创新实践导向下高职院校专业课程建设实践

作者: 罗立娜

[摘 要] 新形态经济对高职院校人才培养提出了更高的要求。为了有效培养学生的创新实践能力,在分析“铁路工程施工组织与概预算”课程背景和教学目标的基础上,结合多年课程建设实践,详细阐述了轨道交通智慧建造工程实训中心和数字化资源建设情况,深入探讨了此课程的教学内容、教学方式、创新实践和考核评价,实现了课程教学和创新实践双融合。通过全方位深化产教融合,课程教学取得了良好的育人效果,为培养创新复合型技术技能人才提供了有力支撑,也可为同类院校课程建设提供参考。

[关键词] 创新实践;新一代信息技术;跨学科交叉;线上线下混合式教学;产教融合

[基金项目] 2021年度广州铁路职业技术学院创新创业实践课程“施工组织与概预算”(2021CXSJKC004);2021年度广东省高职教育土木建筑与水利类教指委教改项目“构建新发展格局视角下土建与水利类专业创新创业教育探索与实践”(202105Y33);2022年度广州市高等教育教学质量与教学改革工程“轨道交通智慧建造创新创业实践教育中心”(2022CXCYZX007)

[作者简介] 罗立娜(1981—),女,广东高州人,硕士,广州铁路职业技术学院铁道工程学院高级工程师,主要从事高职教育人才培养、隧道与地下工程安全风险管控研究。

[中图分类号] G712 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)27-0033-04 [收稿日期] 2023-05-26

2012年6月,教育部印发的《国家教育事业发展第十二个五年规划》指出,高等职业教育重点培养产业转型升级和企业技术创新需要的发展型、复合型和创新型的技术技能人才[1]。近年来,随着以5D、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术席卷全球,新一轮产业革命孕育兴起,新技术、新产品和新模式不断涌现,全球产业体系正朝着网络化、智能化、数字化发展。我国通过科技创新支撑引领产业改造升级,持续保持着高质量健康发展的强劲态势。

在新经济形态驱动下,人力、物力、财力等生产要素的素质大幅提高,创新复合型技术技能人才成为高等职业教育实现高端发展、优化人才结构的必然选择。高职院校专业课程教学是人才培养的重要途径,将单一技能操练逐渐转向创新综合实践可以切实提升学生的创新能力,让学生关注出现的新型技术难题,并通过跨学科学习创新,攻坚克难解决问题。本文结合学校办学特色和区域发展需求,依托“铁路工程施工组织与概预算”课程,以创新实践为导向,积极探索高职院校专业课程建设路径,并付诸实践,取得了显著的教学效果,在培养学生创新实践能力教育教学中起着重要的作用。

一、课程定位

近些年,在“交通强国”“新基建”国家战略背景下,轨道交通建设创新水平不断提升,新工艺、新技术、新材料不断涌现,工程项目管理模式在新一代信息技术支持下发生了根本性变化。面向新挑战,“铁路工程施工组织与概预算”课程将教学改革与轨道交通行业产业转型升级相结合,全面培养学生的创新实践能力,为我国铁路工程建设输送新型管理人才,推动轨道交通建设领域创新驱动发展。

“铁路工程施工组织与概预算”是铁道工程技术专业的一门专业核心课程,开设在大学三年级上学期,前导课程有“桥梁施工及养护”“铁路路基施工与养护”“铁路轨道施工与养护”等,接续课程为“顶岗实习”。依据人才培养方案,结合施工员和造价员岗位要求,以具体工程为载体,按照岗位实际工作流程开展项目教学,为教学做一体化课程。通过学习流水施工原理、网络计划技术、定额套用方法等知识,学生能够运用现代化技术手段从事铁路工程项目管理工作,编制相关的概预算文件,具备一定的组织管理能力和创新实践能力,初步形成统筹协调的大局意识,逐步养成守正务实的工作作风。

二、教学资源

(一)教学场地

铁路工程施工环境复杂多样,施工难度大、技术要求高、周期长、管理工作繁多,学校难以组织学生到施工现场进行全程的反复训练;另外,搭建教学载体不但场地受限,而且内容单一、耗资巨大。实训教学难以开展,学生对于工程实体、工作环境及工作岗位的认知不足,难以满足岗位需求。

信息技术与职业教育的跨界融合为课程实训教学开辟了一条新的路径,轨道交通智慧建造工程实训中心建设成功地将教学活动从课堂延伸至工程项目,突破了场地限制,提高了教学效率。为了有效开展创新实践,工程实训中心分为实训教学和协同创新两个区域,配有BIMVR装备、智慧桌面台、BIM工作站、高铁工程施工模型等硬件设备,以及BIM5D教育云平台、数字造价实训系统等软件设施,不仅为课程营造了一个集沉浸式、交互式、开放式为一体的实践教学环境,还可以聚焦学科及行业前沿开展各类研发和创新活动。

轨道交通智慧建造工程实训中心除有效推动课程建设、教学资源开发、师资培训、实习实训的全方位发展外,还将全面支撑“1+X”工程造价数字化应用职业技能等级考试、二级建造师和二级造价师执业资格培训、职业技能比赛、创新创业大赛、科技创新以及社会服务[2]。

(二)数字化资源

为突破教学资源供给的时空局限,校企合作共同开发教学资源,在满足课程教学的基础上,服务智慧课堂,也为社会人员提供学习资源。根据人才培养方案及课程标准,通过新建、引用、重组等方式,针对课程施工调查、施工组织原理、网络技术、定额应用等各模块知识点或技能点,设置对应的授课视频、动画、虚拟仿真、演示文稿、三维动画、图纸、定额、规范、测验和作业等教学资源。注重专业知识和不同学科之间的关联,按照内在逻辑,将各独立的碎片化资源构建成网状资源,既满足学生单一知识点学习的需求,又能满足学生系统知识体系构建与专业综合能力提升的需求。

与此同时,融合粤港澳大湾区轨道建设发展新趋势,推荐学术论文、造价信息、科技报告,展现行业发展的前沿技术和最新成果,便于教师引导学生开展个性化学习和知识拓展活动,培养学生的创新意识。嵌入互联网、虚拟现实、大数据等新技术,与课堂教学、项目实训、工程实践等关联,实现虚实结合、多方共享、全域学习。

三、教学模式

(一)按“单项—综合—系统”的思路,构建跨学科渐进式教学内容

“铁路工程施工组织与概预算”是一门基于工程技术的管理类课程,通过对基础建设活动中人力、资金、材料、机械、施工进度、施工方法等做出科学而合理的安排,使工程建设在一定的时间和空间内实现有组织、有计划、有秩序地施工,以达到工期短、质量好、资金省、施工安全的效果。教学重点主要体现在学生对工程材料、施工技术、工程机械、施工组织原理、工程经济等知识的综合运用,因此,在内容设计上,紧贴施工员、造价员职业岗位(群)的能力要求,与行业企业专家共同研讨专业背景、工作任务和职业能力,按内在逻辑梳理教学结构。以工程项目为依托,以任务为驱动设计教学环节,按“单项—综合—系统”的思路,环环相扣,层层递进,设置施工进度横道图、网络计划图、施工组织设计与概预算文件编制等教学项目,并在此基础上进一步细分工作任务。“单项”注重对学生基本技能的培养;“综合”注重学生专业综合能力的提升,培养学生的发散性思维;“系统”注重紧贴工程项目的综合实践,以及课程体系间的融会贯通和跨学科交叉,通过对进度、质量、成本等统筹考虑,增强学生的自主性,激发学生的岗位创造兴趣和能力。

此外,基于新技术、新规范、新工艺,结合轨道交通建设工程项目,将实际工作场景搬入教学现场,动态对接企业技术难题和管理需求,提高学生对新技术、新方法的应用能力和创新能力,拓宽学生的知识面,激发学生的创新思维。

(二)以现代教育技术为推手,开展多维度线上线下混合式教学

在5D、人工智能、物联网等新一代信息技术的支持下,开放、共享、交互、协作的学习平台让教学活动突破地域和时空的限制,直接与工程项目联系在一起,多样的场景化教学资源将晦涩难懂的专业知识和反复的技能训练映射到工程实体的综合实践,“铁路工程施工组织与概预算”课程教学逐渐向以学生切身探索实践为主的线上线下混合式教学转变[3]。

BIM5D管理平台融合多种教育技术,创设与工作岗位相似的学习情境,承载更多生动的工程内容。通过交互操作完成工序、进度、结算、安全、质量等方面的施工管理工作流程,让学生对铁路工程施工管理体系及内容建立系统认识。教师根据平台数据,了解学生互动情况和知识掌握程度,灵活调整授课方式和内容,采用讲授法、项目导向法、任务驱动法、小组训练法等教学方法,引导学生通过案例式、交互式、探究式学习,合作完成工作任务,逐层递进地解决问题,让学生感受到工程项目管理和造价管理在智能化、智慧化等方面的时代特征,加深对工程实体的认知和对专业知识的理解,清楚工作流程和岗位职责,具备相关工作岗位的专业技能。

在线课程、虚拟仿真、百度、中国知网等各类网络资源促使学生由固定场所单一媒体被动学习转向不定场所多媒体主动学习。多种应用场景、多种呈现方式,以及线上线下自由切换使学生学习更便捷、更自主、更具创造性,有利于向更广阔的领域延伸,进一步推动理论知识、基本技能和创新实践的深度融合。

(三)以创新实践为导向,全方位多层面深化产教融合

践行是创新的关键支撑和核心要素。近年来,借助产教融合协同育人机制,校企共建校外实训基地、“双师”工作室、教师流动站等,逐步构建了共育共享的育人生态圈,拓宽了实践育人的新渠道[4]。在全环境育人空间里,“铁路工程施工组织与概预算”课后拓展活动与大学生创新创业项目、“挑战杯”“互联网+”和纵、横向科研课题有机结合,组织学生开展贴合企业需求、服务施工现场的创新实践活动,实现课程教学与科技创新的深度融合,强化学生对课程体系的认知,提高工程应用能力和创新实践能力,适应轨道交通行业产业转型升级和创新发展的需要。

学生自发组成团队在教师指导下关注企业的真实需求,通过需求调研、查找资料以及跨专业学习,尝试探索多样化的技术方案,切实解决行业痛点,让学生充分发挥主观能动性,发掘自身的创新潜质,并在创新实践中提升知识迁移能力,形成前瞻性、系统性思维。与此同时,注重发掘学生特点,针对不同层次、不同特长的学生因材施教,帮助学生克服畏难心理,勇敢面对新问题,提升学生的自信力,为学生多元化个性成长开辟新的道路[5]。例如,在“城市轨道交通工建检修智慧管理系统”项目研发过程中,学生团队深入深圳地铁、广州地铁等运营单位了解工作内容、工作流程、日常管理情况等,收集用户意见,在此基础上挖掘运营管理的核心需求;接着,学生通过研讨、交流,自行确定研究方向,规划研究内容,制定研究方法;最后,在教师全过程审查、调整和纠正下,通过不断的迭代优化,完成产品研发,满足企业诉求。创新实践将课程教学从知识传授和技能训练的单一层面,延伸至贴近工程实践的产品研发,让学生不仅切实感受到学有所用、学有所为,还增强了学生对课程和自身创新能力的认同感。

(四)以“教—学—评—改”为主线,实施全过程多元化考核评价

针对线上线下混合式教学特点,结合教学目标、教学实施及教学效果,贯穿课前预习、课中实施、课后拓展,构建全过程、多元化、易操作的考核评价模型。

课程考核侧重过程评价,强化项目考核,灵活期末考试。评价内容涵盖了知识、技能、综合实践、学习态度、创新思维等维度;评价指标主要围绕知识掌握度、课堂参与度、团队协作度、成果展示效果、自主学习能力、创新实践能力等方面,不仅考查学生对理论知识和专业技能的掌握程度,还关注学生全面发展和综合素质提升。

考核方式主要包括智能测评、教师评价及学生互评。利用在线学习平台和实训平台,全程追踪记录出勤、测验、讨论、练习、作业、交流等学生的学习行为,根据平台数据动态解析和诊断学生的学习情况。除借助平台量化各项考核指标外,教师根据学生在教学活动中的表现挖掘学生潜在素质,学生间通过相互评价增加学生的参与度及项目反思,探索显性指标与隐性指标相互映衬的增值评价,促进学生素质全面发展。此外,在创新实践环节,还邀请企业相关人员参与课程评价,从第三视角检验课程教学质量,传达企业对人才培养质量的诉求。根据各方评价,教师及时和准确地调整教学内容和教学进度,持续改进教学方式,实现“教—学—评—改”的相辅相成、循环递进,确保人才培养质量符合行业企业的岗位要求。

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