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于无声处精雕琢 三尺乾坤增德能 ——《输油管道设计与管理》教学设计探索
发布时间:2021-05-27 18:54:26点击数:字号:
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专业课程是体现学校专业特色的重要载体,是学生与工程实践联系的重要纽带,也是实现学校教育目标的重要保证。面对信息化时代本科人才培养的要求和特点,专业课程教学设计应以“人”的塑造为基础,以能力培养为目标导向,落实“吸引+底线”的设计思路,通过有针对性地设计各个教学环节,“吸引”学生注意力,激发学习兴趣,形成正向激励;同时建立明确的评价制度体系,形成教学质量“底线”,促进学生思想素质和专业素养的提高。本文以《输油管道设计与管理》课程教学设计为例进行介绍。

一、润物无声提高思想素质

做实课程思政有机融入,潜移默化提升正能量。从案例“点”、时间“线”及课内课外“面”三个层次对课程思政进行设计。考虑课内、课外2个维度,贯穿管道行业发展历史(History),展望行业未来(Fu?ture),建立科技类、生态类、安全类等课程思政案例库,将思政教育有机融入各教学环节,构建具有行业特色的“2+H+F”思政教育体系。强调教师的引导作用,坚决避免生硬说教,用我国管道发展的事实说话,精心设置类似于相声中的思政教育“包袱”,让学生自己感悟出“四个自信”。

“点”:多渠道多视角丰富思政案例库,强调责任担当,弘扬石油精神。通过文献、访谈、调研等方式,建立科技、生态、安全等思政案例库,将案例有机融入授课全程。例如,管道作业环境恶劣,具有不可视、高风险、高消耗、高成本、高污染等特点,可融入安全、环保案例,树立绿水青山的理念,提高学生法律意识和红线意识。

“线”:让历史告诉未来,增强家国情怀和职业素养。在专业内容讲授中融入我国管道发展历程,新中国成立前我国管道不足30公里,到2025年将倍增至24万公里,充分展现了集中力量办大事的制度优越性。让学生切实体会行业巨变,感受国家骄傲,增强认同感和归属感。

“面”:充分发挥第二课堂的增益效应,强化知行合一。与校团委合作,以课程内容为基础,挖掘设定思政题目;通过调研、报告和研究等第二课堂实践形式,让学生亲身感受科技力量、完整性思想和团队精神,实现专业、思想素养共同提升。利用读书分享、集体备课、接受培训等方式,认真学党史悟思想,提升教师使命感、责任感和民族自豪感,让教师成为课程思政的第一践行者,增强教师授课时的感染力。

二、精雕细琢激发主观能动性

从课程体系、实验系统和授课过程的细节入手,让教学环节精致完善丝丝入扣。针对管道工程复杂系统,梳理优化课程内容,构建符合管道行业发展需求、多学科交叉融合的复合型教学体系。坚持学生能力提升和素质培养导向,形成以工艺计算和运行管理为主线、贯穿思政教育和完整性理念,构建工程目标导向的“输油管道工程”课程体系。抓住国家油气管网集团成立契机,丰富教学案例库,完善专题讲座库,不断更新管道工业前沿成果、最新标准规范等内容。

基于实际管网系统,构建虚拟体系升级实体装置,仿真管道调度。从设备工艺、远程监控和虚拟仿真三个层次锻炼并提升学生的管道工程实践能力。一是与机械学科融合,自主研发等温输油教学实验装置,对学生进行设备和工艺的基本训练。二是与控制工程学科融合,实现本地控制和远程控制的物理空间分离。学生可扮演总调度长和输油站长等角色,协同完成输送任务,培养团队意识。三是与虚拟仿真融合,实现管道数字孪生,情景化再现生产过程,极大地丰富了实验场景,显著增强学生的带入感。设置高阶性探究式实验,学生通过文献查阅,设计并实施相应的输油管道虚实结合实验方案,锻炼调研、规划、探索和动手能力。实验环节中还渗透安全环保理念和科学精神。

将信息技术有机融入课堂教学中,利用雨课堂等信息技术手段,实现课堂即时互动反馈,随时掌握学习情况;对课程教学内容进行梳理优化,开发在线开放课,兼具学习和过程考核功能。甄选管道工程设计与运行实例热点,激发学生学习兴趣。例如,以“1122”青岛管道泄漏爆炸事故为切入点,引导学生思考如何判断漏点方位,增强学生带入感;同时引发学生关于安全环保等方面的思考,润物无声地提高学生的法律和红线意识。

三、细化评价形成制度保障

以提升学生解决复杂工程问题能力为导向,建立综合考核-评价-改进的闭环形成性评价模式:包括过程考核、课程实验、程序作业、管道完整性报告、管道工艺作业、期末考试等环节,科学“增负”,解决一考定终身的问题,并实现学习过程的全程监控,增强学生经过刻苦学习后能力增强、素质提高的成就感。

利用在线课程平台开展过程考核,重点考查基础知识掌握情况,由学习进度分、学习习惯分、学习互动分、章节测试分和在线测试分组成。设置高阶性程序作业,学生运用所学知识,自主编程,进行管道工艺计算,分析并呈现计算结果,完成输油工艺设计、方案制定等复杂工程任务。管道完整性管理内容广、更新快,通过完整性管理专题报告环节,培养学生对管道发展趋势与研究热点的洞察能力。期末试卷取消客观题,全面推行管道工程问题驱动式考题,建立专业课程在线考试方式,考核学生“解决复杂工程问题”的综合能力。制定在线考试细则,在远程监考、考试平台、发题控制、答题要求、答卷上传、备用方案等方面予以落实。引入自主创新实验附加分制,培养学生研究能力和创新思维。设计热油管道临界最小输量研究等具备创新性、高阶性和挑战度的实验内容,根据学生表现,实行考核附加分5分制,形成正向激励。另外,课程思政与第二课堂融合,通过“第二课堂成绩单”实现考核。

(作者系储运与建筑工程学院副院长、教授,学校首届教师教学创新大赛二等奖获奖团队主讲教师)

【 作者:刘刚 来自:  责任编辑: 审核:】

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