港口装卸工艺学混合式教学与改革探索

2022-05-30毛鸿飞赫岩莉吴光林林金波田正林

大学教育 2022年10期

毛鸿飞　赫岩莉　吴光林　林金波　田正林

［摘要］该研究紧跟国家的教育方针和高等教育的发展趋势，根据新工科建设要求对港口装卸工艺学课程混合式教学的内容、过程以及理论和实践的考核形式等进行改革和创新，以提高教学质量和优化教学效果。

［关键词］港口装卸工艺学；混合式教学；虚拟仿真平台；课程改革

［中图分类号］ G642.41 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）10-0119-04

新经济快速发展迫切需要新型工科人才支撑，面向新工科的课程建设成为高校学科建设的主要内容之一，并得到了教学工作者的广泛重视[1-3]。在我国海洋强国和广东省海洋强省的政策要求下，建设船舶与海洋工程学科已成为广东省高等教育的紧要任务。近年来，随着水运行业在我国的迅速发展，港口码头已逐渐成为运输和中转货物的重要节点[4]。港口装卸工作是港口生产的基础，港口装卸效率受到装卸工艺配置水平、操作机械化程度以及装卸工艺流程等因素影响，这些因素是否科学合理对港口盈利、生产安全和环境保护等方面有着显著的影响，关乎港口的经济效益和社会效益[4-5]。

近年来，港口装卸工艺学成为指导港口生产的重要专业支撑，也是船舶与海洋工程学科的核心专业课。这门课程面向港口航道及海岸工程专业本科学生，让学生在专业知识学习的基础上，熟悉港口装卸工艺流程，了解各种相关装卸设备，学会制订装卸工艺方案和分析工艺系统，基本掌握港口装卸工艺学的作用与内容，件杂货装卸工艺、集装箱装卸工艺、木材装卸工艺、煤炭和矿石装卸工艺、散粮装卸工艺、散水泥（化肥）装卸工艺、液体货装卸工艺以及港口装卸工艺设计与技术经济论证方面的知识。

一、课程教学现状分析

港口装卸工艺学是港口航道及海岸工程专业的基础专业课程，涉及多门学科，内容繁杂，综合性较强，教学难度较大，对学生的基础理论学习能力和实践操作能力要求较高。传统的以教师为中心的线下教学模式很难激发学生兴趣，学生没有真正参与到教学过程中就很难达到良好的教学效果。著名的学习金字塔理论详细阐述了采用各种学习方式的学习效果，认为被动式学习的效率低于30%，而主动式学习的效率高于30%。主动式学习的具体方式按照其效率由低到高来排列大概如下：讨论式学习（学习效率为30%～50%）、实践体验式学习（学习效率为42%～50%）和教授他人学习（学习效率为75%～90%）。而被动式学习方式的效率，听讲为5%以下、阅读为5%～10%、传统的演示为20%～30%。上述学习效率的变化规律表明，以学生为中心的新型教学模式比传统教学模式效率高、效果好。因此，如何在港口装卸工艺学课程教学中充分采用以学生为中心的教学模式是教学改革的关键问题。

港口装卸工艺学课程在传统的教学模式下，学生由于实践操作机会有限，对课程的理解仅停留在教材中的理论知识层面，无法深入理解港口工程和港口交通运输领域的实践内容。从总体来看，当前港口装卸工艺学课程存在以下主要问题。

（一）部分授课内容枯燥、授课方式单一

港口装卸工艺学课程教师目前主要采用多媒体教学方式与传统讲授方式开展教学工作。即便教师讲授的信息量很大，内容也很丰富，但方式略显单一，学生只能被动学习，其课程教学参与度不高，不便于理解和掌握港口生产的流程和方式。例如港口装卸货物分类、货物装卸工具分类、貨物装卸工艺流程等的教学内容枯燥和教学方式单一，无法全面调动学生的学习积极性，导致大多数学生在课堂学习时缺乏主动性。

（二）理论和实践存在脱节现象

港口装卸工艺学与港口生产实践相关，是一门理论性、实践性较强的课程，然而，在该课程实际教学中却往往出现重理论轻实践的问题。例如件杂货的分装、集装箱的锚点对接和吊取、自动化码头平面运输过程等均为理论性较强的知识点，按照课程常规教学计划，先集中开展理论教学再集中安排实训教学，会让学生在进行理论学习时缺乏相关实践，导致其缺乏学习动力，其学习效果也不理想。在疫情防控时期，现场授课难以集中开展，因而理论与实践脱节现象就难以避免。

（三）考核方式重理论轻实践

当前，港口装卸工艺学课程大都采用线下试卷考核的方式，存在重理论考核轻实践考核的问题。理论性知识点可以通过试卷测试评判学生的学习情况，而一些实践知识，如船舶吊杆和门机搭配时的操作、货船舱底工人和机械清舱操作、库场平面运输设备的操作等因需要结合实例而无法在试卷测试中考查学生对相关知识和能力的掌握情况。此外，从学习主体出发，学生在学习过程中也存在两种情况：一是部分学生理论知识基础扎实，但实践能力较差；二是部分学生实践能力较强，但理论知识基础薄弱。这就导致在以线下试卷考核为主的评价体系之下，学生所获得的考试成绩无法全面客观地反映其对港口装卸工艺学相关的理论知识和实践能力的掌握程度。

因此，针对教学中存在的问题，课程组需要对这门课程的授课形式、理论与实践相结合的方式以及考核方式进行改革创新，以提高课程教学质量。

二、课程教学改革的方向和关键问题

本研究结合当前开设港口装卸工艺学课程的现状，并针对教学中遇到的问题，以提高教学质量为目的，提出教学改革的方向与关键问题。

受疫情影响，教育部根据防疫需要发布了《疫情防控期间做好高校在线教学组织与管理工作》指导意见，要求高校充分利用优质在线课程教学资源，积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证疫情防控期间的教学质量和进度，做到“停课不停教、停课不停学”[6]。高等院校大规模的线上教学得以顺利开展，得益于广大教师群体近年来在线上教学方面的不懈努力。大规模的线上教学实践大力推动了网络教学资源共享、教师教学能力提升、教学模式创新、学生体验丰富等的快速发展 [7]，同时也为教学改革提供了新思路，指明了新方向。

广东海洋大学船舶与海洋工程学科将线上教学模式引入港口航道及海岸工程专业实践课中，与企业合作建设并利用好三维仿真实训平台，获得了疫情期间校级优秀教学案例一等奖，并累积了一些线上授课经验，为港口装卸工艺学课程的改革创新打下了良好的基础。

（一）课程教学改革的方向和目标

1.创新课程教学模式

为了积极改革传统的“以教师为中心”教学模式，引导学生将被动学习变成主动学习，激发学生学习的积极性，促进学生学习能力的提高，探索理论与实践相结合的混合式教学模式。在课程教学实施过程中，利用港口航道及海岸工程仿真平台，通过从开启实践模块到分析稳定性、结构设计、工程施工等全过程的仿真实训，培养学生实践操作能力，从而提高学生综合素养。

2.完善课程考核评价机制

港口装卸工艺学课程需要注重理论与实践相结合，完善课程考核评价机制，从原来全部采用理论考核的方式转变为“线下理论考核+线上仿真实践考核”的方式。也就是根据学生在线上实践操作中对具体实践分析和操作的掌握程度评定实践成绩，并在课程教学结束时通过理论考核检查学生对理论知识的掌握程度，按预定比例评定课程考核成绩。

（二）课程教学改革的关键问题

1.线上线下混合式课程设计

本研究基于“速课网”的线下理论教学模式以及港口航道及海岸工程仿真平台的线上实践教学模式的设计，以港口装卸工作实施过程所涉及的货种、装卸工属和设备、工艺设计和工艺流程等知识为课程教学主要内容，并将其转化为可以在线上实践操作的形式，让学生更好地参与港口装卸生产过程，也便于师生实现更有效的互动。港口装卸工艺学的线上线下混合式教学模式进一步将理论教学和实践教学结合起来，使装卸生产知识与技能相融合，实现理论知识和实践要素的相互支撑。线上教学的模式有利于调动学生的学习主动性和積极性，培养学生合作学习的精神和能力，让学生在沟通讨论中提升学习能力和锻炼逻辑思维能力。

2.线上教学和线下教学

广东海洋大学的港口装卸工艺学课程教学，需要将知识结构分成若干部分，进而针对部分内容，先结合微课堂开展线下互动式理论教学，再根据该理论知识开展相应的线上仿真实践教学。在教学开始时，学生自行分组，一般五人为一组，组内成员共同完成线下测试和线上测试，并以小组讨论和与教师讨论的形式进行互动。教学过程中，教师的任务是以指导者身份参与教学当中，对港口装卸工艺学的理论内容和实践内容进行必要的讲解，引导学生以“做中学”“学中做”的方式进行学习，让学生在学习过程中成为真正主体，提高学生实践能力以及培养学生的创新意识和团队协作精神。

3.理论考核和实践考核

港口装卸工艺学课程考核，既要重视对学生理论学习情况的考核，也要重视对学生实践操作能力和团队协作能力的考核。因此，本课程建立了线上微课堂测试、线下试卷理论考核和线上仿真实践考核相结合的考核体系。考核的重点是学生完成港口装卸工艺学课程目标的状况、学习积极性和课堂表现以及完成仿真平台实训单元项目的情况和效率。过程考核是在每个教学阶段的教学任务完成后对学生上课表现、实践操作能力和表现的考核，占比20%；结课时的考核为线下理论考核和线上仿真实践考核，主要考核学生对港口装卸工艺学理论知识的掌握程度以及对仿真平台实训内容的掌握程度，分别占比45%和35%。

三、课程教学改革的推进

为了提高港口装卸工艺学课程教学质量，根据课程的性质，笔者从以下几个方面推进港口装卸工艺学课程的教学改革。

（一）开展调研

深入分析港口装卸工艺学课程的教学目标、重点难点教学内容和线上线下教学安排等基本情况，结合新工科的要求和港口航道及海岸工程新技术，设计综合性的调查问卷，通过多种形式对国内外同专业的学生和专家进行调研，调查并了解学生对港口装卸工艺学课程的学习需求、对课程教学方案的意见和建议；收集同行专家对线上线下教学模式实施的建议；汇总调研结果和信息，采用统计分析软件和模糊算法等多种数据分析技术对调研结果进行综合分析。

通过参加港口规划、运营和运输等相关行业研讨会、报告会，并走访相关行业企业和开展相关课程的高校，了解并掌握现代港口装卸生产活动的主要特点、技术、方法、过程等内容，并深入剖析当前港口装卸过程亟待解决的技术性问题，使所制订的港口装卸工艺学课程教学方案更加具有针对性及合理性。

（二）开展课程教学改革实践

结合上述调研结果和《港口航道及海岸工程专业人才培养方案》要求，确定港口装卸工艺学课程的混合式教学模式和具体实施方案，从课程设置、理论教学与实践教学分配、线下教学场地布置和Wi-Fi使用、线上仿真平台的功能拓展和优化以及考核机制等方面进行优化。

1.对课程内容进行创新设计

港口装卸工艺学课程教学团队针对课程的理论内容进行了创新设计，与时俱进，使之更符合工程实际，并结合自动化港口码头，如厦门港、舟山港、盐田港、湛江港的发展趋势，更新课程涉及的先进技术知识。

2.建设线上移动微课程

提炼港口装卸工艺学课程核心要点内容，通过“速课网”平台，将课程制作成包含文字、图片、音频、视频等多种媒体形式的通俗易懂的线上移动微课程，不仅使学生能在课堂上完成知识点的学习、师生互动，还可以在任何时间、任何地点、通过任何设备（手机、平板、电脑）学习港口装卸工艺及流程的知识，打造更人性化趣味化的教学课堂，提高学生课程参与度，使学生学习积极性得到大幅提升，让学习无处不在。

3.开展线上仿真平台实践

港口航道及海岸工程仿真平台的内容和资源丰富，三维仿真情境真实，案例操作与仿真实验相结合，有助于提高情境教学质量，让学生获得仿真体验。可操作性的增强，使学生与平台、与老师均产生了互动，大幅提高了学生的学习兴趣和学生在线学习的注意力。

4.采用多种考核形式

本研究按照港口装卸工艺学课程教学内容和进度情况，定期进行随堂测验、期中考核和期末考核，将考核试题与移动微课件、速课堂、仿真平台相结合，实时推送课堂知识点测验、课后作业、重难点阶段性测试、实训仿真平台实践测验的题目或要求等。实行线上线下多种考核形式相结合，理论和实践并重，能更客观地反映学生学习掌握理论知识的情况和实践能力的效果。

四、结论

本研究基于港口装卸工艺学课程的性质，对课程的理论教学与实践教学相结合的方式和考核方式提出了课程教学改革的思路和方案，所得结论有以下几个方面。

其一，结合新工科人才培养定位和高等院校专业教学现状进行了改革探索，构建了港口装卸工艺学课程微课堂教学模式，开展了“互联网+黑板+移动终端”的线下教学，将信息技术充分融入课堂教学，将微课堂PPT与微信相连，拓展了学生的自主探索学习能力与应用能力，增强了师生课堂互动，提高了港口装卸工艺学课程教学质量。

其二，利用仿真平台将港口装卸工艺学课程的理论教学与仿真平台实践教学相结合、知识学习与技能学习相融合、线上教学与线下教学紧密结合，符合时代发展需求。将该课程打造成线上教学和线下教学相互支撑的混合式优质课程。

其三，针对港口装卸工艺学课程专业实践性和技术性较强的特点完善课程考核机制，引入“线下理论考核+线上仿真实践考核”机制，形成了线上线下相结合的考核模式。

［参考文献］

[1] 周崇松，刘卉，何笃贵，等.新工科背景下《计算机在专业中的应用》课程教学改革实践[J].山东化工，2017（16）：180，187.

[2] 戴亚虹，李宏，邬杨波，等.新工科背景下“学践研创”四位一体实践教学体系改革[J].实验技术与管理，2017（12）：189-195，225.

[3] 罗忠涛，张刚.面向新工科建设的青年教师培养初探[J].现代经济信息，2017（13）：406，408.

[4] 李金凤，牛兴伟.设计阶段港口装卸工艺系统设备优化配置研究[J].水道港口，2017（3）：320-324.

[5] 郑斌心.分析集装箱港口装卸工艺的完善方法[J].船舶物资与市场，2019（10）：53-54.

[6] 杨海军，张惠萍，程鹏.新冠肺炎疫情期间高校在线教学探析[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020（4）：194-196.