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    混合式教學模式對化工DCS操作與控制技術掌握的作用及效果
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    混合式教學模式對化工DCS操作與控制技術掌握的作用及效果

    時間:2020-10-21 10:33:57

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            為積極探索“互聯網+”教學新模式,引導學生進行自主式、合作式、探究式學習,化工DCS操作與控制技術課程進行了信息技術與課堂教學深度融合的線上、線下混合式教學模式改革。以高職化工DCS操作與控制技術專業技術技能核心課程為切入點,運用混合式教學模式對該課程進行改革、探索與實踐。該模式充分激發了學生的學習熱情及學習興趣,提高了學生的溝通交流能力,實現了“以學生為主體”的教學目標,學生的職業素質、協作學習能力都得到顯著提升。
     
    一、化工DCS操作與控制技術課程簡介
    化工DCS操作與控制技術課程是學院煤化工技術、應用化工技術專業學生的必修課程。本課程的教學內容以化工生產過程中常用儀表、常見的控制方案作為研究項目,以生產過程中儀表的選用、檢修、控制工藝流程圖繪制,控制方案的投運等作為學習任務,由教師開展符合學生認知規律的教學活動。此課程工學結合特色鮮明。根據專業標準分析,本課程直接對接的崗位是化工儀表的基礎裝配崗、化工總控工崗、調試維修崗、營銷管理崗。課程教材選用國家“十二五”規劃教材《化工DCS技術與操作》。本課程的主要目標是讓學生在掌握化工DCS基本理論和常用控制儀表選用的基礎上能正確使用化工儀表,能搭建、調試簡單的以及較為復雜的自動控制系統,能分析帶儀表控制點的生產工藝流程圖,能熟練操作仿真控制軟件;掌握化工DCS控制系統的操作、運行、維護的基本方法和基本技能;掌握常用過程檢測儀表、控制器、執行器的市場行情,非常新技術和使用方法。
     
    二、化工DCS操作與控制技術課程網絡學習平臺的構建
     
    混合式教學模式改革實施的關鍵取決于優質的課程資源。課題組成員經過與企業的密切合作,依據課程目標及內容,建設了滿足線上、線下一體化課程改革配套的可視化教學資源。經過不斷地建設與完善,本課程大量的課程資源已上傳至課程平臺,教學資源包括課程簡介、課程標準、多媒體課件、微課視頻、原理動畫、試題庫、試卷、實訓指導書、在線測試、教學活動設計、每個學習項目的基本知識點及技能要求、重點及難點指導、習題作業、電子教案、任務單、參考文獻、實訓項目操作標準等。對于學習能力較強的學生可以查看前沿資訊、行業規范、企業生產流程圖、職業標準和行業標準等擴展資源。豐富的課程資源為學生線下自主學習、合作探究學習提供了重要支撐。
     
    三、基于“闊知”智慧課堂教學平臺進行教學實施
    下面以化工DCS操作與控制技術課程中“簡單液位控制系統組建”項目的具體實施為例,通過課前預習、課上學做、課后提升、教學評價四個階段介紹混合式教學的組織實施過程。
    1.課前預習。教師根據本節課的知識目標和能力目標制訂任務單,任務單如表1所示。
    課前任務單
    課前具體過程包括任務布置、在線學習、在線測試幾個部分。教師在教學平臺上向全班學生下達簡單液位控制系統組建課前任務單,明確此次具體任務與完成項目之間的關系,發布與本次課程相關的微課《差壓式液位計》《電動調節閥的調試》《變送器的安裝》,并發布在線測試題。學生接受任務并借助課程平臺中的教學資源獲取相應信息,按照任務要求組建團隊,在線學習、測試并留言。教師根據課前平臺上各小組反饋的問題進行匯總,對于共性的問題在課堂上集中講解。在課前預習過程中,學生由被動學習轉變為主動學習,改變了傳統教學受時間和空間限制的情況,培養了學生的好立思考能力、溝通交流能力、分析解決問題能力。課前學生掌握了液位控制系統組建中所要求的基本知識、必備的基本技能及注意事項,在此基礎上,學生再進行實踐操作就能做到胸有成竹。
     
    2.課上學做。課前自主學習過程中,學生已經基本掌握了液位控制系統組建的基本操作步驟,教師根據平臺測試結果及反饋的共性問題適當調整教學內容和學時分配,從而提高課堂教學的針對性=操作前,教師指導學生學習液位控制系統操作中的安全注意事項,對學生進行安全技術教育,包括觸電、水位溢出、設備損壞、卡件燒壞等情況的處理。學生按照指導書要求列出工作計劃并上傳至教學平臺,教師批改后進行反饋。接下來各小組領取工具,學生分組調試、觀察、分析、記錄、討論。在此過程中,教師要進行跟蹤指導,講授注意事項,發現問題并及時解決,記錄學生表現,對于思路不清的學生,教師還要進行一對一輔導,并在此過程中不斷滲透和強化理論知識。項目完成后,教師要及時歸納本次課的主要任務,總結任務實施中出現的問題、操作要點及安全注意事項,并將職業道德、素養、文化、意識等元素融入專業教學過程中。非常后,教師要求學生將本次任務的實訓報告以規范的格式提交至教學平臺:
     
    3.課后提升。首先,教師根據學生在線答題成績、完成報告情況,以及學習任務完成評分表等進行綜合評價并給出總評等級。然后,在平臺上評出本次任務的在線學習明星、非常佳進步獎及優秀班組,讓更多的學生得到鼓勵和肯定。非常后,教師在“闊知”平臺發布學科前沿信息,學習能力較強的學生可以繼續利用網絡資源進行線上拓展學習,如先進的檢測儀表及檢測方法等前沿資訊,企業的控制系統圖、職業標準等。這些資源進一步拓展了學生學習的廣度和深度。
     
    4.教學評價。本節課程結束后,學生課前、課中、課后的各項活動結果由大數據全面呈現:如微課視頻的觀看,課前問題的回答,課中參加的相關活動:一句話問答、點名答題、習題測試、實踐作業等,以及課后作業等都會進行詳盡的記錄及統計,形成過程性考核及評價結果。教師根據評價結果再進行反思總結,找出存在的問題,并在后續的教學中不斷調整教學方法,從而優化課堂教學設計,提升教學效果。
     
    5.教學效果:本課程通過“闊知”智慧平臺課前推送學習任務、微課及學習資源,為學生進行自主式、合作式、探究式學習提供了良好的學習支持。教師在教學過程中充分利用網絡平臺和移動互聯平臺終端,整合各種資源,設置相應任務和環節,教學過程變得豐富生動,突出了學生的主體地位,真正實現了“學生主體、教師主導”的目標。學生積極主動參與到教學活動中,學習成績也相對有所提高,每個學生都投入到學習過程中來,沒有出現中途放棄課程學習的現象。
     
    四、結語
    本輪教學實踐主要針對2018級兩個班的學生,課程采用了混合式教學模式,這種教學模式更加注重教與學的過程記錄,關注師生的交流互動,教學以學生為中心,更強調學生的主動參與。實踐證明,這種模式的教學使學生們相互競爭,增強了學生學習的主動性、積極性,學生的學習能力不斷增強=在混合式教學模式推進過程中,課程平臺具備數據記錄、成績匯總功能,但現場實操環節的評判存在很大的主觀性和延時性,教師還要進行更多的探索與實踐,尤其在對學生的操作進行實時客觀的評價及反饋時,應探索出更加合理的成績評價方式,深入分析挖掘每個學生的優勢和不足,從而更好地進行因材施教。
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