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基于OBE 的“通风安全”课程教学改革研究

2023-10-12刘虎华左德胡勇

科学咨询 2023年16期
关键词:通风应用型知识点

刘虎华,左德,胡勇

(1.宜宾学院,四川宜宾 644000;2.中国船级社质量认证有限公司,四川成都 610000;3.四川宇泰安全科技有限责任公司,四川成都 610000)

当前世界范围内新一轮科技革命加速进行,我国经济发展进入新常态,高等教育步入新阶段。2017年教育部召开的新工科建设研讨会指出:培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才,既是当务之急,也是长远之策。2019年,中共中央、国务院发布《中国教育现代化2035》,明确提出了“加大应用型、复合型、技术技能型人才培养比重”的要求。在此背景下,进一步深化教育综合改革、聚力高素质创新型应用人才培养,成为了我国高等教育改革发展的重要时代命题[1-3]。

应用型人才就是具有专业从业能力、具备能够适应职业需要的综合能力、符合企业需求和社会经济发展的人才。安全工程专业作为工程类专业,其目标就是为企业、社会和国家培养安全专业的应用型人才;通风安全课程作为安全工程专业的核心课程,是培养安全专业应用型人才的重要途径[4-5]。

通风是地下工程、化工企业等安全运行的“动脉”,是排除或降低工业有害物、营造健康的作业环境、保障职工生命安全的最有效措施,是生产安全的基础保障。因此,通风安全课程是培养企业安全技术人才、管理人才的重要内容,对生产安全有着重要的意义。通风安全课程应当不断探索培养应用型人才的新的教学模式,为企业和社会培养具有创新意识、工程意识和解决工程问题能力的应用型人才。

一、当前“通风安全”课程教学中的问题

通风安全课程知识点多、应用性强,传统教学因受教学课时、教学资源和环境的影响,培养的学生普遍存在理论知识理解不深、工程实践能力不足的问题。对已学过该课程的学生、毕业生就业企业的调查和分析发现,当前通风与安全课程教学中的主要问题在于知识偏差、理解偏差和能力偏差三个方面。

(一)教学内容偏理论性,应用型人才知识偏差

通风安全课程教学内容较多,总体上可以分为工业有害物、通风原理、通风方法、通风设施四个部分。由于知识背景、教学条件等不同,当前高校教师与企业工程师在教学内容的侧重点方面有着较大差异。

高校通风安全课程教师多为研究生毕业后直接进入教师岗位,具有较高的理论水平和研究能力,但是对企业的实际需求不够了解,在教学内容的侧重点方面与企业工程师有较大差异。教师认为学生不仅要知其然,而且要知其所以然,所以在教学中更多侧重于通风原理的讲解;同时,也为学生后续做研究奠定基础。但是基于应用型人才培养的目的,企业工程师认为通风安全课程的教学更应侧重于通风设施的操作与管理。

在每个部分的细分知识点上,高校教师与企业工程师在通风原理部分的侧重点一致,但是在其他方面有较大差异。工业有害物方面,高校教师认为学生需要重点掌握工业有害物的性质,企业工程师认为学生需要重点掌握工业有害物的综合防治措施;通风方法和通风设备方面存在一些差异,针对不同分类,高校教师在教学设计中对课时进行了平均分配,企业工程师则认为通风方法应侧重于全面通风、局部通风和事故通风,通风设备中的排风罩应侧重于密闭罩和外部吸气罩,通风设备中的除尘器应侧重于袋式除尘器。

(二)教学方法偏讲授型,应用型人才理解偏差

通风安全课程涉及流体力学的理论,研究对象看不见、摸不着,学生理解难度大。为了让学生理解通风安全的知识,教师在教学中会用大量的时间进行理论的阐述、推导和计算。由于师生在基础知识储备、专业理论认知、经验等方面存在差距,教师认为讲解得已经浅显易懂了,但学生却处于一知半解的状态。为了应付考试,学生将精力用在了死记硬背上面,因此期末考核呈现出教学效果良好,但实际调查却发现学生对知识的理解程度很低。

(三)教学环节偏课堂式,应用型人才能力偏差

通风知识来源于工程实践,但当前通风安全课程的教学以课堂教学为主,学生在课堂学习中掌握了通风安全的知识,能够在工作中展现出高于企业技术人员的理论水平,却难以运用所学知识解决实际生产中的通风问题。学生在学习中掌握了全面通风与局部通风的差别,能够绘制通风系统图,但在面对不同工厂的复杂通风系统布置时,却无法分辨通风系统属于哪一种,更无法提出解决风量不足问题的有效方法。因此,企业对本专业所培养人才的评价低于期末考核结果,也低于学生自评结果(表1)。

表1 学生对知识掌握程度比对表

二、基于 OBE 理念的“通风安全”课程教学设计

产出导向教育(Outcome Based Education,OBE),是由美国学者William G.Spady于20世纪90年代提出的一种以学生学习成果为导向的教育理念。OBE要求教学设计中以学习结果为导向,明确培养目标、毕业生所应具备的能力和获得的成果,以此为导向来设计教学方案和路径。OBE是以学习者为中心的教学理念,既满足学生对教育的需求,也满足本专业所对应工作岗位对人才能力的需求,是培养应用型人才的有效途径[6-8]。

OBE是我国构建国家三级专业质量标准的依据,是我国高等教育工程专业认证的内涵,也是国际工程师资格互认的重要内容。在新工科建设的工程教育背景下,基于OBE教育理念进行通风安全课程教学改革,能够有效提升课程教学质量,为培养应用人才奠定基础[6-8]。课程教学改革主要采取了企业调研、工程师教学、翻转课堂和创新实践的方式,从学情分析、教学方法、实践育人三个方面进行教学改革研究。

(一)基于学情分析优化教学内容

基于OBE教育理念进行通风安全课程教学改革的第一步就是加强学情分析,重点分析企业和社会对于本专业、本课程所培养人才的需求。通过高校教师团队和企业工程师研讨优化了教学内容,对通风安全课程的知识点课时分配进行了调整,重点加强了企业中常用的通风知识的教学,并融入工程案例、企业实际条件,形成了通风理论、方法、应用实践融为一体的教学资源,让学生所学知识与工程实践所需知识保持一致(表2)。

表2 教学内容课时比例优化表

(二)基于应用导向转变教学方法

常规的通风安全教学方法主要是讲授法,教师进行理论的阐述、推导和计算,学生课后完成作业,进行计算训练。学生实际掌握的是计算能力,对理论知识的理解、应用能力的提高帮助有限。因此,基于应用导向,通风安全课程引入“案例+情景”教学方法。首先通过案例引入,让学生了解知识点的背景和重要性,同时通过画面、文字描述了解知识点的应用场景;其次通过语言描述、借助道具,构建工程场景;最后通过设置问题,引导学生主动思考问题,通过资料检索、团队讨论等方式自主寻找解决方案(图1)。

图1 案例+情景教学法

例如,在“爆炸性粉尘车间通风系统设计”知识点教学时,可以先播放“江苏昆山8.2粉尘爆炸事故”的案例视频和图片,让学生了解粉尘爆炸的危害性和发生过程,同时也见到了产生粉尘的生产企业的现场。然后,让学生想象现在置身于生产车间,课桌是生产车床,生产时会产生大量爆炸性粉尘。再提问,该车间(教室)应该如何设置通风系统来预防粉尘爆炸事故呢?让学生分组讨论、绘制设计图、选择通风设备,最后各小组分享自己的设计方案,教师再指出各方案的优缺点及改进方向。

“案例+情景”教学方法生动形象,能够帮助学生深入理解知识点,能够激发学生学习的主动性,同时也让学生适应了工程场景,提高应用能力。

(三)基于人才需求指导创新实践

应用型人才培养不能仅限于课堂,更重要的课外实践。为了创造实践条件,通风安全课程教学团队利用学院、学校建立的创新教学团队、创新实践平台,指导学生运用课程知识进行创新实践,探索通风安全专业课程与创新教育的“专创融合”模式。“专创融合”主要通过“课堂创新互动”“课后创新习题”与“创新训练实践”三个方面来实现。

课堂创新互动就是在理论教学过程中,以开放性问题为导向,通过团队讨论、师生互动激发学生创新思维。课后创新习题就是在课后习题中设置综合性问题,引导学生思考解决问题的创新方法,奠定创新实践基础。创新训练实践就是在课程考核或实训环节中,结合专业知识应用场景(例如,具体的企业),设置设计性问题或生产实际难题,让学生通过现场调查、动手试验、团队协作等方式找出解决方案,锻炼创新与应用能力。创新训练实践还可以通过指导学生参加大学生创新创业训练计划项目和学科竞赛来实现。

三、结束语

应用型人才培养是当前高等教育的共识,因此,高校专业课程应当以应用为导向改变教学方法、创新教学模式,提高应用型人才培养成效。通风安全课程知识点多、应用教学资源有限,导致课程教学内容与应用需求不一致、教学方法单一、实践环节薄弱,所培养的人才在进入企业工作时,存在理论知识、应用能力等方面的偏差。基于OBE教育理念,通风安全课程进行了全面教学改革。通过企业调研、工程师参与教学等方式完善了学情分析、补充了教学资源、调整了教学内容,使教学知识侧重点与工程实践所需知识一致;通过创新“案例+情景”教学方法形成翻转课堂,使理论知识形象化、调动学生学习主动性、使学生形成工程现场初步认识;通过课堂、课后、实训和竞赛构建通风安全课程的“专创融合”模式,打造课程知识应用实践平台,全面提升学生实践能力,教学全过程三位一体,培养通风安全专业的应用型人才。

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