基于工作過程的工藝類課程實(shí)施探索

馬長捷 宋艷玲 王 蕾

基于工作過程的工藝類課程實(shí)施探索

馬長捷 宋艷玲 王 蕾

（吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林 吉林 132013）

在基于工作過程課程開發(fā)理論指導(dǎo)下，提出了工藝類課程實(shí)施的基本步驟，闡明了基于工作過程課程實(shí)施的必要條件，強(qiáng)調(diào)基于工作過程的課程開發(fā)及實(shí)施要因校而定，不能照抄照搬，而課程單元設(shè)計是課程實(shí)施的核心。

工作過程；工藝類課程；工作環(huán)境；模擬

“基于工作過程”這一概念在職業(yè)院校中已經(jīng)得到認(rèn)可，是指把工作與學(xué)習(xí)結(jié)合在一起的學(xué)習(xí)過程，即學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作，工作的過程是學(xué)習(xí)，是工作人員在工作情境中為完成一項(xiàng)工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個完整的工作行動程序。工作過程符合職業(yè)成長規(guī)律，既從完成簡單工作任務(wù)到完成復(fù)雜工作任務(wù)的能力發(fā)展過程，具有工作過程完整性特征，逐步將學(xué)生從較低發(fā)展階段有序、有效地帶入到更高的發(fā)展階段。顯然，設(shè)計符合職業(yè)發(fā)展規(guī)律的系列工作過程學(xué)習(xí)任務(wù)，對課程實(shí)施很關(guān)鍵，而完成這一學(xué)習(xí)任務(wù)所需要的實(shí)訓(xùn)場所尤為重要。各職業(yè)院校在課程實(shí)施方面都在積極地探索，在電子軟件、機(jī)械加工等專業(yè)開發(fā)實(shí)施得較成功，而在化工類課程建設(shè)及實(shí)施方面難度較大。主要是因?yàn)榛ぎa(chǎn)品生產(chǎn)不適合單兵作戰(zhàn)，需要團(tuán)隊(duì)合作，因而從過程操作到過程考核都很難規(guī)范。尤其操作過程是難點(diǎn)，不會有任何生產(chǎn)化工產(chǎn)品的企業(yè)允許學(xué)生在現(xiàn)場進(jìn)行操作訓(xùn)練，這就給化工類專業(yè)學(xué)生職業(yè)技能提高提出了難題。工作過程難以實(shí)現(xiàn)，職業(yè)能力自然難以提高。為此，我院化工系多年來在課程實(shí)施上進(jìn)行了大量的探索嘗試。

學(xué)習(xí)情境設(shè)計

學(xué)習(xí)情境是指學(xué)習(xí)的真實(shí)環(huán)境，從基于工作過程角度講，是一個真實(shí)的工作環(huán)境，情境化教學(xué)是基于工作過程的。學(xué)習(xí)情境有兩種情況。

真實(shí)的工作環(huán)境 對于工藝類專業(yè)來講，就是要有生產(chǎn)車間、化工單元實(shí)訓(xùn)裝置，以及化工產(chǎn)品生產(chǎn)模擬實(shí)訓(xùn)裝置。理想的狀態(tài)是有具體產(chǎn)品，既可解決學(xué)生實(shí)訓(xùn)問題，又可以創(chuàng)造價值。化工類專業(yè)學(xué)生職業(yè)能力的核心是具備一線工作人員應(yīng)具備的“外操”、“內(nèi)操”崗位知識及技能。從實(shí)訓(xùn)裝置來講，至少應(yīng)該有DCS控制系統(tǒng)（“內(nèi)操”訓(xùn)練）及常見的反應(yīng)設(shè)備：反應(yīng)釜、塔設(shè)備、換熱器、各類泵、二次儀表等（“外操”訓(xùn)練）。通過生產(chǎn)化工產(chǎn)品的過程訓(xùn)練，提高學(xué)生的職業(yè)能力。這種環(huán)境適合于項(xiàng)目化教學(xué)，可以某個化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程為學(xué)習(xí)項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)。目前，國內(nèi)有多家生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)裝置的企業(yè)，有兩個方向：一是具有真實(shí)生產(chǎn)過程裝置的，有的與實(shí)際生產(chǎn)一致，能讓學(xué)生體會真實(shí)的生產(chǎn)過程，有的是同比縮小，真實(shí)性不強(qiáng)；另一種是稱為仿真工廠的裝置，生產(chǎn)過程通過模擬信號完成，安全性較大，但真實(shí)性不夠，各種數(shù)據(jù)都是系統(tǒng)自動計算出來的，仿真工廠的造價相對高些。我們認(rèn)為，建設(shè)一套既具有真實(shí)生產(chǎn)情境，又具備培訓(xùn)功能的裝置是最理想的。國內(nèi)有關(guān)裝置如乙酸乙酯生產(chǎn)等裝置，均能滿足實(shí)訓(xùn)要求，實(shí)訓(xùn)裝置具有模擬工廠情境、故障模擬、DCS控制等特點(diǎn)，與現(xiàn)代化工產(chǎn)品生產(chǎn)基本一致，能達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生操作技能的目的。除具有真實(shí)的生產(chǎn)車間外，小型實(shí)驗(yàn)裝置也屬真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境模擬范疇。作為工藝類專業(yè)，進(jìn)行小型裝置實(shí)訓(xùn)也是十分必要的，雖然過程與實(shí)際生產(chǎn)有較大差距，但通過某產(chǎn)品合成過程，可以掌握產(chǎn)品生產(chǎn)的基本程序及生產(chǎn)原理。

模擬工作環(huán)境 化工生產(chǎn)具有高溫、高壓、易燃、易爆、毒性大等特點(diǎn)，生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)習(xí)受到諸多限制，不會有企業(yè)允許學(xué)生在現(xiàn)場進(jìn)行真實(shí)的操作訓(xùn)練。即使是崗前培訓(xùn)的企業(yè)員工，也是在師傅帶領(lǐng)下跟著觀察，只能看不能動，逐步在師傅指導(dǎo)下進(jìn)行操作。因此，在學(xué)院內(nèi)進(jìn)行虛擬生產(chǎn)訓(xùn)練顯得十分必要。這種模擬與仿真工廠的區(qū)別是沒有真實(shí)的設(shè)備，完全是虛擬的，是通過電腦程序模擬生產(chǎn)過程，但在模擬過程中可以引入企業(yè)的生產(chǎn)工藝、技術(shù)管理、運(yùn)行模式及安全環(huán)保要求等企業(yè)元素，模擬生產(chǎn)情境進(jìn)行教學(xué)。

工藝類課程實(shí)施步驟

學(xué)生要掌握能力目標(biāo)與知識目標(biāo)，這兩個目標(biāo)要從多個角度實(shí)現(xiàn)。

課前準(zhǔn)備 基于工作過程的課程實(shí)施與以往授課有較大的不同，課堂不再以教師為主體，而應(yīng)以學(xué)生為主體。那么，教師的作用是什么呢？教師是教學(xué)的組織者、控制者、指導(dǎo)者。因此，對授課教師提出了更高的要求，教師課前準(zhǔn)備工作量較以往增大了幾倍。首先，教師要進(jìn)行課程的各種設(shè)計：職業(yè)技能目標(biāo)設(shè)計、職業(yè)知識目標(biāo)設(shè)計、素質(zhì)目標(biāo)設(shè)計、課程內(nèi)容設(shè)計、師生行為設(shè)計、教學(xué)單元設(shè)計、學(xué)習(xí)任務(wù)分解設(shè)計等。其次，教師要準(zhǔn)備教學(xué)素材，包括課件、學(xué)習(xí)材料、教案、參考資料、使用網(wǎng)站、樣本等；再次，教師要有職業(yè)能力積累過程，要求教師具有扎實(shí)的專業(yè)理論和實(shí)踐知識及相關(guān)能力，具備基于工作過程的教學(xué)設(shè)計及組織能力，具有生產(chǎn)工藝流程與設(shè)備的識圖與繪圖能力，掌握崗位操作法，具有化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝控制與維護(hù)能力，具有化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。教師只有在課下進(jìn)行了大量的準(zhǔn)備工作后，才能保證課堂中以學(xué)生為主的教學(xué)形式，才能保證授課質(zhì)量。

課堂教學(xué) 工藝類課程授課主要是針對化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程，從基于工作過程來講就是要完成化工產(chǎn)品生產(chǎn)中崗位工作任務(wù)。如前所述，工藝類課程適合于項(xiàng)目教學(xué)，即針對某個化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行教學(xué)。把某個產(chǎn)品生產(chǎn)過程細(xì)化成多項(xiàng)工作任務(wù)，圍繞各項(xiàng)工作任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。以醋酸生產(chǎn)工藝過程為例。針對“醋酸產(chǎn)品認(rèn)識與合成路線的選擇”這一任務(wù)，虛擬某設(shè)計公司接到一份關(guān)于在國內(nèi)建設(shè)年產(chǎn)30萬噸醋酸生產(chǎn)裝置的設(shè)計合同，合同要求設(shè)計出醋酸生產(chǎn)的工藝，包括合成路線選擇、設(shè)備選擇、工藝流程確定等，公司董事會成員（上課教師）經(jīng)過會議研究決定接受這份合同，完成設(shè)計任務(wù)。本次課的能力目標(biāo)是：能正確認(rèn)識醋酸的性質(zhì)、用途和生產(chǎn)方法；能利用各種資源查閱信息并進(jìn)行加工處理；能分析醋酸的國內(nèi)外生產(chǎn)情況；能正確分析評價各生產(chǎn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適宜的醋酸合成路線。授課步驟是：利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱醋酸生產(chǎn)的相關(guān)文獻(xiàn)；學(xué)生獨(dú)立加工整理查閱的資料；小組討論分析生產(chǎn)醋酸各種工藝路線；小組匯報查閱結(jié)果，并形成方案；教師總結(jié)；學(xué)生修改方案；學(xué)生、教師進(jìn)行評價；學(xué)生、教師歸納總結(jié)，在學(xué)生能力提高的同時，將應(yīng)知應(yīng)會知識系統(tǒng)化。每次授課前要下發(fā)任務(wù)單及學(xué)習(xí)材料，本次課結(jié)束后教師要布置下一次課的任務(wù)。

模擬操作 化工生產(chǎn)的特殊性，使學(xué)生到真實(shí)的職業(yè)環(huán)境中學(xué)習(xí)受到限制，特別是一些現(xiàn)場難以觀察和實(shí)際操作的工藝過程。那么，如何培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力呢？引入化工仿真模擬操作，不失為一個解決問題的好方法。因?yàn)樵诨し抡娌僮髦?，可以?shí)現(xiàn)對裝置的開車、故障處理和停車操作，真實(shí)地再現(xiàn)生產(chǎn)過程，并且可以通過反復(fù)訓(xùn)練提高學(xué)生的實(shí)踐技能，而這是在真實(shí)生產(chǎn)中不可能實(shí)現(xiàn)的。另外，在仿真操作過程中，學(xué)生置身于職業(yè)環(huán)境中，促使學(xué)生主動思考，同時，操作過程也是學(xué)生遵守職業(yè)紀(jì)律和操作規(guī)范、提高質(zhì)量意識和環(huán)保意識等職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)的形成過程。另外，利用仿真軟件進(jìn)行模擬操作，對于學(xué)生的成績評定也有完善的考核標(biāo)準(zhǔn)，可以通過授權(quán)方式屏蔽操作指導(dǎo)，使學(xué)生獨(dú)立完成操作，還可以增加考核的隨機(jī)性，培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力和應(yīng)變能力。無論學(xué)院實(shí)訓(xùn)條件好壞，模擬操作是提高學(xué)生實(shí)踐技能必不可少的。因此，開發(fā)仿真軟件十分重要。應(yīng)該面向地方企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品開發(fā)，這樣也能為現(xiàn)場教學(xué)提供條件。前面提到的醋酸生產(chǎn)的工藝已經(jīng)有了仿真軟件，因而，在授課時，仿真操作是教學(xué)過程中關(guān)鍵的過程，學(xué)生成績也好評定。

現(xiàn)場教學(xué) 基于工作過程，大多時間應(yīng)該在生產(chǎn)現(xiàn)場完成工作任務(wù)。然而，化工生產(chǎn)的特殊性使得這一點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)。學(xué)校有某個化工產(chǎn)品生產(chǎn)車間當(dāng)然好，可以實(shí)施現(xiàn)場教學(xué)。但一個產(chǎn)品工藝局限性大，無法包容常規(guī)生產(chǎn)工藝的所有特征。通常情況下，工藝類專業(yè)需選擇幾個典型產(chǎn)品工藝進(jìn)行教學(xué)，而一個學(xué)校不可能為此建設(shè)大量的生產(chǎn)車間。因此，選擇當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行教學(xué)就顯得十分必要，也符合工學(xué)結(jié)合的方針?？梢缘秸鎸?shí)生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行2～4次現(xiàn)場教學(xué)。當(dāng)然，這種教學(xué)的缺陷是無法進(jìn)行真實(shí)操作，只能針對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行講解。

考核過程 工藝類專業(yè)不同于機(jī)械及電子類專業(yè)，可以讓學(xué)生獨(dú)立完成某個設(shè)計及制備出相應(yīng)產(chǎn)品，即使有化工產(chǎn)品生產(chǎn)車間，也不能讓每個學(xué)生單獨(dú)操作合成出產(chǎn)品，至少需要3～5人合作完成整個操作過程，這樣，考核基準(zhǔn)就很難把握。通常情況下是以小組考核的方式進(jìn)行，在以團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式完成任務(wù)的基礎(chǔ)上，以組內(nèi)處于中等水平的學(xué)生為基準(zhǔn)，然后優(yōu)秀學(xué)生上浮，較差學(xué)生下浮。

“教學(xué)做”一體化是基于工作過程所倡導(dǎo)的，有“教學(xué)做”一體化實(shí)訓(xùn)裝置，學(xué)生的職業(yè)能力提高自然會快些。但作為工藝類專業(yè)，如果一味地追求真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境下教學(xué)，對大多院校來說，都是不大現(xiàn)實(shí)的，甚至?xí)压に囌n程實(shí)施推向死路。這里所說的基于工作過程的“教學(xué)做”一體化既包含真實(shí)情境下的教學(xué)過程，也包含虛擬情境下的教學(xué)，二者應(yīng)該有效結(jié)合，即使有“教學(xué)做”一體化場地，也不可能所有時間都在現(xiàn)場學(xué)習(xí)。因此，設(shè)計好教學(xué)單元，把工作任務(wù)分解好，把化工生產(chǎn)過程模擬好，再結(jié)合現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生理解崗位工作任務(wù)所需要的職業(yè)知識，完成崗位工作任務(wù)，也是基于工作過程所追求的境界。

[1]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京:教育科學(xué)出版社，2007．

[2]姜大源，吳全全.當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究：理論、實(shí)踐與創(chuàng)新[M].北京:清華大學(xué)出版社，2007．

[3]姜大源.工作過程導(dǎo)向的高職課程開發(fā)探索與實(shí)踐——國家示范性高等職業(yè)院校課程開發(fā)案例匯編[M].北京:高等教育出版社，2008．

[4]吳賽蘇.化工仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)在應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)中的開展與作用[J].廣東化工，2008，35（4）:113-115.

G712

A

1672-5727（2010）11-0119-02

馬長捷，男，吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授，應(yīng)用化工系主任，研究方向?yàn)楦叻肿硬牧稀?/p>

宋艷玲，吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化工系講師，研究方向?yàn)榛すに嚒?/p>

王蕾，吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化工系講師，研究方向?yàn)榛すに嚒?/p>