大学化学, 2019, 34(7): 11-15 doi: 10.3866/PKU.DXHX201901027

教学研究与改革

项目驱动型教学模式在分析检测技术中的应用

王琳,, 袁东, 马文, 韩桂美, 丁梦丽, 董菁

Application of Project-Driven Teaching Model in the Course of Analytical Detection Technique

WANG Lin,, YUAN Dong, MA Wen, HAN Guimei, DING Mengli, DONG Jing

通讯作者: 王琳, Email: wanglin@qlnu.edu.cn

收稿日期: 2019-01-24   接受日期: 2019-02-19  

基金资助: 山东省社会科学规划研究项目.  19CDNJ16
齐鲁师范学院校级青年教师科研基金项目.  2018L0401

Received: 2019-01-24   Accepted: 2019-02-19  

Fund supported: 山东省社会科学规划研究项目.  19CDNJ16
齐鲁师范学院校级青年教师科研基金项目.  2018L0401

摘要

针对以往实训课程教学中课程与行业脱节、学校专业教师没有行业背景、行业导师缺少课程设计能力的问题,以及新时期对应用型人才的要求,亟需新型实训课程的开发。本文以化学专业分析检测技术校内实训课程为例,探索项目驱动型教学模式在分析检测技术中的应用,实现了从重知识向重能力的转变,最终培养出适应社会发展、行业需求的应用型人才。

关键词: 项目驱动 ; 实训课程 ; 应用型人才

Abstract

In the past practical training courses, the courses were separated from the industry. Professional teachers in the school had no industry background, and industrial instructors lacked the ability of curriculum design. Focusing on these problems, as well as the demand for applied talents, new practical training courses are urgently needed. Taking the practical training course of "analytical detection technique" as an example, the paper explores the application of project-driven teaching model to realize the transformation from knowledge paradigm to ability paradigm. Finally, it will cultivate applied talents to meet the needs of social developments and industry demands.

Keywords: Project-driven pedagogy ; Practical training course ; Applied talents

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本文引用格式

王琳, 袁东, 马文, 韩桂美, 丁梦丽, 董菁. 项目驱动型教学模式在分析检测技术中的应用. 大学化学[J], 2019, 34(7): 11-15 doi:10.3866/PKU.DXHX201901027

WANG Lin. Application of Project-Driven Teaching Model in the Course of Analytical Detection Technique. University Chemistry[J], 2019, 34(7): 11-15 doi:10.3866/PKU.DXHX201901027

1 前言

实训课程的主要目的是培养学生的职业素养。根据课程实施地点的不同,实训课程又分为校内实训和校外实训。校内实训由学校专业教师组织,课程实施简单、安全,课程设计规范,但是由于不是真实的企业环境,最终的培养效果大打折扣。校外实训课程由行业导师组织在真实的企业条件下进行,课程安排简单,不利于学生综合能力的培养,此外行业导师不是专业教师,缺乏课程设计能力,教学效果不佳。无论是校内实训还是校外实训,课程最终目的都是培养学生为即将进入的社会所亟需的职业素养。国务院在《关于加快发展现代职业教育的决定》(下文简称《决定》)中指出,要采取试点推动、示范引领等方式,引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型,重点举办本科职业教育。此外,《决定》指出要推进人才培养模式创新,强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动,推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式,加大实习实训在教学中的比重[1]。在国家规章制度的引导下,结合学校办学特色、行业需求以及学生就业情况,我们开发了新型校内实训课程——分析检测技术。

本课程的教学目标是让学生了解有关检测的行业背景、行业规范、操作流程和发展前景,熟练掌握国标查阅和解读,掌握检验检测的一般程序,最终培养出合格的检验检测人员以及相关的管理等其他应用型人才。

2 项目驱动型教学模式的特点

项目驱动型教学模式不同于以往的教学模式。传统课堂上教师讲、学生听,教师布置任务、学生完成任务的教学模式忽视了学生的主体作用,学生只是一味地学习理论知识应付考试,弱化了实践能力与综合素质的培养,学生很难将专业知识应用到实践中。项目驱动型教学模式的教学目的明确,根据教学目的选取合适项目,以项目为中心线,教师通过设置不同的教学任务(文献调研、方案设计、方案实施、方案评价等)引导学生完成项目[2]。课程选用的项目是教师结合学生的专业知识和学生未来从事行业的需求,选取的难度合适、针对性较强的项目,与行业联系紧密,缩短了学生认识了解行业的距离。在教学过程中学生充分发挥其主体作用,开展团队合作,遇到问题后自主探索寻求解决方法,激发了学生的主动学习与思考的意识,锻炼了学生分析问题与解决问题的能力,培养了学生的创新意识和创新能力,提高了学生的综合能力和职业素养。

3 项目驱动型教学模式的实施流程

分析检测技术实训课程是面向化学及相关专业有从事分析检测行业意向的大四学生开设的,此时学生马上就要面临就业问题,亟需了解未来所从事行业的情况。本课程依托校内实训基地进行,该基地是具有CMA检测资质的第三方检测平台,是检验检测行业典型个体;教学内容根据行业实际检测项目设计而成,教材选用规章制度、国家标准、行业标准转化而来的自编讲义;任课教师全部由具有丰富检验检测经验的校内专业教师担任;教学评价采用多元化评价方式,具体教学过程如图1所示。与以往校内实训通过模拟行业运作进行授课的模式不同,本课程有效利用校内第三方检测平台,使学生在校内也能感受到真实的行业环境,打破了课堂教学与行业实践脱节的状况,促进了学生综合素质的培养,可以满足社会对人才的需要。而项目驱动型教学模式应用于分析检测技术的教学实践中,能充分发挥学生的主体作用,调动学生的积极性与主动性,让学生更好地掌握实际完成项目的能力,达到更好的教学效果。

图1

图1   项目驱动型教学模式在课程中的实施流程图


4 以黑臭水体水质监测项目为例

黑臭水体是目前城市居民反映强烈的城市污染问题,不仅损害了城市人居环境,也严重影响了城市面貌。“让市长下河游泳”的呼声反映了百姓对解决和治理城市黑臭水体的强烈愿望,在该背景下本课程设置了以黑臭水体水质监测为主题的项目。通过项目的进行把专业知识应用到生活实践、检验检测岗位中,提高学生的实践能力和检验检测行业的适应能力,使学生能真正从书本知识走向就业岗位。

4.1 项目解读,资料查询

本监测项目根据《城市黑臭水体整治指南》《山东省城市雨源型季节型黑臭水体整治技术导则》要求,通过模拟监测校园周边水体相应的检测指标,对水体进行识别、分级。在教师的引领下对项目内容及相关规章制度进行精读,从中提炼出重要信息,比如城市黑臭水体污染程度分级标准、水质指标测定方法、布点与测定频率等等。学生根据需要自行或分组合作查阅相关规章制度、国家标准,通过讨论交流加深对项目的了解。最终,通过本项目学习达到如下目标:1)知识目标:学会监测方案的制订、监测指标的实验测试、检测报告的编撰;2)能力目标:具备简单项目的分析和规划能力、国标解读能力、相关指标检验检测能力;3)素质目标:具备基本的职业素质、较强的团队合作意识和自主学习能力。

4.2 确定检测指标及方法

教师组织小组讨论归纳总结《城市黑臭水体整治指南》中所需检测的水质指标及测定方法,然后详细解读各检测方法,综合考虑方法检出限、仪器精密度、试剂安全、环境保护等各方面因素,确定监测水体的监测指标及检测方法[3],如表1所示。

表1   《城市黑臭水体整治指南》要求监测指标与方法[3]

序号《城市黑臭水体整治指南》要求监测指标可选择的检测方法确定的检测方法备注
1透明度黑白盘法或铅字法黑白盘法现场原位测定
2溶解氧电化学法电化学法现场原位测定
3氧化还原电位电极法电极法现场原位测定
4氨氮纳氏试剂光度法或水杨酸-次氯酸盐光度法纳氏试剂光度法水样应经过0.45 μm滤膜过滤

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4.3 论证实验可行性

由于监测河流在校外,首先以校内文脉湖为模拟待测水体,进行实验条件的探索。通过检测模拟水样中各检测指标,来验证实验过程是否可行。在探究的过程中学生可以通过手机拍摄视频的方式,以视频详细记录各个监测环节,并且视频材料共享于网络课程平台,供后期真实检测前的预习,检测中的解惑,检测后的回顾使用。在测试过程中,教师要强调一项职业素养——严格的执行力,即检测方法需要完全按照国家标准、行业规范进行。通过实际操作过程的模拟,一方面学生可以熟悉并掌握真实监测过程中需要具备的实验技能,另一方面发现实验室实验操作和项目实施间的区别,比如实验室实验中未涉及到的水样采集、保存、处理等过程。通过反复模拟项目的实施论证实验的可行性,该过程中会出现不能实施的环节,此时教师需要组织学生查阅文献、讨论并解决问题,最终在确定实验可行后继续进行下一步工作。

4.4 制定方案

首先需要对监测水体进行现场观察,对于现场环境简单的项目教师可以向学生提供现场照片,组织学生进行布点分析,而现场环境较为复杂的项目则向学生提供现场视频。有条件的学校可以直接带领学生进行现场考察,组织学生进行现场布点分析。根据现场情况结合项目内容,制定包括如下三个方面的初步方案:监测指标及方法、监测位点及频次、监测日程。以校内湖泊模拟运行初步方案,针对方案中不合理的环节组织学生讨论完善方案,确定最终《黑臭水体水质监测》项目方案。具体内容如下:

(1)监测指标及方法

城市黑臭水体分级的评价指标包括透明度、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)和氨氮(NH3-N),故本次黑臭水体整治效果评估主要监测上述四个指标,具体详见表2

表2   监测指标与方法

序号监测指标检测方法
1透明度黑白盘法(现场检测)
2溶解氧电化学法(现场检测)
3氧化还原电位电极法(现场检测)
4氨氮纳氏试剂光度法(实验室检测)

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(2)监测点位和频次

①监测点位

根据待测黑臭水体污染程度及其周边敏感性,监测点位设置按照“轻度黑臭”每600米设置一个,但每个水体的监测点不少于3个,2.4 km长度的河流共设置5个监测断面。

②监测频次

每个断面两周取样1次,共计4次。为保证数据准确性,每个指标应测定2次,取平均值。

③取样点设置

取样点一般设置于水面下0.5 m处,水深不足0.5 m时,应设置在水深的1/2处。

(3)监测日程

分组情况:20人/组,组内分为采样组(10人/组)、实验组(10人/组),本次是采样组,下次则是实验组,人员交替变换。

①前期准备阶段

项目前期培训,取样规范、检测要求、人身安全问题等等。

授课教师:某老师

②取水、检测、报告编写阶段

各组学生在教师的带领下去河流采集水样,现场对透明度、溶解氧、氧化还原电位3个指标进行检测,同时将采回的水样带回实验室进行氨氮的检测,具体安排如表3所示。

表3   监测日程安排

序号小组任务完成时间
第1次采样组采水并现场检测2018.9.14
第1次实验组氨氮检测2018.9.14
第1次采样组、实验组编写报告,结果分析2018.9.14
第2次采样组采水并现场检测2018.9.28
第2次实验组氨氮检测2018.9.28
第2次采样组、实验组编写报告,结果分析2018.9.28
第3次采样组采水并现场检测2018.10.12
第3次实验组氨氮检测2018.10.12
第3次采样组、实验组编写报告,结果分析2018. 10.12
第4次采样组采水并现场检测2018.10.26
第4次实验组氨氮检测2018.10.26
第4次采样组、实验组编写报告,结果分析2018.10.26

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4.5 实施方案

根据项目方案,采样组跟随教师去现场采样并进行现场指标的检测,实验组在实验室进行准备实验以及实验室检测项目的准备工作,采样组将水样带到实验室后及时进行检测。采样组和实验组可以通过线上教学平台及时沟通了解对方进展,做好样品交接、检测。实验结束以后进行数据处理,编制检测报告及结果分析。下次课程,实验组和采样组学生互换。

4.6 教学评价

与传统课程的教学评价不同,本课程注重过程性评价,学生最终总成绩综合考虑检测报告、实验操作、平时成绩(课堂讨论、项目方案设计、课堂任务等)。本课程属于综合性实训课程,教学重点在学生综合能力的培养,百分制评价方式虽然精确细致但是不能体现学生能力之间的差距,为此选用等级制评价方式为学生创造宽松的学习环境,更有利于课堂氛围的活跃,提高学生参与的积极性。此外,学生通过线上教学平台进行课程评教,反馈教师教学情况,为后期课程的发展进言献策,以实现教和学的相互促进。

5 结语

项目驱动型教学模式应用到分析检测技术实训课程中,学生由被动接受式学习方式转变为主动探索式学习形式,主动的发现问题并寻求解决方法。充分发挥项目的驱动力,使学生不再局限于课本与实验室中,而是真正独立地去完成一个项目。通过项目实施培养学生的自主学习能力、发现问题解决问题的能力、创新能力、团队合作能力、实践能力等等,使学生更加适应行业及社会发展对学生发展核心素养的要求。

参考文献

国务院.关于加快发展现代职业教育的决定.[2019-06-13]. http://old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_1778/201406/170691.html.

[本文引用: 1]

王宏; 朱丽华; 陈芳; 刘敏; 王楠. 大学化学, 2017, 32 (2), 21.

URL     [本文引用: 1]

国家环保总局. 水和废水监测分析方法, 第4版 北京: 中国环境科学出版社, 2002.

[本文引用: 2]

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