新工科背景下安全工程專業(yè)課程教學(xué)改革探索

曹秀平,張福群,劉冰心,宮 博,史雨竹,畢 穎,鄭 琰

(沈陽化工大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110142)

隨著新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷發(fā)展，工程教育面臨著新的需求和挑戰(zhàn)，對高校工科學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)提出了新的要求[1]?！靶鹿た啤背蔀楫?dāng)前工程教育領(lǐng)域的熱點話題，課程是新工科背景下工程教育的落腳點，是人才培養(yǎng)的核心要素。遵循教育部提出“兩性一度”的金課標(biāo)準(zhǔn)，積極探索安全工程專業(yè)課程教學(xué)模式具有重要意義。本文以沈陽化工大學(xué)安全工程專業(yè)課程《壓力容器安全技術(shù)》為例，進行教學(xué)方法和教學(xué)模式等的改革和創(chuàng)新，以期改善教學(xué)效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 “新工科”對壓力容器安全技術(shù)課程的教學(xué)要求

我校安全工程專業(yè)以“化工安全”為特色，壓力容器安全技術(shù)是安全工程專業(yè)必修的核心課程之一。壓力容器在石油化工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)要求也更加嚴(yán)格，故比較容易發(fā)生事故且事故危害較為嚴(yán)重。壓力容器安全技術(shù)課程涉及的專業(yè)面比較廣，綜合應(yīng)用了多學(xué)科的先進技術(shù)，對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力要求較高。

新工科是一種顛覆傳統(tǒng)工程教育形態(tài)的全新工程教育形態(tài)[2],新工科人才培養(yǎng)注重學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力發(fā)展。當(dāng)前社會對于安全專業(yè)人才的需求側(cè)重于應(yīng)用型人才、高素質(zhì)創(chuàng)新人才，尤其是化工行業(yè)對化工安全復(fù)合型人才需求極為迫切。

課程需求、新工科建設(shè)要求及社會對安全人才的需求都對壓力容器安全技術(shù)課程教學(xué)提出來更高的要求，因此，課程的教學(xué)新要求是堅持以學(xué)生為中心的教學(xué)理念；以培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)內(nèi)容上精心優(yōu)化，適度增負(fù)，促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自我發(fā)展能力；綜合運用各種教學(xué)方法，合理設(shè)計教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量。

2 線上線下混合式課程教學(xué)模式構(gòu)建

混合式教學(xué)是指傳統(tǒng)面授教學(xué)和在線教學(xué)的混合[3]，通過把二者的優(yōu)勢有機融合，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。針對壓力容器安全技術(shù)課程，通過理清“學(xué)什么”，“如何學(xué)”，“學(xué)得怎么樣？”三個問題，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價等教學(xué)活動進行設(shè)計，將線上交互學(xué)習(xí)、線下高效課堂、課后自主學(xué)習(xí)、課外實踐教學(xué)有機融合，從而構(gòu)建課程混合式教學(xué)模式。

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計包括線上課堂、線下課堂、實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計。內(nèi)容設(shè)計時將知識點歸納分為概念型、原理型、實踐型和計算型[4]，概念型和原理型知識以線上學(xué)習(xí)為主，計算型知識需線上和課堂相結(jié)合，實踐型知識需線上、課堂和實習(xí)三位一體設(shè)計。以“壓力容器安全附件爆破片”為例，“爆破片的分類及結(jié)構(gòu)”屬于概念型和原理型知識，教學(xué)設(shè)計時主要作為線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，課堂上針對重點內(nèi)容進行補充；“爆破片的設(shè)計計算”屬計算型知識，主要以課堂講授、線下小組合作學(xué)習(xí)來實現(xiàn)；此外，為了滿足學(xué)生的個性化發(fā)展，設(shè)計了線上拓展資源，引導(dǎo)學(xué)生進一步探索有關(guān)的研究成果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?！氨破氖褂煤蜋z驗”，除了線上自主學(xué)習(xí)、課堂案例討論、還需配合實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作，解決實際問題的能力。

2.2 教學(xué)實施過程

學(xué)生通過線上學(xué)習(xí)完成課前自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)并提出學(xué)習(xí)過程中的問題；教師匯總學(xué)生的反饋，確定課堂重點，在課堂教學(xué)活動中啟發(fā)學(xué)生去探究問題，互助協(xié)作；課后，學(xué)生進行總結(jié)復(fù)習(xí)自主解決問題，還可以根據(jù)教師提供的拓展資源進行深度學(xué)習(xí)；在專業(yè)實習(xí)時完成相關(guān)知識的實踐應(yīng)用。教學(xué)實施過程如圖1所示。

圖1 混合式教學(xué)實施過程

線上學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了極大的便利，學(xué)生可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源自主得進行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、拓展學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率。通過線上學(xué)習(xí)反饋，教師能夠及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)疑惑，從而更有針對性得開展課堂教學(xué)。此外，教師共享的課程相關(guān)學(xué)習(xí)資源，能夠擴展學(xué)生視野，引導(dǎo)學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)和課程知識點的基礎(chǔ)上，進一步開展深度學(xué)習(xí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展能力。

線下課堂是針對學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題，師生面對面交流，形成基于問題的對話課堂。教師應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，綜合運用案例教學(xué)、課堂討論、任務(wù)匯報等多種教學(xué)方法將課堂變成“學(xué)習(xí)共同體”，使知識在教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間傳遞與交流。案例教學(xué)可以提高學(xué)生對原理和方法的融會貫通能力，如，針對“壓力容器的事故調(diào)查與分析”這一內(nèi)容采用案例教學(xué)法，學(xué)生通過線上學(xué)習(xí)了解了壓力容器的事故調(diào)查與分析內(nèi)容及流程；教師在課堂上選取一些典型案例展開進一步講解，強調(diào)事故調(diào)查分析的關(guān)鍵點，并布置案例作業(yè)；課后學(xué)生隨機分組，合作小組通過搜集資料，協(xié)作配合，完成案例作業(yè)，并在后續(xù)的課堂上進行成果匯報展示。采用課堂討論時，教師可選擇能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的話題，提前精心設(shè)置“問號”，課堂上進行正確引導(dǎo)，讓學(xué)生廣泛討論，促使學(xué)生自主探索打開“問號”。

實踐教學(xué)是指在實際中檢驗學(xué)生對知識、理論和方法的運用能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力。壓力容器安全技術(shù)課程適當(dāng)增加了實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，工廠實習(xí)階段，有針對性地對學(xué)生進行壓力容器安全技術(shù)的現(xiàn)場實踐教學(xué)。實習(xí)前給學(xué)生布置相關(guān)任務(wù)，學(xué)生構(gòu)建合作小組，做好人員分工、資料查閱、問題討論等前期工作，帶著問題去企業(yè)現(xiàn)場實習(xí)，與企業(yè)技術(shù)和管理人員面對面交流，通過團隊協(xié)作解決問題，最后形成實習(xí)報告。實踐教學(xué)讓學(xué)生有了更多的感性認(rèn)識和體會，進一步加深了對知識的理解和應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

2.3 教學(xué)評價改進

教學(xué)評價是保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)貫穿于課程、教學(xué)、學(xué)習(xí)的全過程?；旌鲜浇虒W(xué)以學(xué)生發(fā)展為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主探索能力、團隊協(xié)作能力和解決實踐問題的能力，因此，教學(xué)評價更加關(guān)注學(xué)生思維能力的發(fā)展、學(xué)習(xí)過程的評價、評價方式的多樣性[5]。本課程采取過程評價和結(jié)果評價相結(jié)合的方式，教師依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)全過程表現(xiàn)和期末考試給出課程考核。線上教學(xué)評價注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、主動交流、個性探索等；課堂教學(xué)評價關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新思維、表達(dá)能力、分析能力等；實踐教學(xué)評價注重團隊合作、應(yīng)用能力、綜合素質(zhì)等。

教學(xué)評價過程由學(xué)生和教師共同參與，線上學(xué)習(xí)有學(xué)生自測和課后測驗，課堂教學(xué)時，學(xué)生的小組成果匯報評價由組內(nèi)互評、學(xué)生評價和教師評價構(gòu)成；實踐項目報告評價由企業(yè)人員評價、學(xué)生評價、教師評價構(gòu)成。此外，學(xué)生還會在學(xué)校的教務(wù)處網(wǎng)站進行網(wǎng)上評教，對教師能力、課程內(nèi)容、教學(xué)方法等進行評價幫助教師持續(xù)改進課程教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)束語

線上線下混合式教學(xué)模式使教學(xué)內(nèi)容和形式更加豐富，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。與傳統(tǒng)教學(xué)相比較，課程學(xué)習(xí)氣氛更加活躍，學(xué)生的參與感更強，有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和職業(yè)綜合能力，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，滿足了新工科背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求。