”一体化相互融通,使学生理论知识、专业技能及职业素养得到全面提升。
(三)课程思政浸润,可持续发展能力提升
在课程模式构建和教学实践过程中,坚持贯彻立德树人。结合专业特色和课程特点,从生态环境保护、职业道德修养以及职业生涯可持续发展能力三方面着手进行课程思政浸润。在生态环境保护上,结合专业特色,借助新闻报道、实拍图片、视频等资料进行案例导入,引导学生以自主思考、小组讨论形式进行案例分析,联系生活实际进行研讨分享,帮助学生从内心深处认识到环境污染的巨大危害,坚定环境保护基本国策,并自发践行绿色出行、拒绝一次性餐具、开展环保知识宣传等低碳环保行为。在进行各种工艺流程解析时,对试剂循环再生步骤进行延伸,通过在学习通发布头脑风暴、主题讨论、随机选人等活动,让学生自己总结出循环经济的重要性和必要性,树立可持续发展理念。在职业道德修养培育上,结合岗位要求、职业技能标准及技能竞赛要求,通过虚实结合教学实操培养爱岗敬业、认真负责、按章操作、着装规范、吃苦耐劳等工匠精神和安全责任意识,通过数据处理与计算、工艺流程解析培养迎难而上、精益求精的精神,通过情景假设、主题研讨、头脑风暴等形式培养创新意识。在职业生涯可持续发展能力培养上,一是通过发布课前预习、课后拓展任务培养自主学习能力,每次任务完成时长以5—15分钟为宜,为提高学生参与率,任务多为小组任务,由组长组织组员共同完成。二是课堂小组任务,例如以小组竞赛方式发布管道拆装、布袋除尘器安装、设备运行调试等任务,在紧张的氛围下提高集体荣誉感,培养团队合作意识和合作能力。课程还设置了“小组领学”活动,由各小组针对一个知识点进行课程讲授,真正成为课堂的主角,在学习专业知识的同时,培养归纳总结能力和语言表达能力。
二、“理虚实”一体化混合式教学实践
“理虚实”一体化混合式教学分为课前自主学习、课中理实循环、课后回顾拓展三个阶段,学习环节主要包括观看微课、虚拟仿真游戏闯关、头脑风暴、小组汇报、学生自评及教师点评等多样化环节。其中,理论知识学习和虚拟仿真模拟实操贯穿三个阶段,线下实操主要集中在课中学习阶段。
(一)课前自主学习,积极探索
依托教材、比赛规程、国家标准,借助已有的国家教学资源库资源、校内虚拟仿真实训平台及短视频,建设校内开放式在线学习资源,构建符合学生学习习惯的教学模式,营造自学、好学、乐学的学习氛围。考虑到高职学生理论知识普遍薄弱,未形成自主学习习惯,且自学领悟能力偏低,课前学习不宜过多布置专业知识自学任务,应以虚拟仿真游戏闯关、观看视频新闻为主,旨在提高学习兴趣和专业认可度,启发学生思考,培养自主学习能力、团队合作能力和归纳总结能力。
(二)课中理实循环,知识内化
课堂探索学习多采用任务驱动、情景模拟、案例分析等教学方法手段,通过理论学习、虚拟仿真模拟、实践操作一体化教学进行知识内化和模拟实践,借助学习通平台发布分组任务、主题讨论、选人、抢答、随堂练习等教学任务并设置一定分值,充分调动学生的积极性,提高学生的参与率。以布袋除尘器安装实操教学任务为例,首先发布任务:某燃煤火电厂颗粒污染物超标排放,为治理颗粒污染物,现聘请一个最优团队安装布袋除尘器。围绕主题任务,学生积极学习布袋除尘器的除尘原理、工艺流程,探索除尘要点,研读安装规程。在此基础上,发布小组竞赛任务,每4位学生为一组,分组对大气环境监测与控制平台中的布袋除尘器进行拆除和安装训练,训练1小时后,进行分组比赛,即在越短的时间内无差错完成布袋安装组胜出,将成为最优团队,为火电厂进行布袋除尘器安装。比赛结束后,教师围绕操作规程、团队合作情况、安装规整程度等方面对学生进行点评,引导学生根据实操反思除尘原理和工艺流程,弄清做什么、怎么做、为什么这么做及还可以怎么做。在教师评价的同时,学习通上开放学生评价功能,学生对自己的表现及组内其他人员的表现进行评分和总结,最终实现理实循环,即理论指导实践,实践检验理论,巩固专业知识,夯实技能基础。
(三)课后回顾拓展,个性化教学
高职混合式教学不是单纯地让学生利用在线教学视频或资源库自学并翻转课堂,亦不应仅满足于课堂交互性强的线上线下活动,还应体现个性化教学,满足不同层次学生需求,以适应扩招背景下生源多样化趋势。因此,混合式教学应建立丰富的在线资源,对于基础薄弱的同学,应能借助在线开放共享的课件、总难点解析、讲解视频辅助学习。对于基础扎实且升学意愿强的同学,应有拓展资源和拓展练习,增大学习难度深度,为其专升本后学习阶段夯实基础。对于求职目标明确的同学,应配套虚拟工厂仿真模拟资源、相关“X”证书考试学习资源及比赛备赛试题集,以帮助其提升专业技能,更快适应工作需要。
三、教学效果评价
教学效果评价采用“两维度”“四指标”分级递进模式,两个维度分别为学生评价維度和教师评价维度,四个指标为对两个维度的一阶细分,具体包括学生评教、学生自评、教师评学和同行评教。在此基础上,对四个表进行二阶细分和三阶细分,分别细分为13个二级指标和40个三级指标。二级指标包括教学态度、教学内容、教学方法、教学效果、个人自评、组内互评、组间互评、学习态度、学习能力、学习成效、教学内容、教学组织及教学能力等13个方面,三级指标则是对二级指标进行细分分解,进行量化评价。通过两维度四指标分级递进模式进行教学评价,可全面评估学生学习状态、知识技能掌握情况、教师教学内容和教法与高职学生匹配程度等,能较为客观地衡量“理虚实”一体化混合式教学模式实施效果。经对比发现,采用“理虚实”一体化混合式教学模式进行“大气污染控制技术”教学实践,最终评教分数为93.11,全校排名前5.73%,位列31名;未采用者评教分数为90.26,全校排名87.99%,位列491名。采用混合式教学后,学生及同行认可度高,教学效果显著。
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(荐稿人:苏杰南,广西生态工程职业技术学院教授)
(责任编辑:向志莉)
基金项目:广西教育科学“十四五”规划2022年度专项课题“以混合式教学为抓手的1+X证书教学课堂革命探索与实践”(课题编号:2022ZJY2214)。
作者简介:吴琴琴(1989—),女,硕士,广西生态工程职业技术学院生态环境保护学院副院长,副教授,工程师,研究方向为职业教育、环境科学。