基于工程模式的五年制高職《樓宇智能化技術(shù)》課程混合式教學(xué)改革研究

張超敏，王雪嬌，滕士雷

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無(wú)錫機(jī)電分院，江蘇 無(wú)錫 214028)

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，智能樓宇行業(yè)迅速發(fā)展壯大，行業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)逐步提高?！秶?guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》提出職業(yè)教育要“以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)為宗旨”，要求職業(yè)學(xué)校在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)更加注重專(zhuān)業(yè)技能與職業(yè)崗位能力的對(duì)接。《樓宇智能化技術(shù)》課程歸屬工程應(yīng)用類(lèi)，具有一定的特殊性，在工程中的應(yīng)用系統(tǒng)眾多，通過(guò)教學(xué)最終將回歸到行業(yè)實(shí)踐中[1]。學(xué)生不僅需要掌握設(shè)備選型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等理論知識(shí)，以及設(shè)備硬件連接、系統(tǒng)調(diào)試等專(zhuān)業(yè)技能，同時(shí)還需要熟悉實(shí)際工程項(xiàng)目流程，具備方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)管理的能力，成為“懂設(shè)計(jì)、會(huì)施工、能管理”的復(fù)合型、應(yīng)用型人才。

2020年江蘇省職業(yè)教育質(zhì)量提升行動(dòng)計(jì)劃指出：“要推動(dòng)‘課堂革命’，堅(jiān)持以學(xué)習(xí)者為中心，推廣線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)等新型教學(xué)模式”。目前，五年制高職《樓宇智能化技術(shù)》課程的教學(xué)主要以線(xiàn)下單一的理論講授為主，具有一定局限性，難以滿(mǎn)足職業(yè)教育信息化的要求。線(xiàn)上、線(xiàn)下混合的教學(xué)模式可實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與在線(xiàn)教學(xué)的深度融合，在教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、教學(xué)任務(wù)的實(shí)施及教學(xué)評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)，依托信息化技術(shù)充分實(shí)現(xiàn)以“學(xué)生學(xué)”為重點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高效能。

1 基于工程模式的混合式教學(xué)的內(nèi)涵

《樓宇智能化技術(shù)》是一門(mén)新興的面向五年制高職建筑電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，同時(shí)也作為五年制高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)選修專(zhuān)業(yè)課程。課程主要講授樓宇智能化系統(tǒng)(如樓控、安防、消防系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理等理論知識(shí)，并要求學(xué)生具備樓宇智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、管理與維護(hù)等實(shí)踐能力，是一門(mén)頗具應(yīng)用價(jià)值的專(zhuān)業(yè)理論課，與樓宇智能化行業(yè)聯(lián)系緊密，注重實(shí)用技術(shù)和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。目前，授課教師主要由相關(guān)專(zhuān)業(yè)課教師轉(zhuǎn)型而來(lái)，缺乏在實(shí)際工程一線(xiàn)工作的經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)主要以項(xiàng)目化教學(xué)或理論教學(xué)為主，考核方式以實(shí)操或理論考試為主，無(wú)法體現(xiàn)其與行業(yè)工程應(yīng)用緊密結(jié)合的特點(diǎn)。

江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無(wú)錫機(jī)電分院與樓宇智能化行業(yè)相關(guān)企業(yè)合作，引入實(shí)際典型工程案例，并對(duì)其進(jìn)行整合優(yōu)化，將實(shí)際工作流程中所需職業(yè)崗位技能融入教學(xué)中，合理設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，使學(xué)生學(xué)習(xí)流程與實(shí)際工作流程保持一致，實(shí)現(xiàn)由教室模擬環(huán)境向真實(shí)環(huán)境、技術(shù)實(shí)踐向工程實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力和工程實(shí)踐能力，為學(xué)生踏上工作崗位從事智能樓宇行業(yè)工程師與工程項(xiàng)目經(jīng)理打好基礎(chǔ)。同時(shí)，利用現(xiàn)代信息化技術(shù)，探索線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式在《樓宇智能化技術(shù)》課程中應(yīng)用的可行性方案，將教學(xué)經(jīng)驗(yàn)完善提升為教學(xué)理論，優(yōu)化教學(xué)思路。

2 課程改革思路

2.1 實(shí)現(xiàn)行業(yè)崗位需求與課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接

《樓宇智能化技術(shù)》課程的改革必須適應(yīng)行業(yè)的需求，必須走出校門(mén)，緊跟智能樓宇行業(yè)發(fā)展的步伐。為實(shí)現(xiàn)基于工程模式的樓宇智能化課程開(kāi)發(fā)，課題組與蘇州恒銘工程有限公司、江蘇文發(fā)照明有限公司、江蘇富潤(rùn)電子工程有限公司等智能樓宇行業(yè)里多家知名企業(yè)合作，搜集典型工程案例，在分析具體崗位職業(yè)能力基礎(chǔ)上，確定各系統(tǒng)典型工作任務(wù)，并由校內(nèi)外專(zhuān)家論證。

校內(nèi)課程專(zhuān)家與企業(yè)專(zhuān)家共同參與課程開(kāi)發(fā)，較好的實(shí)現(xiàn)了該課程的職業(yè)性。職業(yè)性體現(xiàn)在構(gòu)建該課程教學(xué)內(nèi)容時(shí)，以真實(shí)工程案例為載體將真實(shí)的工作流程融入整個(gè)教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)課程訓(xùn)練與職業(yè)崗位“無(wú)縫銜接”[2]。在此基礎(chǔ)上，校企雙方共同制訂課程標(biāo)準(zhǔn)、確定教學(xué)項(xiàng)目，編寫(xiě)具有工學(xué)結(jié)合特色的活頁(yè)式教材。 行業(yè)崗位需求與課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接思路如圖1所示。

圖1 行業(yè)崗位需求與課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接思路

2.2 采用“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合式教學(xué)

線(xiàn)下教學(xué)的設(shè)計(jì)基于實(shí)際工程項(xiàng)目操作流程，創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的教學(xué)情境，并將實(shí)際工作過(guò)程轉(zhuǎn)換成相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)項(xiàng)目，進(jìn)行分解和細(xì)化，獲得每個(gè)項(xiàng)目的具體工作任務(wù)，依據(jù)行業(yè)工程規(guī)范針對(duì)不同崗位需要掌握的職業(yè)技能進(jìn)行訓(xùn)練，將專(zhuān)業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力貫穿在整個(gè)課程的教學(xué)中，為學(xué)生的職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。線(xiàn)上教學(xué)的設(shè)計(jì)基于在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)和現(xiàn)代信息化技術(shù)，在對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)對(duì)象、教材的合理分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際操作流程開(kāi)發(fā)線(xiàn)上教學(xué)活動(dòng)，實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)路徑，作為教學(xué)評(píng)價(jià)依據(jù)。三維漫游軟件等信息化手段營(yíng)造真實(shí)的工作情境，實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3 課程教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

在分析智能樓宇各崗位職業(yè)能力需求的基礎(chǔ)上，以具體工作任務(wù)為載體，從工程設(shè)計(jì)、施工、管理角度出發(fā)進(jìn)行課程教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握理論知識(shí)和職業(yè)技能[3]。教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)包括教學(xué)內(nèi)容的確定要讓學(xué)生了解項(xiàng)目的系統(tǒng)組成；熟悉工程項(xiàng)目招投標(biāo)流程；能針對(duì)特定項(xiàng)目給出基礎(chǔ)方案，并具有繪制項(xiàng)目平面圖、系統(tǒng)圖的能力；掌握項(xiàng)目所需設(shè)備和產(chǎn)品詢(xún)價(jià)的能力，并列出設(shè)備清單計(jì)算項(xiàng)目工程報(bào)價(jià)。

以智能樓宇安防系統(tǒng)為例，教師按照基于工程模式的課程開(kāi)發(fā)要求，設(shè)計(jì)了入侵報(bào)警、視頻監(jiān)控、電子巡更、停車(chē)場(chǎng)管理、門(mén)禁對(duì)講等5個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，再將每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目細(xì)分為與實(shí)際工作流程一致的幾個(gè)子任務(wù)，如入侵報(bào)警系統(tǒng)按照實(shí)際工作流程分為7個(gè)子任務(wù)，分別對(duì)應(yīng)真實(shí)工程中收集項(xiàng)目信息、招標(biāo)投標(biāo)、中標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)施工、工程驗(yàn)收、試運(yùn)行、工程竣工等工作過(guò)程，如圖2所示。學(xué)生完成所有子任務(wù)的練習(xí)后，就完整熟悉了整個(gè)項(xiàng)目的操作流程，教師廣泛運(yùn)采用啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式等教學(xué)方法，引入信息化手段實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合式教學(xué)，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和情境教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)生態(tài)，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。

圖2 教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

4 課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程

教學(xué)過(guò)程參考典型工程案例，遵循真實(shí)工程項(xiàng)目流程，由校內(nèi)課程專(zhuān)家和企業(yè)專(zhuān)家共同參與組織教學(xué)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，由內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成，結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法結(jié)構(gòu)

4.1 內(nèi) 環(huán)

內(nèi)環(huán)的核心為教學(xué)的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，摒棄了傳統(tǒng)以講授為主的上課模式。學(xué)生由被動(dòng)的聽(tīng)眾轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者、項(xiàng)目的執(zhí)行者、問(wèn)題的解決者，突出以學(xué)生為主導(dǎo)的現(xiàn)代職業(yè)教育思想[4]。教材是師生互動(dòng)的媒介，教材采用了體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合特色的活頁(yè)式校本教材，在原有教材基礎(chǔ)上加入國(guó)家規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、典型項(xiàng)目實(shí)例、工程圖紙等，讓實(shí)際工程模式融入教學(xué)過(guò)程。媒體是師生互動(dòng)的平臺(tái)，引入信息化教學(xué)手段提高教學(xué)生動(dòng)性，如漫游仿真軟件、多媒體資源以及在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將抽象的專(zhuān)業(yè)知識(shí)形象化，為學(xué)生提供動(dòng)態(tài)的、交互的、友好的學(xué)習(xí)環(huán)境[5]。

4.2 外 環(huán)

外環(huán)是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的基本流程，結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際工作流程，每個(gè)項(xiàng)目按照6個(gè)基本教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施教學(xué)，6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)緊密循序漸進(jìn)，以“入侵報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備安裝與調(diào)試”為例，具體教學(xué)實(shí)施步驟如下：

創(chuàng)設(shè)情境：根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，參考真實(shí)典型工程案例并結(jié)合學(xué)情擬定項(xiàng)目“招標(biāo)文件”，融入行業(yè)規(guī)范對(duì)項(xiàng)目情況及工作任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)描述，該任務(wù)的教學(xué)情境設(shè)置為某學(xué)校教學(xué)樓，為預(yù)防非法入侵需要安裝入侵報(bào)警系統(tǒng)，學(xué)生分組提出解決方案并完成安裝調(diào)試任務(wù)。

分析任務(wù)：學(xué)生討論分析工作任務(wù)，參考課前預(yù)習(xí)搜集的相關(guān)資料，確定任務(wù)目標(biāo)、操作工序、設(shè)備線(xiàn)纜選型、人員分配、編程調(diào)試方法，并撰寫(xiě)任務(wù)指導(dǎo)書(shū)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生遇到的問(wèn)題。

任務(wù)實(shí)施：各個(gè)小組按照任務(wù)指導(dǎo)書(shū)，按照分工實(shí)施任務(wù)，如設(shè)備選型、查閱安裝手冊(cè)、繪制硬件接線(xiàn)圖、安裝設(shè)備與接線(xiàn)、編程和調(diào)試等工作。先利用三維漫游軟件進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行正式調(diào)試，從而避免設(shè)備損壞及耗材浪費(fèi)，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)操作的安全性和安裝的規(guī)范性，巡回指導(dǎo)，適當(dāng)點(diǎn)撥。

展示成果：以小組為單位進(jìn)行成果展示，介紹設(shè)備安裝要點(diǎn)、系統(tǒng)調(diào)試情況、探測(cè)效果、待解決問(wèn)題等，學(xué)生通過(guò)交流拓展思維，鍛煉表達(dá)能力，最后教師進(jìn)行任務(wù)總結(jié)。教師根據(jù)學(xué)生展示情況發(fā)現(xiàn)任務(wù)設(shè)置問(wèn)題，完善教學(xué)設(shè)計(jì)。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：通過(guò)在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)路徑，作為教學(xué)評(píng)價(jià)依據(jù)，考核采用在線(xiàn)測(cè)試、理論試卷、階段測(cè)試等多元評(píng)價(jià)方式，考核內(nèi)容包括資料搜集、實(shí)踐操作、交流展示、操作規(guī)范等方面，采用學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等形式，摒棄了傳統(tǒng)課堂單一的評(píng)價(jià)模式。

任務(wù)拓展：教師通過(guò)在線(xiàn)平臺(tái)發(fā)布拓展任務(wù)。在拓展任練習(xí)中，學(xué)生將學(xué)習(xí)到的知識(shí)和技能進(jìn)行鞏固和拓展，如其他報(bào)警探測(cè)器及區(qū)域報(bào)警主機(jī)的安裝與接線(xiàn)可以作為此任務(wù)的拓展練習(xí)。

5 課程教學(xué)實(shí)施效果

基于工程模式的五年制高職《樓宇智能化技術(shù)》課程混合式教學(xué)改革，將實(shí)際工程項(xiàng)目作為載體引入教學(xué)過(guò)程中，以真實(shí)工作任務(wù)及項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程為依據(jù)組織教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)管理方面的實(shí)踐能力。利用大量的信息技術(shù)和專(zhuān)業(yè)課程虛擬技術(shù)直觀(guān)的向?qū)W生展示真實(shí)的工作情景，使學(xué)生能夠準(zhǔn)確掌握設(shè)備連接方式及系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)流程。同時(shí)，以信息化技術(shù)為依托，將工程模式的理念貫穿整個(gè)教學(xué)全過(guò)程，開(kāi)發(fā)了五年制高職《樓宇智能化技術(shù)》課程線(xiàn)上、線(xiàn)下課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案、教學(xué)資源、活頁(yè)式教材，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，解決教學(xué)時(shí)空限制和學(xué)生學(xué)習(xí)差異等問(wèn)題。