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混合式教学模式对化工DCS操作与控制技术掌握的作用及效果
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混合式教学模式对化工DCS操作与控制技术掌握的作用及效果

时间:2020-10-21 10:33:57

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        为积极探索“互联网+”教学新模式,引导学生进行自主式、合作式、探究式学习,化工DCS操作与控制技术课程进行了信息技术与课堂教学深度融合的线上、线下混合式教学模式改革。以高职化工DCS操作与控制技术专业技术技能核心课程为切入点,运用混合式教学模式对该课程进行改革、探索与实践。该模式充分激发了学生的学习热情及学习兴趣,提高了学生的沟通交流能力,实现了“以学生为主体”的教学目标,学生的职业素质、协作学习能力都得到显著提升。
 
一、化工DCS操作与控制技术课程概况
化工DCS操作与控制技术课程是学院煤化工技术、应用化工技术专业学生的必修课程。本课程的教学内容以化工生产过程中常用仪表、常见的控制方案作为研究项目,以生产过程中仪表的选用、检修、控制工艺流程图绘制,控制方案的投运等作为学习任务,由教师开展符合学生认知规律的教学活动。此课程工学结合特色鲜明。根据专业标准分析,本课程直接对接的岗位是化工仪表的基础装配岗、化工总控工岗、调试维修岗、营销管理岗。课程教材选用国家“十二五”规划教材《化工DCS技术与操作》。本课程的主要目标是让学生在掌握化工DCS基本理论和常用控制仪表选用的基础上能正确使用化工仪表,能搭建、调试简单的以及较为复杂的自动控制系统,能分析带仪表控制点的生产工艺流程图,能熟练操作仿真控制App;掌握化工DCS控制系统的操作、运行、维护的基本方法和基本技能;掌握常用过程检测仪表、控制器、实行器的市场行情,非常新技术和使用方法。
 
二、化工DCS操作与控制技术课程网络学习平台的构建
 
混合式教学模式改革实施的关键取决于优质的课程资源。课题组成员经过与企业的密切合作,依据课程目标及内容,建设了满足线上、线下一体化课程改革配套的可视化教学资源。经过不断地建设与完善,本课程大量的课程资源已上传至课程平台,教学资源包括课程概况、课程标准、多媒体课件、微课视频、原理动画、试题库、试卷、实训引导书、在线测试、教学活动设计、每个学习项目的基本常识点及技能要求、重点及难点引导、习题作业、电子教案、任务单、参考文献、实训项目操作标准等。对于学习能力较强的学生可以查看前沿资讯、行业规范、企业生产流程图、职业标准和行业标准等扩展资源。丰富的课程资源为学生线下自主学习、合作探究学习提供了重要支撑。
 
三、基于“阔知”智慧课堂教学平台进行教学实施
下面以化工DCS操作与控制技术课程中“简单液位控制系统组建”项目的具体实施为例,通过课前预习、课上学做、课后提升、教学评价四个阶段先容混合式教学的组织实施过程。
1.课前预习。教师根据本节课的常识目标和能力目标制订任务单,任务单如表1所示。
课前任务单
课前具体过程包括任务布置、在线学习、在线测试几个部分。教师在教学平台上向全班学生下达简单液位控制系统组建课前任务单,明确此次具体任务与完成项目之间的关系,发布与本次课程相关的微课《差压式液位计》《电动调节阀的调试》《变送器的安装》,并发布在线测试题。学生接受任务并借助课程平台中的教学资源获取相应信息,按照任务要求组建团队,在线学习、测试并留言。教师根据课前平台上各小组反馈的问题进行汇总,对于共性的问题在课堂上集中讲解。在课前预习过程中,学生由被动学习转变为主动学习,改变了传统教学受时间和空间限制的情况,培养了学生的好立思考能力、沟通交流能力、分析解决问题能力。课前学生掌握了液位控制系统组建中所要求的基本常识、必备的基本技能及注意事项,在此基础上,学生再进行实践操作就能做到胸有成竹。
 
2.课上学做。课前自主学习过程中,学生已经基本掌握了液位控制系统组建的基本操作步骤,教师根据平台测试结果及反馈的共性问题适当调整教学内容和学时分配,从而提高课堂教学的针对性=操作前,教师引导学生学习液位控制系统操作中的安全注意事项,对学生进行安全技术教育,包括触电、水位溢出、设备损坏、卡件烧坏等情况的处理。学生按照引导书要求列出工作计划并上传至教学平台,教师批改后进行反馈。接下来各小组领取工具,学生分组调试、观察、分析、记录、讨论。在此过程中,教师要进行跟踪引导,讲授注意事项,发现问题并及时解决,记录学生表现,对于思路不清的学生,教师还要进行一对一辅导,并在此过程中不断渗透和强化理论常识。项目完成后,教师要及时归纳本次课的主要任务,总结任务实施中出现的问题、操作要点及安全注意事项,并将职业道德、素养、学问、意识等元素融入专业教学过程中。非常后,教师要求学生将本次任务的实训报告以规范的格式提交至教学平台:
 
3.课后提升。首先,教师根据学生在线答题成绩、完成报告情况,以及学习任务完成评分表等进行综合评价并给出总评等级。然后,在平台上评出本次任务的在线学习明星、非常佳进步奖及优秀班组,让更多的学生得到鼓励和肯定。非常后,教师在“阔知”平台发布学科前沿信息,学习能力较强的学生可以继续利用网络资源进行线上拓展学习,如先进的检测仪表及检测方法等前沿资讯,企业的控制系统图、职业标准等。这些资源进一步拓展了学生学习的广度和深度。
 
4.教学评价。本节课程结束后,学生课前、课中、课后的各项活动结果由大数据全面呈现:如微课视频的观看,课前问题的回答,课中参加的相关活动:一句话问答、点名答题、习题测试、实践作业等,以及课后作业等都会进行详尽的记录及统计,形成过程性考核及评价结果。教师根据评价结果再进行反思总结,找出存在的问题,并在后续的教学中不断调整教学方法,从而优化课堂教学设计,提升教学效果。
 
5.教学效果:本课程通过“阔知”智慧平台课前推送学习任务、微课及学习资源,为学生进行自主式、合作式、探究式学习提供了良好的学习支撑。教师在教学过程中充分利用网络平台和移动互联平台终端,整合各种资源,设置相应任务和环节,教学过程变得丰富生动,突出了学生的主体地位,真正实现了“学生主体、教师主导”的目标。学生积极主动参与到教学活动中,学习成绩也相对有所提高,每个学生都投入到学习过程中来,没有出现中途放弃课程学习的现象。
 
四、结语
本轮教学实践主要针对2018级两个班的学生,课程采用了混合式教学模式,这种教学模式更加注重教与学的过程记录,关注师生的交流互动,教学以学生为中心,更强调学生的主动参与。实践证明,这种模式的教学使学生们相互竞争,增强了学生学习的主动性、积极性,学生的学习能力不断增强=在混合式教学模式推进过程中,课程平台具备数据记录、成绩汇总功能,但现场实操环节的评判存在很大的主观性和延时性,教师还要进行更多的探索与实践,尤其在对学生的操作进行实时客观的评价及反馈时,应探索出更加合理的成绩评价方式,深入分析挖掘每个学生的优势和不足,从而更好地进行因材施教。
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