責任關懷視角下“油氣儲運安全”混合式教學探討

楊 克副教授 紀 虹副教授 畢海普副教授 邢志祥教授

(常州大學 安全科學與工程學院,江蘇 常州 213164)

0 引言

責任關懷理念是由國際化學品制造協(xié)會倡導的,針對化工行業(yè)的特殊性提出的一套持續(xù)改進、環(huán)保健康的自律性管理體系[1]。2002年起,我國在化工行業(yè)推行實施責任關懷。2018年6月29日,“全國責任關懷院校工作組”成立,拉開了責任關懷在院校系統(tǒng)推行的大幕[2-3]。常州大學安全工程專業(yè)(以下簡稱“專業(yè)”)創(chuàng)辦于1991年,專業(yè)突出石油化工背景,旨在培養(yǎng)具有“系統(tǒng)安全思維、安全工程應用能力和安全職業(yè)人格品質”的高素質創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才。油氣儲運安全作為專業(yè)必修課程之一,在培養(yǎng)環(huán)節(jié)中起著不可忽視的作用。

專業(yè)的發(fā)展離不開人才培養(yǎng),人才培養(yǎng)離不開課程教學,將“責任關懷”理念融入課程教學過程中,有利于專業(yè)建設和人才培養(yǎng)目標的達成。《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》(教高〔2019〕8號)指出,課程質量決定人才培養(yǎng)質量,課程質量的高低是衡量人才培養(yǎng)質量的關鍵因素。因此,課程教學改革要改變傳統(tǒng)“教師單向灌輸、學生被動接受”的模式,實現(xiàn)以學生為中心,改革課堂教學模式,提高教學質量的目標。

線上線下混合式教學是在傳統(tǒng)課堂講授基礎上引入在線教學,將傳統(tǒng)以教師講授為主的模式向以學生自主學習為主的模式轉變,豐富了教學手段,拓展了教學方法,有助于提高學生自主學習的能力和興趣,鍛煉學生獨立思考的能力,使其養(yǎng)成良好的學習習慣,從而取得最優(yōu)的學習效果。既能體現(xiàn)學生的主體地位,又能發(fā)揮教師的主導作用[4]。

基于此,筆者于2019—2020學年上學期首次實行線上線下混合式教學,將“責任關懷”教育理念始終貫穿于“油氣儲運安全”課程的教學過程。依據2016級安全工程專業(yè)選修該課程的48位學生的成績狀況,訪談調研學生對于新課程模式的學習滿意度,并分析教學模式轉變前后學生對工程應用部分知識的接受程度及滿意度,為油氣儲運安全教學改革提供參考和借鑒。

1 課程概述

1.1 課程目標

油氣儲運安全課程是安全工程專業(yè)的選修課程,24學時,1.5學分,在學生培養(yǎng)方案中的開課時間為大四上學期。本課程旨在培養(yǎng)學生了解油氣儲運安全生產的重要意義,樹立較強的安全意識,具有較高的責任關懷意識和良好的職業(yè)道德(素質目標);培養(yǎng)學生掌握石油與天然氣儲運相關知識(包括石油與天然氣的易爆性、儲運生產過程中的主要危害、危險有害物質泄漏、爆炸、職業(yè)衛(wèi)生危害、儲運容器及其安全附件、油罐及其安全附件、石油儲運過程的安全要求)(知識目標);培養(yǎng)學生掌握油氣儲運工程中各環(huán)節(jié)安全隱患的識別及安全預防與防護技術,使學生具有一定分析判斷事故發(fā)生原因,評價事故嚴重程度,進而采取防范措施的能力(能力目標)。

1.2 教學組織與實施

1.2.1 課程安排

以常州大學安全工程專業(yè)2016級選課學生為對象,分析油氣儲運安全課程混合式教學過程。根據常州大學安全工程專業(yè)培養(yǎng)方案(2016級)的要求,油氣儲運安全課程開設于學生大四上學期。在選修該門課程前,學生已完成高等數學、大學物理、有機化學等先修課程,具備進行更深層次學習的能力。教學內容,見表1。

表1 “油氣儲運安全”教學內容Tab.1 Teaching content of "Oil and Gas Storage and Transportation Safety"

該課程的實用性和綜合性很強,但在以往的教學中受限于教學條件往往無法為學生全面地展示教學內容所涉及的實際工況。而使用線上線下混合教學后,通過視頻、模擬、動畫等方式可為學生展示一些場景和工況;更加生動地加深學生的理解,引發(fā)學生思考,讓學生掌握油氣儲運的全生命周期[5];熟悉應重點注意的環(huán)節(jié);了解安全工作對于油氣儲運系統(tǒng)的意義;學會對于特定的工況應如何選擇對應的安全方案[6]。線下課程除傳統(tǒng)授課中的理論講解和答疑,本門課程還從實際出發(fā),選取油氣儲運系統(tǒng)中常見的管道、油庫、加油加氣站等場景,指導學生分組模擬實際工作中應如何發(fā)現(xiàn)并解決常見的安全問題,提高學生的組織和應用能力。

1.2.2 課程實施

該課程共計24課時,線上線下各12課時,各占50%,具體分配,見表2。

表2 “油氣儲運安全”課程學時分配Tab.2 Allocation of hours for the course "Oil and Gas Storage and Transportation Safety"

課程教學過程中轉變教師單向輸出為主的教學思維,倡導學生自主學習為主,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,調動學生探索新知識、新領域的興趣。首次授課介紹油氣儲運安全課程目標、教學方法與理念、教學內容,提出學習要求和考核標準,使學生認識油氣儲運安全課程的重要性。每個教學單元將“責任關懷”理念貫穿始終,強調油氣儲運生產安全問題的責任關懷意識。以學生發(fā)展為中心,激發(fā)學生學習興趣,以油氣儲運安全問題為導向啟發(fā)學生探索未知的渴望,培養(yǎng)學生“發(fā)現(xiàn)問題—剖析問題—處理問題”的能力。讓學生在問題式導向下,思考“責任關懷”在油氣儲運生產安全中的重要性。以油氣儲運課程目標為導向,建立線上+線下并舉的“討論式學習”模式。要求學生完成該次課程的線上課堂學習并在討論模塊積極參與;此外,學生做好線下討論前的文獻調研、知識儲備等準備工作,線下課堂讓學生自由分組,每組3～5人,開展油氣儲運安全相關話題討論。教師積極引導學生獨立思考和解決問題的能力,避免學生過度依賴教師課程講授。整個討論過程中,引導學生思考如何有效推行“責任關懷”。

以儲運容器及安全附件這一內容為例,該章節(jié)主要介紹油罐及安全附件、機械呼吸閥、液壓式安全閥、其他儲運容器,以及石油儲運過程中的安全要求。正式開課前,教師將授課理念和授課計劃提前通過線上教學平臺下發(fā)至選課學生,學生可以提前對上課內容及學習進度有所把握。同時,教師對線上平臺的內容進行管理,收集學生疑問并進行針對性答疑。

通過線上學習平臺,學生可以利用平臺資源更加深入地了解裝置的結構細節(jié)以及在實際工況中的布置方式。相較于傳統(tǒng)教學模式中課本上展示的較早期案例,可以學習到最新型號的裝置。不僅可以避免以往學習過程中案例老舊以及學生無法將所學知識直接應用到實際中的弊端,同時,學生可以將裝置設計原理和結構特點、各裝置選擇原則等問題在線上平臺進行提問,教師可以在平臺獲取學生的學習情況和問題反饋,將重點問題進行匯總并在平臺發(fā)布答疑,避免因教師和學生無法見面而導致學習效果下降[7]。

線下教學中教師主要教授課程中的重難點,并對學生的學習情況進行驗收并點評,同時組織學生分組討論完成相應的學習任務。線下教授過程中,教師可以結合教學模型和經典案例針對學生難點問題進行進一步的講解和點撥,引發(fā)學生思考,激發(fā)學生的學習興趣。讓學生真正掌握各類型安全附件的特點和原理,以及實際工作中儲運系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的安全附件應如何選用。同時,平臺可以記錄分析學生的學習情況,教師可以根據每個學生的進度和認真程度及時對教學做出有效的改進。

線上教學和線下課堂教學間所留出的時間,學生可以將其用于思考討論,教師可以將其用于總結提升,實現(xiàn)時間的高效利用。通過線上線下教學相結合,學生成績考核標準也更加細化合理,可根據不同學生的學習特點進行評分,充分挖掘每個學生的閃光點。

以該章節(jié)的教學為例,通過了解學生成績和課程反饋,2016級學生較往屆學生除了達到教學要求外,對于安全附件設計原理和使用方式的理解更加深入,在復雜系統(tǒng)中可以選擇正確的安全附件;學生對于此次教學模式的探索也表示十分滿意。

2 混合式教學的探討

2.1 線上教學的探討

本課程所使用的線上教學資源為自建課程“油氣儲運安全”,2019—2020上學期在常州大學小規(guī)模限制性在線課程(small private online course,SPOC)學習平臺運行。學生在電腦端注冊后便可加入課程。為方便課程日常教學管理,要求選修該課程的學生實名注冊,并將用戶名設置為“學號+姓名”的格式。在線課程教學視頻時間總計約150min,每個課程教學視頻約10～15min,包括課程大綱規(guī)定的7個章節(jié)教學內容。每章節(jié)設置單元測驗題(客觀題)、討論式課題(主觀題)?？陀^題系統(tǒng)自動評分;討論式課題依照評分標準,采用教師評分(占70%)+學生評分(占30%)的方式評分。依據常州大學教務處的教學計劃安排,每周日發(fā)布新一周在線教學資源,該發(fā)布方式有助于調控學生的學習進度,始終保持在線課程內容的更新,不斷促使學生預習各章節(jié)知識點,產生對新知識的疑問或好奇。教師可以發(fā)布公告提醒學生相關的章節(jié)知識點,需要掌握、理解或了解的內容,以及時間節(jié)點等;學生通過觀看在線教學視頻,可以有效完成在線學習任務和相關作業(yè)。學習平臺還設有“討論模塊”,可以開啟討論式學習模式,學生結合所學內容,發(fā)表自己的觀點,分享個人體會,討論學習過程中遇到的問題。教師可以根據學生線上學習的相關數據(測試,討論等),充分把握學生線上學習情況,為課后的教學反思與課程總結提供有力的素材。線上學習的組織實施突破時間和空間限制,使得學生可以隨時隨地開展對課程知識的學習;基于每個章節(jié)設置測試題,對于學生的學習效果可以及時反饋給教師,以便教師進一步優(yōu)化教學內容,改進教學方法;討論模板的設置使得學生在學習中遇到問題時,能夠及時提問,更便于師生間溝通。

2.2 線下教學的探討

混合式教學方式中,線下教學是線上教學的重要補充。線下教學不能重復線上教學內容,應當依據學生線上學習的成果反饋數據,統(tǒng)籌安排線下課程學習內容,針對不便作為線上課程的授課內容,以及線上課程中出現(xiàn)的易錯點、難點開展重點解答。線下課堂有效承接線上教學的學習進程,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,讓學生學會獨立思考,進一步消化各個章節(jié)的知識點,提高難點知識的學習效果;同時,通過學生主動參與線下課堂的討論式學習,加深學生對“責任關懷”的理解和認識。將油氣儲運安全的科研問題融到討論式教學中,開展科研反哺教學的實踐,讓學生主動查找文獻、閱讀文獻、分析文獻,真正體會到科學研究來源于基礎理論的學習過程。

混合式教學模式在油氣儲運安全這門課程中的探索,對上課教師和選課學生均提出較高的要求。線上教學課件的準備工作(文獻查閱、視頻錄制、章節(jié)測驗、討論課題等)需要任課教師投入大量的時間和精力;同時,學生的自律性也至關重要,需要定期學習視頻資料,自行查找相關文獻,完成章節(jié)測驗、課題討論,并積極參與課堂教學活動,完成科研性質的主題調研匯報工作。

2.3 混合式教學的體現(xiàn)

責任關懷意識在油氣儲運安全課程中的體現(xiàn):

(1)提高學生的責任關懷意識,樹立良好的職業(yè)道德(素質目標)。讓學生了解油氣儲運安全生產的重要意義,同時,通過鼓勵學生對自己行為及其可能產生的后果負責來培養(yǎng)責任感。這將涉及對個人和職業(yè)責任以及正直和誠實的重要性的討論。

(2)使學生具有分析判斷事故發(fā)生的原因、評價事故嚴重程度,進而采取防范措施的能力(能力目標)。培養(yǎng)學生掌握油氣儲運工程中各環(huán)節(jié)安全隱患的識別知識以及安全預防與防護技術,重點培養(yǎng)批判性思維技能,鼓勵學生分析信息、評估不同觀點并做出明智的決定。這可以幫助學生在決策過程中培養(yǎng)責任感。

(3)針對不便作為線上課程的授課內容,以及線上課程中出現(xiàn)的易錯疑難點開展專題解答。確保學生切實掌握石油與天然氣儲運相關知識,在學習過程中產生的眾多疑問都能得到及時解決(知識目標)。同時,課堂時間和空間也能得到擴展,極大提高學生對課程思考的積極性,發(fā)揮學生學習的自主性。

借助線上豐富的材料和資源及線下直觀地互動答疑,也能夠更好地創(chuàng)建開放包容的學習環(huán)境,啟發(fā)、探討更多的油氣儲運相關領域的延伸問題,讓學生對行業(yè)的發(fā)展也有更全面的認識。

2.4 課程考核形式

在線上線下混合式教學中,將傳統(tǒng)的期末卷面試題考核轉變?yōu)橐哉n程學習過程為重點的考核方式,實施“全過程考核”,并將考核指標量化至每部分,讓最終的成績有據可依。總評成績構成分為平時成績(30%)、線上客觀題考核(30%)、線下主觀題考核(40%)3部分。其中,平時成績由線上章節(jié)測試(10%)、線上作業(yè)題(10%)、線下課堂表現(xiàn)(10%),3個模塊組成;線上客觀題的成績由系統(tǒng)評分;線下主觀題的成績由教師給出。這種模式下的成績評定綜合了客觀和主觀部分,考核形式更能反映全過程考核的特點。

3 混合式教學效果分析

在學生培養(yǎng)方案中,大四上學期為本課程開課時間。由于臨近畢業(yè),學生忙于工作面試或備考升學,時間較為緊張。而線上線下混合式教學在一定程度上可以將學生從傳統(tǒng)的“固定授課時間和地點”的學習模式中解放出來,更具靈活性。學期結束后,學生的總評成績符合正態(tài)分布,見表3。相比2014和2015級,2016級學生全部及格,60分以上各分數段的人數有明顯增加,表明新模式下學生學習效果普遍較好;90分以上僅1人,表明該課程總體難度高,具有一定的挑戰(zhàn)性。

表3 2014—2016級學生成績分布Tab.3 Student achievement distribution from 2014 to 2016 單位:%

結課后為征求學生對該課程的意見和建議,以便持續(xù)改進,制作學生課程評價調查表,包括責任關懷意識培養(yǎng)、授課內容、教學方法和考核方式4個評價指標,評價等級分為“良好”“中等”“差”3個等級,并要求學生給出詳細的意見。課程評價表下發(fā)共48份,回收43份,統(tǒng)計結果,如圖1。

圖1 課程評價統(tǒng)計Fig.1 Curriculum evaluation statistics

學生的評價結果表明:大部分學生都認為本課程較好地培養(yǎng)了責任關懷意識;多數學生認為課程內容設置合理、教學方法新穎,能夠提高他們的學習主動性;混合式教學的組織方式能夠獲得學生的接受和認可;個別學生對全過程考核方式不適應,依然認為傳統(tǒng)期末試卷考試更適用。開展學生課程評價調查,有助于持續(xù)改進該課程的教學進程。

4 結論

(1)責任關懷理念下,采用線上線下混合式教學的模式,極大地提高了學生們對于該門課程的掌握程度,尤其對工程應用方面知識理解更加透徹。

(2)在新教學模式的實施下,能將線上線下教學的優(yōu)勢相結合,課堂時間和空間得到了擴展,趣味性高、學生對于該課程的思考極大提高,學生發(fā)揮了更大的自主性。

(3)教師依據線上線下的效果反饋也能強化教學效果、更加精確地研判學生學習情況并持續(xù)改進教學。

(4)責任關懷理念下以線上線下混合式教學的教學模式,可較明顯地提高教學質量和效果,極大地促進老師學生雙方面的綜合能力及視野。同時,油氣儲運安全新教學模式的成功應用,可以在其他課程開展過程中起到一定的引領作用,是未來教學改革中值得深入探討的一個教學實踐,值得更廣泛的推廣。