“化學(xué)化工應(yīng)用軟件”實(shí)施“教學(xué)做”一體化模式實(shí)證研究

徐吉成，蔣 艷，徐 兵，石秋忠

(鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)?；は?，江蘇鎮(zhèn)江 212003)

教育家陶行知指出“教而不做不是真教，學(xué)而不做不是真學(xué)”，要“教學(xué)做合一”［1］，即要求學(xué)習(xí)者在“做中學(xué)”［2］，教育者在“做中教”，共同完成課程學(xué)習(xí)的整體目標(biāo)。

“化學(xué)化工應(yīng)用軟件”是鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)校化工系(以下簡(jiǎn)稱化工系)于2008年開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程。隨著“以人才需求定專(zhuān)業(yè)，以崗位能力定課程，以核心能力定課時(shí)”［3］的高職高專(zhuān)教學(xué)理念的不斷深入，該課程于2010年全面采用“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式和模塊化教學(xué)方法，取得了一定的教學(xué)成果［4－5］。綜合運(yùn)用問(wèn)卷法、觀察法、談話法等，調(diào)研該課程“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式的實(shí)施效果。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、工學(xué)結(jié)合教材、教學(xué)條件等方面進(jìn)一步完善其改革思路和實(shí)施方法，以掌握基本理論、強(qiáng)化應(yīng)用、培養(yǎng)技能［6］為重點(diǎn)，全面提高教學(xué)效率，并為其他課程的“教學(xué)做”一體化模式改革提供參考。

1 問(wèn)卷調(diào)查

以開(kāi)設(shè)過(guò)“化學(xué)化工應(yīng)用軟件”課程的化工系各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生為被試，隨機(jī)抽樣，以調(diào)查問(wèn)卷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)，發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷120份，回收118份，其中，有效問(wèn)卷114份，有效回收率為95%。調(diào)查問(wèn)卷共設(shè)計(jì)20道題目，其中，17道選擇題，3道開(kāi)放式問(wèn)題，內(nèi)容涉及課程設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、授課方法、教材、整體效果等，詳見(jiàn)表1。另外，通過(guò)觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，隨機(jī)訪談一些學(xué)生和教師，改進(jìn)教學(xué)方式，提高教學(xué)效率。

表1 調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)一覽表

2 問(wèn)卷分析

2.1 課程設(shè)置

1)課程設(shè)置的必要性。學(xué)生深入了解課程的性質(zhì)、地位，可以促進(jìn)其選擇正確的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)積極性［7］。表2顯示，絕大多數(shù)學(xué)生理解該課程在本專(zhuān)業(yè)“雙證制”人才培養(yǎng)方案中的地位，理解所學(xué)知識(shí)在今后學(xué)習(xí)、工作中的實(shí)用價(jià)值，有意愿學(xué)習(xí)該課程。通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于該課程的學(xué)習(xí)熱情很高，上課注意力集中，學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性強(qiáng)，這與問(wèn)卷結(jié)果基本一致。化工系開(kāi)設(shè)這門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，符合崗位需求，具有實(shí)用性、必要性。

表2 課程開(kāi)設(shè)的必要性 %

2)課程開(kāi)設(shè)時(shí)間。教師不僅要研究課程的教學(xué)，還要與前修、后續(xù)課程的教師保持溝通［8］，以便合理安排教學(xué)，并為后繼課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；瘜W(xué)化工應(yīng)用軟件多為英文版，計(jì)算機(jī)和英語(yǔ)基礎(chǔ)很重要，必須以“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”和“實(shí)用英語(yǔ)”等前修課程(第1學(xué)期開(kāi)設(shè))為基礎(chǔ)，否則無(wú)法進(jìn)行正常教學(xué)。表3顯示，有69.30%的學(xué)生認(rèn)為該課程在第2學(xué)期開(kāi)設(shè)比較適宜，目前該課程開(kāi)設(shè)時(shí)間與之相符。第3學(xué)期開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程就是在該課程的基礎(chǔ)上提高學(xué)生用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖形繪制、工藝計(jì)算能力。

表3 課程開(kāi)設(shè)的學(xué)期 %

3)課程開(kāi)設(shè)學(xué)時(shí)數(shù)及其理論與實(shí)踐部分的學(xué)時(shí)比例。調(diào)查結(jié)果顯示，化學(xué)制藥技術(shù)專(zhuān)業(yè)原開(kāi)設(shè)的課時(shí)數(shù)為27學(xué)時(shí)，應(yīng)用化工技術(shù)、工業(yè)分析與檢驗(yàn)技術(shù)專(zhuān)業(yè)為36學(xué)時(shí)。鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)校原教學(xué)計(jì)劃是18學(xué)時(shí)/學(xué)分，現(xiàn)為16學(xué)時(shí)/學(xué)分，調(diào)查問(wèn)卷中所列課時(shí)數(shù)為新教學(xué)大綱擬開(kāi)設(shè)課時(shí)數(shù)。學(xué)生完成問(wèn)卷時(shí)，與原課時(shí)數(shù)比較，選擇40學(xué)時(shí)與32學(xué)時(shí)的比例相近，見(jiàn)圖1。有17.54%的學(xué)生認(rèn)為該課程所學(xué)內(nèi)容較實(shí)用，建議增加課時(shí)數(shù)。結(jié)合調(diào)查問(wèn)卷中開(kāi)放性問(wèn)題“需增加的化工軟件課程內(nèi)容及對(duì)課程的建議”，并與相關(guān)教師進(jìn)行訪談后，化工系新教學(xué)計(jì)劃將該課程課時(shí)數(shù)按不同專(zhuān)業(yè)定為40學(xué)時(shí)與48學(xué)時(shí)。有6.14%的同學(xué)建議減少課時(shí)，通過(guò)訪談得知，這些學(xué)生計(jì)算機(jī)或英語(yǔ)基礎(chǔ)相對(duì)較薄弱，學(xué)習(xí)理論課有一定的困難，希望通過(guò)實(shí)踐操作課加以解決。依據(jù)課程理論與實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)比例調(diào)查結(jié)果(見(jiàn)圖2)，并結(jié)合用人單位需求，將原來(lái)理論與實(shí)踐課5∶5改為4∶6，增加實(shí)踐性環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)。

圖1 課程學(xué)時(shí)數(shù)

圖2 課程理論與實(shí)踐部分學(xué)時(shí)比例

4)課程難易程度。該課程中軟件相互獨(dú)立，多為英文版本，學(xué)習(xí)難度應(yīng)該較大，但調(diào)查數(shù)據(jù)(表4)顯示，79.82%的學(xué)生認(rèn)為難度適中，主要因?yàn)樵撜n程采用了“教學(xué)做”一體化模式。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，參考“教學(xué)做”一體化教材，借助一體化教學(xué)設(shè)備，進(jìn)行模塊化學(xué)習(xí)，難度相對(duì)降低。

表4 課程難易程度 %

2.2 教學(xué)內(nèi)容

1)課程模塊。該課程所教授軟件內(nèi)容使用頻率是不同的，其中，Origin，ChemBioOffice，Visio，MathType等軟件在學(xué)校和單位使用頻率較高，詳見(jiàn)圖3。Visio軟件不僅可繪制與化工相關(guān)的化工流程圖等，還可以用于企業(yè)內(nèi)部各種流程圖的繪制，該軟件在單位的使用頻率高于學(xué)校。Office Skills模塊包括學(xué)生畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中常用的Word文檔結(jié)構(gòu)圖、目錄自動(dòng)生成、參考文獻(xiàn)插入、Excel數(shù)據(jù)處理、繪圖等，較前修“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程更有針對(duì)性和實(shí)用性，在學(xué)校及工作單位使用頻率最高。Others模塊包括 Maple，Statistica，AutoCAD P＆ID 等，專(zhuān)業(yè)性非常強(qiáng)，使用較少，部分內(nèi)容可以在化工CAD等課程中學(xué)習(xí)，在該課程中只作簡(jiǎn)單介紹。2)軟件版本。由圖4可知，學(xué)生對(duì)所用軟件的版本比較重視，53.51%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)通用版本較好，這和軟件使用的實(shí)用性與延續(xù)性有關(guān)，通用軟件多為較成熟的版本，使用起來(lái)較順手。約42.98%的學(xué)生喜歡最新版本，通過(guò)訪談證實(shí)，這與大學(xué)生喜歡創(chuàng)新，喜歡軟件新的功能有關(guān)。實(shí)際教學(xué)中，可以以通用版本為主，同時(shí)安排1～2學(xué)時(shí)介紹最新版本軟件的特點(diǎn)和改進(jìn)的功能，讓學(xué)生自由選擇軟件版本，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

圖3 課程模塊使用頻率

圖4 軟件使用版本分析

2.3 授課方法

1)授課教師。各種專(zhuān)業(yè)軟件的功能強(qiáng)大且更新速度快，教師需要不斷鉆研，提升自身能力。有73.53%的學(xué)生認(rèn)為教師各有所長(zhǎng)，讓不同的教師講授自己最熟悉、最擅長(zhǎng)的軟件比較適合，詳見(jiàn)表5。通過(guò)訪談得知選擇“一位教師授課”的學(xué)生認(rèn)為與熟悉的教師交流比較方便。目前，化工系采用不同教師講解各自的強(qiáng)項(xiàng)軟件，并通過(guò)網(wǎng)站、在線聊天工具等，增加與學(xué)生的交流與互動(dòng)。在回答“選擇何種方式與教師在課后交流”時(shí)，有58.77%的學(xué)生選擇“在線聊天工具與教師及時(shí)交流”，而選擇“面對(duì)面找教師輔導(dǎo)”的僅占26.32%，說(shuō)明現(xiàn)在的學(xué)生喜歡使用現(xiàn)代化的交流工具，特別是校外頂崗實(shí)習(xí)及畢業(yè)的學(xué)生，更加傾向于網(wǎng)絡(luò)交流。

表5 授課教師 %

2)授課方式。問(wèn)卷調(diào)查顯示，有89.47%的學(xué)生認(rèn)可“教學(xué)做”一體化模式。打破原有的先理論后實(shí)踐的模式，在一體化的教學(xué)場(chǎng)所，理論和實(shí)踐同時(shí)進(jìn)行。教師邊講邊教，學(xué)生邊聽(tīng)邊練。通過(guò)軟件控制，使學(xué)生電腦顯示教師主機(jī)內(nèi)容，講解一個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)后立刻解鎖軟件，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。教師可以隨時(shí)停下來(lái)，解答學(xué)生的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐操作。學(xué)生對(duì)教師的授課方式普遍接受，在需要加強(qiáng)的授課方式中，“課后輔導(dǎo)”占60.53%，見(jiàn)表6。學(xué)生在課后運(yùn)用軟件時(shí)，需要教師指導(dǎo)一些高級(jí)應(yīng)用和特殊技巧。建設(shè)并完善“化學(xué)化工軟件”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)在線交流工具進(jìn)行課后實(shí)時(shí)指導(dǎo)，能有效解決這一問(wèn)題。

表6 需要加強(qiáng)的授課方式 %

3)“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式實(shí)施效果。表7顯示，92.98%的學(xué)生認(rèn)可“教學(xué)做”一體化模式的效果。該模式突破了傳統(tǒng)的教學(xué)及考核模式，將抽象而枯燥的理論知識(shí)科學(xué)地、有效地轉(zhuǎn)化到生動(dòng)形象的實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，并在實(shí)踐中得以驗(yàn)證，解決了分段教學(xué)模式中所存在的理論知識(shí)與實(shí)際操作技能不連貫、不銜接等問(wèn)題。

表7 “教學(xué)做”一體化教學(xué)模式實(shí)施效果 %

2.4 教材使用

1)教材滿意度。學(xué)生對(duì)化工系化工應(yīng)用軟件“教學(xué)做”一體化改革小組自編的《化學(xué)化工應(yīng)用軟件簡(jiǎn)明教程》(第2版)認(rèn)可度較高，見(jiàn)表8。該教材具有針對(duì)性、實(shí)用性，以模塊化的方式呈現(xiàn)軟件內(nèi)容，由淺入深、由理論到實(shí)踐，在學(xué)生學(xué)習(xí)中起引導(dǎo)、啟蒙、延伸作用。

表8 課程使用校本教材滿意度 %

2)教材修訂。學(xué)生對(duì)教材較滿意，同時(shí)也提出了一些改進(jìn)建議，見(jiàn)表9。通過(guò)訪談可知，主要是課后習(xí)題與實(shí)際應(yīng)用有差別，希望能增加與化工企事業(yè)單位相關(guān)的應(yīng)用習(xí)題、軟件的應(yīng)用領(lǐng)域介紹、軟件高級(jí)應(yīng)用等。化工系計(jì)劃編制工學(xué)結(jié)合教材，與企業(yè)深度結(jié)合，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和參考。

表9 教材需要改進(jìn)的內(nèi)容 %

2.5 課程效果

問(wèn)卷顯示，96.49%的學(xué)生認(rèn)為該課程在實(shí)驗(yàn)報(bào)告及課程設(shè)計(jì)中有應(yīng)用，97.37%的學(xué)生認(rèn)為該課程在畢業(yè)論文中有應(yīng)用。42.11%的學(xué)生建議增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，30.70%的學(xué)生認(rèn)為教材可進(jìn)一步修訂為工學(xué)結(jié)合教材。

3 教學(xué)改革建議

3.1 創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

“化學(xué)化工應(yīng)用軟件”因內(nèi)容較分散，重點(diǎn)不突出，在高職高專(zhuān)院校開(kāi)設(shè)得較少?；は诞厴I(yè)生主要就業(yè)崗位是各化工相關(guān)單位的一線操作或技術(shù)人員，本課題組將進(jìn)一步創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，不僅面向?qū)嶒?yàn)報(bào)告、畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)，而且面向企業(yè)，增設(shè)相應(yīng)的創(chuàng)新性實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，工學(xué)結(jié)合，使學(xué)生學(xué)以致用。如在Oirgin模塊中，改繪制二維圖形為三維圖形繪制，在ChemBioOffice模塊中加強(qiáng)3D圖形的繪制和處理能力等。

3.2 改革教學(xué)方法

打破常規(guī)學(xué)時(shí)安排，將模塊化的內(nèi)容單元化，單元內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)化。通過(guò)掌握相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合單個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，完成單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，再通過(guò)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目訓(xùn)練，完成模塊化的課程總體目標(biāo)。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立課程在線交流群等，促進(jìn)師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，實(shí)時(shí)溝通，變“封閉式教育”為“開(kāi)放式教育”，全方位完成課程教學(xué)目標(biāo)。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中引入軟件應(yīng)用技能比賽，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 優(yōu)化工學(xué)結(jié)合教材

在教材市場(chǎng)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，目前《化學(xué)化工應(yīng)用軟件》教材很少，且介紹的軟件內(nèi)容大多不能滿足高職高專(zhuān)學(xué)生的需求?；は惮F(xiàn)使用的自編教材效果較好，但也有需改進(jìn)的方面。擬增加Office進(jìn)階應(yīng)用、Origin數(shù)據(jù)深度處理、ChemBioOffice功能強(qiáng)化應(yīng)用等，并與化工企業(yè)合作開(kāi)發(fā)工學(xué)結(jié)合教材。

3.4 完善教學(xué)條件

創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)精品網(wǎng)站，將教學(xué)大綱、授課內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、課程習(xí)題全部上網(wǎng)，變“接受式學(xué)習(xí)”為“探究式學(xué)習(xí)”，讓學(xué)生真正熟練掌握各種化學(xué)化工應(yīng)用軟件的應(yīng)用，具備良好的崗位適應(yīng)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

今后課程建設(shè)的主要目標(biāo)是以學(xué)生為中心，突出應(yīng)用性和實(shí)踐性，培養(yǎng)高素質(zhì)、善創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的復(fù)合型人才?！盎瘜W(xué)化工應(yīng)用軟件”實(shí)施“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式改革，可以提升教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力，具有可操作性和推廣應(yīng)用價(jià)值。

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