基于职业学校项目课程促进学生科学素养提升的思考——以机电一体化专业为例

□张 虎

一、机电一体化专业学生科学素养的内涵研究

(一)机电一体化专业核心素养。机电一体化专业是五年制高职校常见热门专业，需求量大，招收学生数量多。机电专业主要从事机电产品的制造、机电设备安装调试员、电气技术员及质量检验员等工作。

五年制高职校机电一体化专业要求学生具有一定的文化基础知识，包括政治素质及一定层次的审美认知。同时学生还必须掌握专业知识，包括机械制图知识、气液压传动知识、可编程控制器的编程知识、机电设备管理、维护及保养的相关知识与生产质量管理和质量控制的知识。机电一体化专业学生的核心素养，除了日常的素养，还包括工作中所表现出来的思维、情感等综合素养。

(二)五年制高职机电专业学生科学素养现状。目前关于科学素养构成的基本共识概括为三个组成部分：科学知识、科学方法和科学精神。项目组设计《高职生科学素养调查问卷》，对样本进行比照分析，结果显示了五年制高职生对科学知识了解非常不平衡，对科学方法有较深层次的理解，对科学精神的认同度高，但学生学习兴趣淡薄，科研探究意识薄弱，总体科学素养略低。

(三)核心素养与科学素养贯通培养探讨。五年制高职校日常教学工作中，重视培养学生的动手实操能力，不重视培养学生根据实际独立思考问题的能力，原因在于部分教师注重知识的讲解，忽视了课程相关科学素养的培养。

表1 专业核心素养与科学素养贯通培养框架

项目组结合机电类课程特点进行教学实践，以柔性灌装生产线综合项目制课程为例，针对核心素养与科学素养贯通培养进行探究，如表1所示。

二、科学素养视域下的综合实践课程重构

柔性灌装生产线综合项目制课程借鉴STEAM模式(图1)，对专业课程进修融合，以教学标准、企业标准为依据，以综合实践能力培养为重点，旨在培养综合应用型人才。每个单元模块可独立运行，也可联机运行。

图1 项目制课程教学示意图(借鉴STEAM模式)

课程融入《PLC编程及应用技术》《电气系统安装与调试》《液压与气压传动控制技术》《钳工实训》和《数学》等课程内容，将知识串联起来，创立了接近实际工作情景培养学生的科学素养。柔性灌装生产线教学是基于情境提出的综合学习项目，围绕该项目配置知识、技能，培养学生价值观。

学生在知识和技能点的学习过程中，纵向构成知识积淀，构成了成熟的经验和知识体系。各个情境均以完整的工作行动过程为导向，通过“获取信息-制定计划-做出决策-实施任务-检测质量-任务评估”6个步骤展开教学。

三、可操作可视化多元化考核评价体系

任务实施后，以小组为单位，汇报各自的作品，同时展示完成过程，进行交流互评，借助手机的“直播”功能，将验证结果清晰地展现在全体同学眼前。教师团队根据平台反馈结果对各个环节横向和纵向比较，找到薄弱环节，使教学更有针对性。借鉴职业岗位能力需求，引入职业行为能力评价元素，采用多元化、综合性评价方式，以基于证据、关注细节为准则，建立以“社会能力、个人能力、专业能力、表达能力”四维评测元素为核心，知识技能与综合能力并重的学习质量评价体系。通过日常观察，收集学生真实信息，量化考核，避免核心素养局限于专业能力。学生采用“学习日志”的方式对每天的学习进行反思和记录，实现了做事和做人的统一。

四、项目课程促进学生科学素养提升案例

2020年专业马林等9名学生带着他们的项目“微光智造——开拓企业数字化的智能世界”参加江苏省职业院校创新创业大赛，获得了省赛二等奖。项目灵感来源于学生自身在企业的实践经历，通过对机械设备的市场分析、数据对比等科学方法的应用，验证了项目具有巨大的商业性。团队成员充分发挥科学精神，齐心协作，不断深入研究探索，推出一套数字可视化实时决策系统，该系统集数据监测、统计、实时反馈与决策为一体，该产品具有低成本、高精度、实时性、集成化等优点，受到了企业认可。

课题组所在学校专业人才培养方案在课程设置过程中充分考虑学生科学素养的培养和提升，专业课程设置框架主要包括公共基础课程体系、专业(技能)课程体系。在第一、二学年侧重科学知识的普及，学生在学习基础课程的同时，在日常教学中将科学知识贯穿于其中，电工、电子技术基础等专业基础课程的开设让学生掌握基本的科学知识，夯实专业基础。第三、四学年注重科学方法的训练，在完成项目任务的过程中学生需要通过假设、实验、类比、修正等方法完成项目任务，这能锻炼学生独立思考、自主探究的能力以及细致观察的实践能力。

在第五学年主要是科学精神的培养，通过参加1+X等级证书，培养学生的实践探索精神，通过结合所学的专业科学知识和科学方法，在实践创新中融入科学精神，不但能够顺利通过证书考核并且对科学精神进行了有效实践。毕业设计更是科学精神的拓展和延伸，这也是高职学生在校的最后一项专业学习项目，学生在完成毕业设计的过程中充分发扬科学精神，求实求真，积极探索，在实践创新中感悟科学精神。

五、学生学习质量及科学素养调查

针对实施综合项目制课程教学后学生的学习质量及科学素养，课题组组织了多次问卷调查，既有已毕业学生的满意度调查，也有在校学生的网络问卷调查。

解决问题能力是学生科学素养的关键之一。设计纵向发展和横向比较两个纬度的评估结果。五年制高职学生综合解决问题的能力不是很强，面临不熟悉的情境时候，学生选择放弃的比较多，经过项目制课程的教学和团队合作，学生的整体自信心提高明显，畏难情绪较少，解决问题的能力相较平行班和同类学校有较大幅度的提高，整体科学素养提升显著。

六、结语

学生对综合项目制教学整体满意度高，学生技能提高的同时，团队合作能力和科学素养自身都有提高。项目组将围绕项目课程中的关键知识点细化过程监控点，通过对标分析，引领人才培养持续提升。