[摘 要] 建筑业正处于数字化转型时期,对高职土建类专业人才创新素养的培养需求日益增加。依托实践基地实施情境教学,将技术创新的要求有机融入专业课程内容中,以专业知识和能力目标为载体,把创新素养为核心的素质目标作为内核,改革课堂教学组织形式,开展深度学习。凸显以学生为主体的实践教学环节,优化创新能力培养的考评机制,强化课堂教学的引领作用,引导学生课下手脑双挥争创创新成果。经过课堂革命培养具备创新意识和能力的学生,为建筑业数字化转型提供高素质技术技能型人才。
[关 键 词] 实践基地;创新素养;课堂革命
[中图分类号] G717 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2024)19-0089-04
一、引言
建筑业持续快速发展的同时,也存在大而不强的问题,《“十四五”建筑业发展规划》明确指出,建筑业迫切需要改革创新和产业升级,提升工业化、数字化、智能化水平,从“量”的扩张转向“质”的提升,走出一条内涵集约式发展新路。为适应建筑业去量求精、提质增效的数字化转型升级方向,同时遵循技术技能型人才的成长内在规律,土建类高职院校教育教学被动迎接向智慧化转型的挑战与改革[1]。教育改革中的“三教”改革只有进入课堂教学层面,才真正进入了“深水区”,课堂不变,教育就不变,教育不变,学生就不变,课堂是教育教学发展的核心地带[2]。高职课堂教学作为高素质技术技能型人才培养的主战场,需要始终围绕“增强职业教育适应性”的时代要求,聚焦企业用人要求进行改革[3],如此才能真正推动教育教学改革目标的达成。
“深度学习”这一理念最早出现是在1976年,由美国学者根据对学生学习过程的实验研究提出,2015年,美国将深度学习定位为教育国策。我国学者何玲、黎加厚结合《布卢姆教育目标分类学》,提出深度学习是有理解的学习,学习者能够将新知识与先前的知识和经验联结,对知识进行深入理解、联结重构与迁移运用[4]。深度学习具有知识完整性、课堂体验性、深度参与性和成果应用性的内涵特征[5],以选题情境和高挑战性学习任务的课题为着力点,实现以“教”为中心向以“学”为中心的课堂风格转变,充分显现了创新这一核心素养培养的重要性。因此要实质性推进课堂革命,开展深度学习是重要途径。
最新相关政策中也给出指引:2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出“发展素质教育,更加注重学生爱国情怀、创新精神和健康人格培养”;2022年5月,《中华人民共和国职业教育法》指出“传承技术技能、传承与创新技术文明是职业教育的核心职责和内核”;党的二十大提出“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”;2023年9月,习近平总书记在黑龙江主持召开新时代推动东北全面振兴座谈会时提出“要积极培育新能源、新材料、先进制造、电子信息等战略性新兴产业,积极培育未来产业,加快形成新质生产力,增强发展新动能”。“新质生产力”的提出,指明了新发展阶段激发新动能的决定力量,其在建筑业的核心标志是全要素生产效率的大幅提升,特点便在于创新。由建筑业当前转型升级的时代背景和政策牵引可见,高职土建类专业开展融合创新素养的课堂革命已是时代之要和行业之需。
二、高职土建类专业课程当前教学难点
(一)课堂教学场景单一
大部分高职土建类专业课堂的教学场所仍然是在教室,教学组织形式依然以教师讲授为主,学生被动接受,单一教学场景和乏味教学情境导致课堂知识和技能传授效率低下。在传统教室课堂场景下,原本学习动力就薄弱的高职学生群体的兴趣更是难以被激发,因而“低头”现象严重,沉闷的学习氛围弥漫教室[6]。英国著名教育学家怀特海主张“学生是有血有肉的人,教育的目的是激发和引导他们的自我发展之路”[7],教育应该让学生去探索未知领域,如此才能孕育出智慧和创新精神。怀特海先生的教育理念在高职土建类专业课堂教学中尤其适用。高职土建类专业是典型的工科专业,知识和技能的载体是大量的工程经验和现场操作,很难只通过单纯的讲授和浅显的课堂实训操作高效传递。缺乏实践探究功能的教学场地和深度参与体验的学习氛围,让创新素养的融入无从下手。
(二)专业知识迁移深度不够
高职土建类专业课程一般采用理实一体化教学,主体教学内容为专业知识,同时在课堂和实训室辅以一定的实训环节,锻炼学生的专业实操技能。但受限于客观上实训场地、设备和教学资源的配套不足,以及主观上教师创新教学意识及能力的欠缺,传统课堂的形式尚不能支撑学生达到对专业知识深度学习和迁移推广的程度。传统课堂教学也设置了一些讨论环节,但由于准备不足,缺乏直观的教学载体,教师的主导作用难以发挥,学生的主体地位体现不足,课堂教学中现有的讨论环节多流于表面,学生的课中参与度、课后提升度和发展面均较低[8]。学生在课堂上学到的知识由于缺乏实践,难以运用到实际的工程情境中,对实际工程问题的解决浮于表面,课堂教学与建筑业的生产及职业需求出现一定脱节[9],这无疑达不到课堂革命所要求的深度学习标准。高职课堂教学的专业知识迁移深度不够,导致创新素养的实施通道面临阻碍。
(三)课堂教学引领作用不强
为响应国家对高素质技术技能型人才的培养要求,争取标志性成果参选“双高”和职业本科计划,针对学生的技能和“双创”竞赛在高职院校中正如火如荼地开展。大到国家对高职院校的考核指标,小到学生评奖评优的考核比重,竞赛成绩都越来越重要,这直接导致学生将多数精力投入竞赛中,课堂学习反而成了必须要完成的负担。课堂教学和竞赛之间存在严重的对立情况,两者在时间上存在冲突,内容上存在割裂,部分高职院校甚至为了竞赛集训发起了长时间停课计划。究其原因,当前专业课程的课前预习和课后作业多围绕课堂所讲授的内容,而课堂教学内容没有深度考虑各项技能竞赛所对应的知识及技能要求,课程的配套评价体系也以平时作业和考试成绩为主,缺失竞赛对创新能力的要求。专业课堂学习与各项竞赛的对立状态反映出课堂教学的引领作用不强,对课下竞赛产生不了有益指导和推动效果。
三、依托实践基地培育创新素养实施策略
(一)依托实践基地开展情境教学
从实践基地的场景来区分,目前高职土建类专业实践基地主要有校内实践基地、校外实践基地以及公共共享实践基地三种模式。校内实践基地与专业课程体系紧密联系,是专业技能培训的基础环境;校外实践基地是课堂教学的延伸,学生在企业师傅的指导下参加实际工作,从真实工作环境中接受就业培训,如当前现场工程师的订单式培养模式就依赖于校外实践基地;公共共享实践基地则是校内和校外基地两者的衔接融合,兼具校内学生技能培养和校外人员职业培训的功能,以区域内资源共创和共享形式为主,是校企合作的主要渠道之一,也是产教融合成果的创造和推广中心。当前建筑业不断向智慧建造方向发展,基础设施建设正逐渐向数字化转型,高职土建类专业实践基地需紧密对接产业发展新需求,趋向打造公共共享实践基地类型,使其逐渐成为具备人才培养、生产服务、技术研发和宣传推广等一系列功能的产教融合共创集中平台及共享辐射中心。
高职土建类专业公共共享实践基地一般包括线下实训场地及线上虚拟仿真平台。线下实训场地为学生提供实际操作和实践学习场所的同时,也是社会人员学习培训的线下落脚点;虚拟仿真平台在原有实物载体上,根据智慧建造产业发展和人才培养需求,加入智慧城市建设数字体验馆,扩展和提升了线下实训场地的功能属性。公共共享实践基地可提供丰富的情景教学场所,为课堂教学进行创新素养改革带来了所需的一系列资源,为实践课程的递进、充分开展提供支撑[10]。依托公共共享实践基地开展土建类专业课程的情境教学,在原有的专业知识、能力教学目标的基础上融入以技术创新为核心的素质目标。基于公共共享实践基地的共创集中平台,借助校企合作的企业资源,将专业知识与能力目标作为素质目标的载体,把素质目标作为内核,在课程内容设计中将土建工程中的结构设计、分析验算、施工技术及检测手段所涉及的创新方法、创新思维融入课程知识点和业务能力中,从而引导学生开展初步的创新研究和技术研发。基于公共共享实践基地的共享辐射中心,可以将学生参与的创新成果及时推广,收集广泛反馈与合作意向,进而不断打磨创新成果,为专业相关的各项竞赛提供支撑及佐证材料。公共共享实践基地的共创平台和辐射中心相互搭配,为融合创新素养的课堂革命的持续推进提供了客观基础。
(二)采用教学讨做一体化教学模式
为深化专业知识学习与能力的迁移,链接实际工程项目进行初步的创新应用,课前需明确学习目标和任务,将书本的专业知识技能与实践基地中的横项课题结合并进行拆分和适当简化,编制任务清单,以小组为单位的形式提前布置。在课堂教学中改革组织形式,采用教学讨做一体化教学模式,即借助实践基地的丰富情境和资源传授专业知识内容,采用线上线下相结合的方式引导深入学习,提出和竞赛相关的工程问题激发学生交流思考,最后让学生动手实践,完成体现创新要求的作业。为充分调动学生的主观能动性,课堂教学环节中应加大小组讨论、汇报和动手实践等具体活动的时长比重,选派小组组长在课堂中积极展示创新成果,如专业文献综述、专利构思和技能竞赛的训练成果等。
为呼应课堂教学模式改革,体现实践环节的重要性,对专业课程成绩的考评机制也应不断进行优化。一是要突出以创新能力培养为核心素养的考评项目,加大课堂互动、汇报发言、实践作业和考卷中的创新考题等带有实践属性的考核比重;二是将实践环节的成绩及时上传到实践基地的云平台,动态展示考评结果,学生可以时时查询并关注自己的成绩,营造竞争氛围,激发深入学习的动力;三是改革评价主体,加入企业工程师的评价和学生之间的互评,让评价结果更加丰富和科学。
(三)紧密衔接专业课程和技能竞赛
技能竞赛的初衷是给学生提供更多的实践机会,让学生在学习理论知识的基础上,在实践中更好地理解和掌握专业知识。此外,技能比赛基于行业发展所需,往往以某项新技术为载体,如新型结构设计、建筑信息化建模与应用、建筑智能化系统安装与调试、大学生创新创业等。因此,以行业新技术为载体的技能竞赛应是课堂教学手段的深入延展以及课堂教学成果的充分体现。利用实践基地线下多功能场所和线上丰富的虚拟仿真教学资源库,将专业课程和技能比赛融会贯通,可充分展现竞赛的初衷。
围绕课堂教学的专业内容,融入竞赛技能要求,依托实际的横向课题布置相关创新实践任务,在课堂实践教学环节中加以引导,并延展到课下进行深入实践。经过调研实际问题、自学预习、课堂展示、课下继续深入研讨,结合竞赛的技能要求和佐证材料所需,鼓励形成能落地、可量化的创新成果,如撰写发表专利、撰写文献综述,积极参加“挑战杯”、结构设计等竞赛。将专业课程内容和各项竞赛的技能需求紧密衔接,实现了课上、课下手脑双挥的目标,同时,由此取得的创新成果也反哺了配套教材建设的深入改革。在新形态任务驱动式教材建设中,可将学生的相关创新成果作为教学佐证材料,通过当前流行的二维码嵌入新形态教材中,为后续学生的创新素养培养提供直接的参考素材,如此可持续推进融合创新素养的课堂革命,进一步加深与相关技能竞赛的衔接。
四、实施案例与效果
(一)依托实践基地和代表性专业课程
杭州科技职业技术学院市政工程技术专业群于2021年成功立项浙江省省级“智慧建造产教融合实践基地”,其是公共共享实践基地的省级示范点之一。基于智慧建造实践基地积极进行市政行业产教融合共创平台和共享中心建设,在多方联动机制保障下对实践基地进行数字赋能,搭建线上云平台和虚拟仿真实训室,同时引入校外名师和企业工程师进驻,组建多层次的教师梯队。智慧建造实践基地提供了课程项目训练的实训场地和实训设备,如测量放线场地、简支梁桥实训场地、预应力梁板实训场地等,场地工位能满足1个教学班的学生人数。基地内有适应课程教学的虚拟仿真教室及配套设备,如幻灯机、录像机、多媒体、网络、黑板等,同时有一定数量的课程相关资料,如图片和动画、录像、多媒体课件,能满足1个教学班完成各种方案编制、网络课程学习的使用要求。基地同时有适应课程教学需要的仿真实训机房及教学软件,用于桥梁识图、桥梁施工仿真教学。
市政桥梁工程施工是学院市政工程技术专业的核心课,该门课程有5学分,80课时,旨在培养学生市政桥梁工程施工以及质量检验的综合能力,于2022年立项校级“专创融合”课程建设项目。作为市政工程国家级在线资源库建设核心课程之一,该课程内容丰富、资源种类多样且与实际工程联系紧密,为结构设计创新、技术研发提供了丰富的初始素材和工程需求背景。
(二)专业课程课堂教学案例
依托智慧建造实践基地,市政桥梁工程施工课程以不同类型桥梁的典型工程项目为载体,按照从总体到局部的原则从易到难设置了装配式桥梁、预应力砼桥梁和拱桥三个项目。每个项目均按照城市桥梁施工的步骤序化教学内容,基于学生的认知规律和职业成长特点,合理设计了25个源于实际工程问题的学习性工作任务。在教学过程中将创新方法、创新思维内容融入实际学习任务中,引导学生开展具体的创新研究、技术研发等。
以该门课程中的“桥梁结构认知”一节为例,提出相关创新主题——抢险救灾交通阻断中便捷性桥梁创新。具体教学环节为:(1)针对实际问题的课前预习。要求学生课前通过各类线上平台,如新闻网站、知网数据库等调研抢险救灾交通阻断遇到的实际问题;针对上述实际问题,课前登录实践基地的智慧职教专业群资源库,预习课程相关内容,思考解决实际问题的技术要点;课前组建小组,结合上述技术要点,预先探讨初步解决方案。(2)融入探究创新的知识讲解。针对抢险救灾中交通阻断现有便捷性桥梁的技术参数存在不足:适用场景少、材料传统、性能不佳、组装时间较长且造价较高。要求探究创新满足如下技术要点的便捷性桥梁结构:绿色材料,轻质高强,便于安装携带,可适用多种场合。(3)依托实践基地的小组讨论。针对实际问题,结合桥梁结构知识和上述技术要求,要求以小组为单位在实践基地进行桥梁结构模型设计制作,并在课上进行讨论、发言和交互。(4)对接相关创赛的创新成果。经过调研实际问题、自学预习、课堂听讲、课下实践和讨论,鼓励形成能落地可量化的创新成果,如撰写发表专利和参加“挑战杯”及结构设计大赛等,将课程内容和创赛融会贯通。
(三)实施效果
市政桥梁工程施工课程的课堂教学培养了学生的沟通合作能力以及吃苦耐劳、攻坚克难、精益求精的工匠精神,尤其是注入了创新意识,培养了能够对工程技术进行可持续性改进的初步创新能力,有效提升了毕业学生的职业竞争力。以融合创新素养的课堂教学为基础,陆续指导学生参加各项技能比赛,获奖颇丰,如浙江省大学生结构设计竞赛一等奖、全国大学生结构设计竞赛一等奖、浙江省挑战杯科技竞赛二等奖等。同时,开展融合创新素养的课堂革命成果又反哺了国家级在线专业课程资源库和新形态教材的建设。
五、反思与改进
创新素养的培养不是一朝一夕可完成的,需要积累沉淀,在实践中加以反馈和改进。课堂革命需要基础,也要紧跟建筑业发展需求,不断与时俱进,对框架和内容都要进行持续性的提升。要实现持续改进,长效机制与主动性必不可少,需要学校大力支持实践基地的建设以及专创融合等相关课题的研究,为课堂革命的茁壮成长提供土壤和营养。同时,融合创新素养的课堂革命的延续与迭代需要与时俱进的课堂教学载体,如国家级的线上教学资源库和新形态任务驱动式教材。此外,专业课程负责人对创新实践要保持高度热情,为课堂革命注入必需的主观能动性。以上所需协同,才能更好地促进课堂教学中专业知识技能与创新意识及能力深度融合。
参考文献:
[1] 林俊.“十四五”时期我国高等职业教育深化改革的导向、任务与路径[J].教育与职业,2022(4):5-12.
[2] 陈宝生.吹响了“课堂革命”的号角[N].人民日报,2017-09-08(1).
[3] 毛天平.高职课堂革命的启新与赓续:时代之要、现实之症与解蔽之[J].教育与职业,2024(4):56-62.
[4] 李奇,李飒,卜彩丽.深度学习赋能课堂提质增效的机理与路径研究[J].中国教育学刊,2024(3):70-75.
[5] 陈汐平,汤明清.面向深度学习的高职课堂教学:内涵特征、问题审视和实现路径[J].职教论坛,2022,38(11):66-73.
[6] 赵丽,李洁,马玉霜.以学生为中心的高职课堂教学改革实践与探索[J].产业与科技论坛,2024,23(1):193-195.
[7] 怀特海.教育的目的[M].北京:中国轻工业出版社,2016.
[8] 宋萌芽.高职教学实施有效课堂讨论研究[J].高教学刊,2023,9(2):68-71.
[9] 李秋萍.课堂革命视角下高职课程教学改革创新分析[J].现代职业教育,2024(7):149-152.
[10] 范大波,金波,雷彩虹,等.新版专业目录下土建类专业人才培养模式构建与实施策略[J].中国职业技术教育,2023(5):74-91.
◎编辑 马花萍
①基金项目:本文系2022年浙江省中华职业教育社科研项目“基于‘智慧建造实践基地’的市政专业产教融合实施研究”(立项编号:ZJCV2022E12;主持人:李中培);2022年度校级“专创融合”课程课题(立项编号:HKYZCRHSF-2022-04;主持人:李中培)的阶段性研究成果。
作者简介:李中培(1991—),男,汉族,安徽六安人,讲师,硕士,研究方向:职业技术教育与发展。
姚欣宇(1994—),女,汉族,浙江湖州人,讲师,博士,研究方向:职业技术教育与发展。