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“三教改革”背景下基于模块的项目化教学研究
——以高职课程“安全防范技术”为例

2024-01-12海光美马洪涛

重庆电子工程职业学院学报 2023年6期
关键词:三教改革子系统模块

海光美,马洪涛

(江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院,江苏南京 210010)

自2019 年1 月国务院印发《国家职业教育改革实施方案》以来,中共中央办公厅、国务院办公厅、教育部联合多部门陆续发布了一系列关于职业教育改革的文件和精神。在2019 年教育部印发的关于《全国职业院校教师教学创新团队建设方案》中,提出“教师按照国家职业标准和教学标准开展教学、培训和评价的能力全面提升,教师分工协作进行模块化教学的模式全面实施”[1],同时加强“开展国家级团队教学改革课题研究,创新模块化教学模式,打破学科教学的传统模式,探索‘行动导向’教学、项目式教学、情景式教学、工作过程导向教学等新教法,支持每位教师形成特色教学风格”[1]。2021 年10 月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》中,提到“深化教育教学改革,创新教学模式与方法,普遍开展项目教学、情境教学、模块化教学,推动现代信息技术与教育教学深度融合,提高课堂教学质量”[2]。笔者根据建筑智能化工程技术专业核心课程“安全防范技术”改革实施情况,结合江苏海事职业技术学院开展的项目化教学改革,总结模块式项目化教学在高职课程中的应用和效果。

1 模块式项目化教学内涵

模块式教学有两种形式。其一,模块式技能培训(MES)是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发出来以现场教学为主,技能培训为核心的一种教学模式。其以岗位任务为依据确定模块,以从事某种职业的实际岗位工作的完成程序为主线,称之为“任务模块”[3]。其二,能力本位教育(CBE)主要以加拿大、美国为代表,其以执行能力为依据确定模块,以从事某种职业应当具备的认知能力和活动能力为主线,称之为“能力模块”。通过对比,MES从职业具体岗位工作规范出发,侧重职业岗位工作能力;而CBE从职业普遍规律和需求出发,侧重职业基础通用能力。但是,MES 缺少对体系化知识地教授和学习,适宜技能培训,不适合学校教育教学;CBE 则基于实施工作任务所需要的实践能力,忽视工作过程的对接,因此针对岗位的适应性不强。

项目化教学是一种以学习者为中心的课程模式与教学模式。对教师而言,根据学生特征、学习目标、学习内容,将学科知识以项目化学习的方式进行教学转换,将学科知识为中心的教学模式改造成以项目为中心的教学模式,这对课程的开展具有重大的意义和价值[4]。模块式项目化教学充分利用学校教学环境,整合线上线下资源,对教学内容进行项目化设计,培养学生职业岗位工作能力。

2 “安全防范技术”课程概况

“安全防范技术”是建筑智能化工程技术专业核心必修课程,开设于大学二年级第三学期,是一门实践性强的工程应用型课程,在国家职业技能标准——智能楼宇管理员考核要求中必考的子系统,其分值仅次于建筑设备监控系统。“安全防范技术”授课内容是实现专业人才培养目标的重要支撑,先修课程有“计算机基础”“模拟电子技术”“数字电子技术”“综合布线技术”“自动检测技术”“建筑识图及工程制图”,后续课程有“安全防范技术实习”“建筑智能化系统设计”及毕业设计、毕业实习等。

根据智能建筑岗位需求和特点分析,课程选取安防系统中的防盗报警系统、门禁系统、闭路电视监控系统、电子巡更系统、访客对讲系统以及停车场管理系统为主要内容,主要教授各子系统组成、结构、主要设备的工作原理和性能参数,在此基础上介绍安防工程设计、实施的一般方法和程序。通过对本课程的学习,使学生掌握安全防范系统(SAS)的设计施工和维护、系统集成和建筑弱电设备管理的相关知识、技能和素质。根据人才培养方案、课程标准、国家及行业标准、职业标准、智能楼宇管理员全国行业职业技能竞赛标准等要求,最终确定本课程的具体教学目标。

知识目标:熟悉建筑安全防范系统相关标准与规范;掌握建筑安全防范系统功能和组成结构;掌握安防各子系统主要设备工作原理和主要性能指标;掌握安防各子系统设计和实施方法。

能力目标:认识建筑安防各子系统;熟练掌握建筑安防各子系统设备的基本操作;能进行建筑安防各子系统的设计、实施;能进行建筑安防各子系统设备简单故障排除。

素质目标:培养学生安全、规范的劳动意识;培养学生自主探究、团队协作精神;培养学生建筑弱电工程师的职业素养。

根据行业人才需求、教学目标,确定教学重点为安防系统的设计、实施能力;结合学情分析,确定教学难点为不同环境中各子系统安防设备的选用。本课程以往采用传统的教学模式,以课堂讲授设备原理与系统功能为主,结合实验实训设备开展现场教学。由于学习内容与实际工程项目联系不够紧密,学生对职业岗位职责与技能要求不够明确,实践能力与知识技能的工程应用迁移能力较弱,资料搜集、筛选与整合能力也有待提高。

3 模块式项目化教学在“安全防范技术”课程中的应用

3.1 教学内容模块化

模块,又称构件,是能够单独命名并独立地完成一定功能的标准尺寸建筑部件、家具部件或程序语句的集合。每个模块本身需是独立的、标准化的,有严格的指标要求的,能够完成一定的功能,可以进行不同的组合、分解和更换的单元[5]。结合以上模块的定义和特点,笔者根据教学目标和建筑智能化公司弱电工程师在建筑安全防范系统方面的工作内容,将课程教学内容整理成以下七个模块。

如图1 所示,综合布线系统设计与实施虽然不属于教材覆盖内容,但是设备局域网的设计与实施是建筑安全防范系统设计与实施的基础,也是系统设备或各子系统之间的纽带,因此为了适应项目化设计,保证工程内容的完整性和实用性,将其纳入课程教学内容。以上七个模块共同构成课程的全部教学内容,共同实现教学目标,彼此之间相互独立,互不影响。学生可以根据自身需要从任一模块学习课程。

3.2 教学资源模块化

教学资源是指开展教学所需要的各种可利用条件,主要包括服务教学的人力资源,教学场所,线上线下的教学资料、教学设备等。

3.2.1 教学团队

教师是职业教育改革的根本,在新时代教育转型发展的关键期,作为教育教学的主导力量,教师素质的高低直接影响人才培养质量[6]。因此,教学团队应依托紧密的校企合作关系,整合建筑智能化行业、企业、学校等各方力量,组建专家、技术骨干、专业教师、思政教师的结构化师资团队[7]。团队成员各有专长,集体备课,发挥各自优势,负责不同模块的教学内容,推动教学目标顺利实现。同时,企业技术能手为教学带来最新的技术与资源,不断扩充工程案例库,引入新技术、新工艺、新系统。模块化师资团队构成及其各自专长如图2所示。

3.2.2 教学场所和资料

整合“安全防范技术”课程的教学资源,可将其归纳整理为以下几个模块。教学场所包括多媒体教室、理实一体化实训室、真实建筑环境,线上线下教育资料包括时事思政素材、典型工程案例、教材及参考书、PPT和微课、国家和行业标准与规范等。

在选择教学场所时,教师应根据不同的教学目标和教学内容特点来确定。一般情况下,基本概念和原理类的内容教学适合在多媒体教室开展,便于各种图文、视频资源的展示,桌椅的摆放方式也利于学生展开交流。安防子系统和设备认知、简单系统安装和设备调试类等内容的教学适合在理实一体化实训室开展,便于结合设备直观讲解,也便于学生反复查看、动手实操训练技能。综合性的系统设计与实施教学则应选择真实工作环境,这有利于学生尽早熟悉真实工作内容,明确职业技能要求,同时能为学生适应行业和企业要求做好准备。

在教材选用上,以《智能小区安全防范系统》(第3 版)为主,自编项目化教材《智能建筑安全防范技术》为辅,结合国家、行业、职业各标准与规范开展教学,智能建筑系统设计、施工技术与工程图集以及相关设备产品说明书也是教学的参考资料。“安全防范技术”课程教学资源模块及其教学优势如图3所示。

3.3 模块式项目化教学设计

基于OBE成果导向教学理念和教学内容模块,结合学生特点,将课程内容和形式重新组织[8],以江苏海事职业技术学校建筑海涵楼为对象,以智能建筑安全防范技术和系统工程设计实施的知识、技能、素养为主要教学目标,将课程内容设计成一个总项目:海涵楼安全防范系统设计与实施(如图4所示)。

图4 基于模块的项目化教学设计

根据图4 可知,总项目包括设备局域网综合布线系统设计与实施、视频监控系统设计与实施、入侵报警系统设计与实施、出入口控制系统认知与设计、访客对讲与电子巡更系统认知与实施、停车场管理系统设计与操作六个子项目。其中,综合布线系统是建筑智能化的基础,是系统设备或各子系统之间的纽带,其他五个项目分别对应安防系统的五个子系统。不仅如此,这六个项目也与教学内容中前六个模块相互对应。

每个项目包括子系统认知、子系统设计与实施三个任务,每个任务中又包含若干子任务。每个项目中任务的设置都遵循由认知到实践,由简单到复杂,由易到难,结合课后拓展从建筑某层到整栋,从局部到整体,构建“梯度式”教学任务,满足不同基础学生的学习需求,使其各有所获。课程内容对接岗课赛证,以应用为目标、实践为主线、能力为中心,再融入思政元素,以项目海涵楼某层安防子系统设计与实施为载体,通过任务的实施,逐步培养学生工程应用能力、团队合作精神、职业岗位能力和思想政治修养等。

3.4 项目化教学实施

课程项目“海涵楼安防系统设计与实施”分为六个子项目,每个子项目又分为安防子系统认知、安防子系统设计与实施两个任务或三个任务。对于安防子系统来说,系统认知是系统设计与实施的理论基础,而后者是前者的灵活应用。二者各有其特点,因此实现教学目标设计的教学程序也各有不同。教学实施流程如图5所示。

(1)课前预习与准备

对于系统认知类教学任务,课前预习任务应为复习之前学习过的知识,并查阅在线开放课程平台资料,查看任务单,预习新系统;对于系统设计与实施类任务,课前预习任务一般为预习设计和实施步骤,现场勘查,完成海涵楼某层子系统部分设计并同时上传至在线开放课程平台。

(2)课中任务驱动与实施

首先,对于系统认知类教学任务,教师利用视频引入教学内容,结合案例介绍系统结构,通过投票、随堂测验等方式及时检验学习效果;然后结合实验室资源介绍系统设备,并进行系统功能演示,加深学生对系统结构和功能的理解,达成知识目标,解决教学重点;其次,小组按照任务单要求总结系统结构、功能,并汇报实验室设备组成并演示系统功能,达成技能和素质目标,解决教学难点;最后教师总结时应补充新技术介绍,引导学生培养创新意识,或由系统构成延伸至整体与局部的马克思辩证唯物主义方法论,培养学生科学的思维方式和全局观,达成素质和思政目标[9]。对于系统设计或实施类教学任务,首先课堂小组汇报预习任务完成情况,教师点评总结设计中存在的问题,结合课前测验情况完成储备知识的复习。然后学生分组讨论,分工协作,完成设计任务或操作准备。最后,教师根据任务完成情况点评总结。

(3)课后拓展与提升

对于系统认知类内容,课后任务以知识总结、查询相关标准和系统发展趋势为主。

对于系统设计与实施类,课后各小组应继续完善设计方案,以思维导图总结设计或实施步骤,完成海涵楼子系统的设计或实施方案。

3.5 教学评价

课程总评由项目成绩和课程考核组成。如图6 所示,项目成绩占比70%,其中每个项目成绩占比10%(共六个项目),出勤及值日情况占比10%,每个项目小组成绩由组间评分和教师评分组成,个人成绩由小组成绩和组内评分确定。项目成绩即过程性评价[10],教师根据不同项目和任务,结合工程规范与职业标准要求,每次课前发布任务单和评价指标,课中对各组及各位学生完成任务的情况进行过程性评价与验收。过程性评价指标包括组间评价和组内评价,组间评价侧重任务完成质量,主要指标有步骤正确、操作规范、分工明确、结果正确、汇报表达清晰等;组内评价侧重学生素质,主要指标有工作态度、沟通交流、完成分配任务情况、团队协作能力等。课程结束考核即期末考试,主要形式为闭卷书面考试,占比30%。

图6 过程性评价指标

图6 a.2021年课件访问量 b.2022年课件访问量

图7 章节测验通过率达95%

3.6 教学效果

从在线开放课程平台资源访问情况来看,模块式项目化教学模式充分调动了学生课上课下学习积极性,让他们动起来、忙起来,学生学习积极性增强,参与度、合格率均得到提高。从项目成绩(在课程平台上以章节测验的形式出现)和期末考试情况来看,学生掌握各安防子系统的组成与原理,熟悉系统设计、施工等规范,教学知识目标达成。

从同一组课前课后提交的设计成果来看,学生安防子系统设计能力得到提升,学生信息搜集能力与资源整合能力得到提升,符合工程资料员岗位技能的基本要求。学生语言表达能力和总结归纳能力得到锻炼,职业核心技能取得进步。从各方的反馈来看,教学团队教学认可度、满意度显著提高,教学能力进一步增强。

4 结束语

在“安全防范技术”课程教学中,指定校园高层教学楼海涵楼为对象,以其安防系统设计实施为任务,采用模块式项目化教学模式,有利于学生将知识和技能迁移到不同的建筑环境,为课后拓展和后续课程的开展打下良好基础。在模块式项目化教学模式中,模块化的教师团队是教学改革成功的关键,模块化的教学内容和丰富的教学资源是项目化教学的基础,任务驱动的教学设计是达到教学目标的有效途径,兼顾过程和结果的多元评价指标是衡量模块化教学效果的有力保障。

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