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“三教改革”背景下基于模塊的項目化教學研究
——以高職課程“安全防范技術”為例

2024-01-12 06:18海光美馬洪濤
重慶電子工程職業學院學報 2023年6期
關鍵詞:三教改革子系統模塊

海光美,馬洪濤

(江蘇海事職業技術學院輪機電氣與智能工程學院,江蘇南京 210010)

自2019 年1 月國務院印發《國家職業教育改革實施方案》以來,中共中央辦公廳、國務院辦公廳、教育部聯合多部門陸續發布了一系列關于職業教育改革的文件和精神。在2019 年教育部印發的關于《全國職業院校教師教學創新團隊建設方案》中,提出“教師按照國家職業標準和教學標準開展教學、培訓和評價的能力全面提升,教師分工協作進行模塊化教學的模式全面實施”[1],同時加強“開展國家級團隊教學改革課題研究,創新模塊化教學模式,打破學科教學的傳統模式,探索‘行動導向’教學、項目式教學、情景式教學、工作過程導向教學等新教法,支持每位教師形成特色教學風格”[1]。2021 年10 月,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》中,提到“深化教育教學改革,創新教學模式與方法,普遍開展項目教學、情境教學、模塊化教學,推動現代信息技術與教育教學深度融合,提高課堂教學質量”[2]。筆者根據建筑智能化工程技術專業核心課程“安全防范技術”改革實施情況,結合江蘇海事職業技術學院開展的項目化教學改革,總結模塊式項目化教學在高職課程中的應用和效果。

1 模塊式項目化教學內涵

模塊式教學有兩種形式。其一,模塊式技能培訓(MES)是20世紀70年代初由國際勞工組織研究開發出來以現場教學為主,技能培訓為核心的一種教學模式。其以崗位任務為依據確定模塊,以從事某種職業的實際崗位工作的完成程序為主線,稱之為“任務模塊”[3]。其二,能力本位教育(CBE)主要以加拿大、美國為代表,其以執行能力為依據確定模塊,以從事某種職業應當具備的認知能力和活動能力為主線,稱之為“能力模塊”。通過對比,MES從職業具體崗位工作規范出發,側重職業崗位工作能力;而CBE從職業普遍規律和需求出發,側重職業基礎通用能力。但是,MES 缺少對體系化知識地教授和學習,適宜技能培訓,不適合學校教育教學;CBE 則基于實施工作任務所需要的實踐能力,忽視工作過程的對接,因此針對崗位的適應性不強。

項目化教學是一種以學習者為中心的課程模式與教學模式。對教師而言,根據學生特征、學習目標、學習內容,將學科知識以項目化學習的方式進行教學轉換,將學科知識為中心的教學模式改造成以項目為中心的教學模式,這對課程的開展具有重大的意義和價值[4]。模塊式項目化教學充分利用學校教學環境,整合線上線下資源,對教學內容進行項目化設計,培養學生職業崗位工作能力。

2 “安全防范技術”課程概況

“安全防范技術”是建筑智能化工程技術專業核心必修課程,開設于大學二年級第三學期,是一門實踐性強的工程應用型課程,在國家職業技能標準——智能樓宇管理員考核要求中必考的子系統,其分值僅次于建筑設備監控系統?!鞍踩婪都夹g”授課內容是實現專業人才培養目標的重要支撐,先修課程有“計算機基礎”“模擬電子技術”“數字電子技術”“綜合布線技術”“自動檢測技術”“建筑識圖及工程制圖”,后續課程有“安全防范技術實習”“建筑智能化系統設計”及畢業設計、畢業實習等。

根據智能建筑崗位需求和特點分析,課程選取安防系統中的防盜報警系統、門禁系統、閉路電視監控系統、電子巡更系統、訪客對講系統以及停車場管理系統為主要內容,主要教授各子系統組成、結構、主要設備的工作原理和性能參數,在此基礎上介紹安防工程設計、實施的一般方法和程序。通過對本課程的學習,使學生掌握安全防范系統(SAS)的設計施工和維護、系統集成和建筑弱電設備管理的相關知識、技能和素質。根據人才培養方案、課程標準、國家及行業標準、職業標準、智能樓宇管理員全國行業職業技能競賽標準等要求,最終確定本課程的具體教學目標。

知識目標:熟悉建筑安全防范系統相關標準與規范;掌握建筑安全防范系統功能和組成結構;掌握安防各子系統主要設備工作原理和主要性能指標;掌握安防各子系統設計和實施方法。

能力目標:認識建筑安防各子系統;熟練掌握建筑安防各子系統設備的基本操作;能進行建筑安防各子系統的設計、實施;能進行建筑安防各子系統設備簡單故障排除。

素質目標:培養學生安全、規范的勞動意識;培養學生自主探究、團隊協作精神;培養學生建筑弱電工程師的職業素養。

根據行業人才需求、教學目標,確定教學重點為安防系統的設計、實施能力;結合學情分析,確定教學難點為不同環境中各子系統安防設備的選用。本課程以往采用傳統的教學模式,以課堂講授設備原理與系統功能為主,結合實驗實訓設備開展現場教學。由于學習內容與實際工程項目聯系不夠緊密,學生對職業崗位職責與技能要求不夠明確,實踐能力與知識技能的工程應用遷移能力較弱,資料搜集、篩選與整合能力也有待提高。

3 模塊式項目化教學在“安全防范技術”課程中的應用

3.1 教學內容模塊化

模塊,又稱構件,是能夠單獨命名并獨立地完成一定功能的標準尺寸建筑部件、家具部件或程序語句的集合。每個模塊本身需是獨立的、標準化的,有嚴格的指標要求的,能夠完成一定的功能,可以進行不同的組合、分解和更換的單元[5]。結合以上模塊的定義和特點,筆者根據教學目標和建筑智能化公司弱電工程師在建筑安全防范系統方面的工作內容,將課程教學內容整理成以下七個模塊。

如圖1 所示,綜合布線系統設計與實施雖然不屬于教材覆蓋內容,但是設備局域網的設計與實施是建筑安全防范系統設計與實施的基礎,也是系統設備或各子系統之間的紐帶,因此為了適應項目化設計,保證工程內容的完整性和實用性,將其納入課程教學內容。以上七個模塊共同構成課程的全部教學內容,共同實現教學目標,彼此之間相互獨立,互不影響。學生可以根據自身需要從任一模塊學習課程。

3.2 教學資源模塊化

教學資源是指開展教學所需要的各種可利用條件,主要包括服務教學的人力資源,教學場所,線上線下的教學資料、教學設備等。

3.2.1 教學團隊

教師是職業教育改革的根本,在新時代教育轉型發展的關鍵期,作為教育教學的主導力量,教師素質的高低直接影響人才培養質量[6]。因此,教學團隊應依托緊密的校企合作關系,整合建筑智能化行業、企業、學校等各方力量,組建專家、技術骨干、專業教師、思政教師的結構化師資團隊[7]。團隊成員各有專長,集體備課,發揮各自優勢,負責不同模塊的教學內容,推動教學目標順利實現。同時,企業技術能手為教學帶來最新的技術與資源,不斷擴充工程案例庫,引入新技術、新工藝、新系統。模塊化師資團隊構成及其各自專長如圖2所示。

3.2.2 教學場所和資料

整合“安全防范技術”課程的教學資源,可將其歸納整理為以下幾個模塊。教學場所包括多媒體教室、理實一體化實訓室、真實建筑環境,線上線下教育資料包括時事思政素材、典型工程案例、教材及參考書、PPT和微課、國家和行業標準與規范等。

在選擇教學場所時,教師應根據不同的教學目標和教學內容特點來確定。一般情況下,基本概念和原理類的內容教學適合在多媒體教室開展,便于各種圖文、視頻資源的展示,桌椅的擺放方式也利于學生展開交流。安防子系統和設備認知、簡單系統安裝和設備調試類等內容的教學適合在理實一體化實訓室開展,便于結合設備直觀講解,也便于學生反復查看、動手實操訓練技能。綜合性的系統設計與實施教學則應選擇真實工作環境,這有利于學生盡早熟悉真實工作內容,明確職業技能要求,同時能為學生適應行業和企業要求做好準備。

在教材選用上,以《智能小區安全防范系統》(第3 版)為主,自編項目化教材《智能建筑安全防范技術》為輔,結合國家、行業、職業各標準與規范開展教學,智能建筑系統設計、施工技術與工程圖集以及相關設備產品說明書也是教學的參考資料?!鞍踩婪都夹g”課程教學資源模塊及其教學優勢如圖3所示。

3.3 模塊式項目化教學設計

基于OBE成果導向教學理念和教學內容模塊,結合學生特點,將課程內容和形式重新組織[8],以江蘇海事職業技術學校建筑海涵樓為對象,以智能建筑安全防范技術和系統工程設計實施的知識、技能、素養為主要教學目標,將課程內容設計成一個總項目:海涵樓安全防范系統設計與實施(如圖4所示)。

圖4 基于模塊的項目化教學設計

根據圖4 可知,總項目包括設備局域網綜合布線系統設計與實施、視頻監控系統設計與實施、入侵報警系統設計與實施、出入口控制系統認知與設計、訪客對講與電子巡更系統認知與實施、停車場管理系統設計與操作六個子項目。其中,綜合布線系統是建筑智能化的基礎,是系統設備或各子系統之間的紐帶,其他五個項目分別對應安防系統的五個子系統。不僅如此,這六個項目也與教學內容中前六個模塊相互對應。

每個項目包括子系統認知、子系統設計與實施三個任務,每個任務中又包含若干子任務。每個項目中任務的設置都遵循由認知到實踐,由簡單到復雜,由易到難,結合課后拓展從建筑某層到整棟,從局部到整體,構建“梯度式”教學任務,滿足不同基礎學生的學習需求,使其各有所獲。課程內容對接崗課賽證,以應用為目標、實踐為主線、能力為中心,再融入思政元素,以項目海涵樓某層安防子系統設計與實施為載體,通過任務的實施,逐步培養學生工程應用能力、團隊合作精神、職業崗位能力和思想政治修養等。

3.4 項目化教學實施

課程項目“海涵樓安防系統設計與實施”分為六個子項目,每個子項目又分為安防子系統認知、安防子系統設計與實施兩個任務或三個任務。對于安防子系統來說,系統認知是系統設計與實施的理論基礎,而后者是前者的靈活應用。二者各有其特點,因此實現教學目標設計的教學程序也各有不同。教學實施流程如圖5所示。

(1)課前預習與準備

對于系統認知類教學任務,課前預習任務應為復習之前學習過的知識,并查閱在線開放課程平臺資料,查看任務單,預習新系統;對于系統設計與實施類任務,課前預習任務一般為預習設計和實施步驟,現場勘查,完成海涵樓某層子系統部分設計并同時上傳至在線開放課程平臺。

(2)課中任務驅動與實施

首先,對于系統認知類教學任務,教師利用視頻引入教學內容,結合案例介紹系統結構,通過投票、隨堂測驗等方式及時檢驗學習效果;然后結合實驗室資源介紹系統設備,并進行系統功能演示,加深學生對系統結構和功能的理解,達成知識目標,解決教學重點;其次,小組按照任務單要求總結系統結構、功能,并匯報實驗室設備組成并演示系統功能,達成技能和素質目標,解決教學難點;最后教師總結時應補充新技術介紹,引導學生培養創新意識,或由系統構成延伸至整體與局部的馬克思辯證唯物主義方法論,培養學生科學的思維方式和全局觀,達成素質和思政目標[9]。對于系統設計或實施類教學任務,首先課堂小組匯報預習任務完成情況,教師點評總結設計中存在的問題,結合課前測驗情況完成儲備知識的復習。然后學生分組討論,分工協作,完成設計任務或操作準備。最后,教師根據任務完成情況點評總結。

(3)課后拓展與提升

對于系統認知類內容,課后任務以知識總結、查詢相關標準和系統發展趨勢為主。

對于系統設計與實施類,課后各小組應繼續完善設計方案,以思維導圖總結設計或實施步驟,完成海涵樓子系統的設計或實施方案。

3.5 教學評價

課程總評由項目成績和課程考核組成。如圖6 所示,項目成績占比70%,其中每個項目成績占比10%(共六個項目),出勤及值日情況占比10%,每個項目小組成績由組間評分和教師評分組成,個人成績由小組成績和組內評分確定。項目成績即過程性評價[10],教師根據不同項目和任務,結合工程規范與職業標準要求,每次課前發布任務單和評價指標,課中對各組及各位學生完成任務的情況進行過程性評價與驗收。過程性評價指標包括組間評價和組內評價,組間評價側重任務完成質量,主要指標有步驟正確、操作規范、分工明確、結果正確、匯報表達清晰等;組內評價側重學生素質,主要指標有工作態度、溝通交流、完成分配任務情況、團隊協作能力等。課程結束考核即期末考試,主要形式為閉卷書面考試,占比30%。

圖6 過程性評價指標

圖6 a.2021年課件訪問量 b.2022年課件訪問量

圖7 章節測驗通過率達95%

3.6 教學效果

從在線開放課程平臺資源訪問情況來看,模塊式項目化教學模式充分調動了學生課上課下學習積極性,讓他們動起來、忙起來,學生學習積極性增強,參與度、合格率均得到提高。從項目成績(在課程平臺上以章節測驗的形式出現)和期末考試情況來看,學生掌握各安防子系統的組成與原理,熟悉系統設計、施工等規范,教學知識目標達成。

從同一組課前課后提交的設計成果來看,學生安防子系統設計能力得到提升,學生信息搜集能力與資源整合能力得到提升,符合工程資料員崗位技能的基本要求。學生語言表達能力和總結歸納能力得到鍛煉,職業核心技能取得進步。從各方的反饋來看,教學團隊教學認可度、滿意度顯著提高,教學能力進一步增強。

4 結束語

在“安全防范技術”課程教學中,指定校園高層教學樓海涵樓為對象,以其安防系統設計實施為任務,采用模塊式項目化教學模式,有利于學生將知識和技能遷移到不同的建筑環境,為課后拓展和后續課程的開展打下良好基礎。在模塊式項目化教學模式中,模塊化的教師團隊是教學改革成功的關鍵,模塊化的教學內容和豐富的教學資源是項目化教學的基礎,任務驅動的教學設計是達到教學目標的有效途徑,兼顧過程和結果的多元評價指標是衡量模塊化教學效果的有力保障。

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