高職高?！痘卧僮鳌氛n程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

丁玉興，溫守東

(承德石油高等?？茖W(xué)?；瘜W(xué)工程系，河北承德 067000)

高職高?！痘卧僮鳌氛n程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

丁玉興，溫守東

(承德石油高等?？茖W(xué)?；瘜W(xué)工程系，河北承德 067000)

工學(xué)結(jié)合的課程改革是當(dāng)前高職高專教育教學(xué)改革所面臨的核心任務(wù)，依據(jù)工作過程導(dǎo)向的課程開發(fā)理念，采用“任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目導(dǎo)向”的方法，對《化工單元操作》課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段、考核評價(jià)方式、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)等方面進(jìn)行了改革和探索。

高職高專;化工單元操作;課程改革

石油化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是為石油和化工行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)第一線培養(yǎng)掌握石油化工專業(yè)知識，熟悉石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，能夠從事石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)行控制，典型設(shè)備的調(diào)試、操作和維護(hù)，基層生產(chǎn)技術(shù)管理的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用性人才?！痘卧僮鳌肥鞘突どa(chǎn)技術(shù)專業(yè)的一門重要的核心課程，其任務(wù)是傳授石油化工生產(chǎn)中單元操作的基本原理知識、培訓(xùn)化工單元崗位的實(shí)際操作技能，對專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起著舉足輕重的作用。我們按照工學(xué)結(jié)合、基于工作過程的課程開發(fā)理念，采用“任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目導(dǎo)向”的方法對《化工單元操作》課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段和考核評價(jià)方式等進(jìn)行了改革和探索，取得了顯著成績，提高了教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果。

1 課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用及教學(xué)目標(biāo)

《化工單元操作》是石油化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)的一門重要的工學(xué)結(jié)合學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，該課程的作用是通過教、學(xué)、做一體化的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生掌握化工生產(chǎn)過程中主要單元操作的基本原理、所用的典型設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝計(jì)算及操作基本技能，初步培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，應(yīng)用所學(xué)的知識分析和解決化工生產(chǎn)中的實(shí)際問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程準(zhǔn)備必要的化工知識和基本操作技能，并為畢業(yè)后從事本專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。《化工單元操作》課程的教學(xué)目標(biāo)要達(dá)到以下三點(diǎn)。

1.1 知識與技能目標(biāo)

通過化工單元操作課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠牢固掌握常見化工單元操作的理論基礎(chǔ)知識，并能結(jié)合化工單元操作理論知識分析實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)象，預(yù)測化工過程參數(shù)變化對化工過程的影響。使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，熟練掌握常見化工單元設(shè)備操作、常見故障排除方法，能夠利用現(xiàn)有設(shè)備完成指定的任務(wù)。能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和物系特性，正確組織生產(chǎn)工藝過程、選擇單元操作、配置設(shè)備、操作和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程，了解優(yōu)化生產(chǎn)過程的方法。

1.2 過程與方法目標(biāo)

在教學(xué)過程中有機(jī)結(jié)合學(xué)生、老師和實(shí)訓(xùn)設(shè)備的學(xué)習(xí)領(lǐng)域三要素，突出學(xué)生主體的教學(xué)理念，將每個(gè)任務(wù)單元作為一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，按照“資訊—決策—計(jì)劃—實(shí)施—檢查—評估”六步法來組織教學(xué);在實(shí)施過程中，教師布置工作任務(wù)，組織相應(yīng)的工具、設(shè)備、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書及資料等供學(xué)生選擇、決策，并制定相應(yīng)的計(jì)劃;在教師的監(jiān)督、引導(dǎo)下，進(jìn)行操作并做相應(yīng)操作記錄，期間根據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過程考核，以督促檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況;最后通過討論、總結(jié)對教學(xué)結(jié)果進(jìn)行評估。教學(xué)過程中要讓學(xué)生感受、理解知識和能力的產(chǎn)生與發(fā)展過程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我構(gòu)建知識和能力體系的方法以及探求知識的思維能力和思維習(xí)慣。

1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

課程教學(xué)中注重教書與育人相結(jié)合，使學(xué)生樹立正確的人生價(jià)值觀，端正生活態(tài)度。具有主動參與、積極進(jìn)取、崇尚科學(xué)、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思想意識;具有理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;具備辯證思維能力和創(chuàng)新精神;培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和正確的思維方式;培養(yǎng)創(chuàng)新意識和解決實(shí)際問題的能力。

2 《化工單元操作》課程學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)置

《化工單元操作》課程是以就業(yè)為導(dǎo)向、能力為本位的原則，依據(jù)石油化工技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)職業(yè)崗位能力的要求，以石油化工工藝主控工、現(xiàn)場操作工、設(shè)備維修工等操作崗位能力分析入手，將石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域中的班長、主操、副操、外線甲、外線乙等崗位培訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)內(nèi)容，與合作企業(yè)共同開發(fā)基于工作過程的課程內(nèi)容體系。即將石油化工工藝操作與設(shè)備維護(hù)的主要工作過程提煉出的典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為若干學(xué)習(xí)情境，每個(gè)學(xué)習(xí)情境設(shè)置一個(gè)貫穿項(xiàng)目，情境內(nèi)按工作流程設(shè)計(jì)若干個(gè)工作任務(wù)。每個(gè)學(xué)習(xí)情境都是化工企業(yè)最典型的真實(shí)生產(chǎn)過程，在設(shè)計(jì)情境內(nèi)、情境間的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)要保證專業(yè)技能訓(xùn)練的循環(huán)反復(fù)進(jìn)行，使學(xué)生的專業(yè)技能達(dá)到嫻熟水平。同時(shí)兼訓(xùn)崗位內(nèi)工作配合、崗位間工作配合，訓(xùn)練生產(chǎn)組織，系統(tǒng)協(xié)調(diào)的能力。

為完成各項(xiàng)工作任務(wù)，學(xué)生們必須主動學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，自主開展實(shí)踐技能訓(xùn)練。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)理論知識本著以“必需、夠用”為度、服務(wù)能力培養(yǎng)的原則;技能訓(xùn)練內(nèi)容主要是針對畢業(yè)生就業(yè)崗位需求，盡量做到既保證崗位工作任務(wù)與訓(xùn)練的一致性，又涵蓋工藝、設(shè)備、儀表、自控、分析檢驗(yàn)等核心內(nèi)容。完成全部學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)生基本上能夠達(dá)到石油化工工藝主控工、現(xiàn)場操作工、設(shè)備維修工的崗位能力和知識要求?；谏鲜鏊伎迹O(shè)置的學(xué)習(xí)情境見表1。

3 教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革

3.1 任務(wù)驅(qū)動、教學(xué)做一體化的教學(xué)方法

本課程采用“任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目導(dǎo)向”的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，全部課程分解為28個(gè)教學(xué)任務(wù)，每個(gè)工作任務(wù)都貼近實(shí)際工作，同時(shí)輔之以情境教學(xué)、案例教學(xué)等先進(jìn)的教學(xué)方法。倡導(dǎo)以學(xué)生為主體自主完成資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評價(jià)的全過程;充分挖掘?qū)W(xué)生能力培養(yǎng)的因素，以學(xué)生為主體，自主進(jìn)行計(jì)劃制定、過程實(shí)施、質(zhì)量控制與管理及工作評價(jià)，同學(xué)之間協(xié)同配合，共同完成“工作任務(wù)”，教師在其中只起到指導(dǎo)、答疑和歸納提升作用。學(xué)生以小組配合的學(xué)習(xí)形式，組內(nèi)成員在完成每一次教學(xué)任務(wù)時(shí)都分工明確，按照規(guī)定完成資料收集、計(jì)劃制定、擬定安全注意事項(xiàng)、熟悉操作規(guī)程、實(shí)施裝置操作等工作任務(wù)，通過反復(fù)訓(xùn)練，使學(xué)生熟練掌握專業(yè)技能，學(xué)習(xí)到與操作有關(guān)的理論知識，特別是應(yīng)用理論知識解決問題問題的能力得到提高，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，并在工作中享受自我實(shí)現(xiàn)的成就感，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)結(jié)束時(shí)教師對任務(wù)相關(guān)的理論知識進(jìn)行系統(tǒng)提煉。

表1 化工單元操作學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

3.1.1 引導(dǎo)文法和小組討論法。學(xué)生組成一個(gè)模擬化工生產(chǎn)車間，在車間主任和班組長的組織下，在學(xué)習(xí)任務(wù)單的引導(dǎo)下，通過1)明確工作任務(wù);2)學(xué)生獨(dú)立探索;3)小組協(xié)作學(xué)習(xí);4)教師指導(dǎo);5)角色扮演;6)完成工作任務(wù);7)技能培訓(xùn);8)答辮與評價(jià);9)總結(jié)與撰寫報(bào)告等多元化的方式完成職業(yè)能力的培養(yǎng)。

3.1.2 經(jīng)驗(yàn)分享法。在實(shí)踐中注重組織學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)交流與辯論，讓每個(gè)學(xué)生在班級中都有答辯的機(jī)會。答辯時(shí)一人答辯，其他同學(xué)和老師進(jìn)行提問，互相交流、共同提高。

3.1.3 自主學(xué)習(xí)法。通過在線網(wǎng)站和教學(xué)錄像、動畫視頻、電化教學(xué)片等內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

3.1.4 充分利用多媒體和化工仿真技術(shù)。多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程始終。由于多媒體技術(shù)集圖、文、聲、像于一體，可以利用圖文并茂、動靜結(jié)合、聲情融匯的功能為化工單元操作教學(xué)提供了新的手段。傳統(tǒng)的化工單元操作教學(xué)過程常常存在重過程理論陳述輕設(shè)備結(jié)構(gòu)認(rèn)識的問題，其結(jié)果是缺乏對化工單元操作過程的直觀了解、體會，缺乏對單元操作過程設(shè)備結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識，因而對結(jié)構(gòu)較復(fù)雜設(shè)備難于進(jìn)行深入分析。采用圖片、設(shè)備模型、投影、錄像、小型設(shè)備實(shí)物等直觀教學(xué)方式，能夠幫助學(xué)生深入了解單元操作過程原理、直觀形象地了解和掌握設(shè)備原理及構(gòu)造［1］。通過形象化教學(xué)既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又加深了學(xué)生的理解和記憶。

化工仿真就是利用軟件在計(jì)算機(jī)上，以實(shí)際生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)，通過建立生產(chǎn)裝置中各種單元操作的動態(tài)特性模型以及各種設(shè)備的特性模型，從而建立起與各種化工生產(chǎn)操作相關(guān)的虛擬環(huán)境。其流程原理、控制手段、操作場景、操作界面與化工生產(chǎn)實(shí)際情況基本相似。學(xué)生在互動良好的仿真實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行模擬操作，掌握復(fù)雜控制系統(tǒng)的投運(yùn)和調(diào)整技術(shù)，提高對化工過程動態(tài)運(yùn)行的分析和決策能力。除了開、停車與正常運(yùn)行外，化工仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還允許教師設(shè)置故障，模擬故障現(xiàn)象，要求學(xué)生解決，以提高學(xué)生判斷問題和解決事故的能力［2－3］。

3.2 以企業(yè)工作過程為依據(jù)設(shè)計(jì)教學(xué)過程

按照化工單元操作從業(yè)人員完成具體工作任務(wù)的工作過程，確定從認(rèn)識整體工藝流程—了解主要設(shè)備構(gòu)造—明確加工物系—理解工藝指標(biāo)—依據(jù)規(guī)程開、停車、穩(wěn)定操作—分析檢驗(yàn)—經(jīng)濟(jì)核算的流程重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系;以化工單元操作技術(shù)的具體應(yīng)用為線索，依據(jù)各化工單元操作在化工生產(chǎn)中承擔(dān)的功能不同將整個(gè)課程分解成若干學(xué)習(xí)情境;依學(xué)習(xí)情境所涉及內(nèi)容和處理物料的過程、步驟設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù);依企業(yè)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)教學(xué)流程。把技能訓(xùn)練和知識的掌握貫穿于以工作任務(wù)為載體的任務(wù)教學(xué)中，教學(xué)過程中各學(xué)習(xí)情境獨(dú)立設(shè)置貫穿項(xiàng)目，情境內(nèi)按工作流程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù);情境間、情境內(nèi)的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)保證專業(yè)技能訓(xùn)練反復(fù)進(jìn)行，學(xué)生學(xué)習(xí)過程為先會做事后懂原理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行知識的系統(tǒng)提煉;采用理論實(shí)踐一體化教學(xué)，學(xué)生分組訓(xùn)練，以此發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、策劃、完成、評價(jià)整個(gè)崗位工作任務(wù)的能力，獲取工作過程必需的相關(guān)知識，增強(qiáng)為適應(yīng)現(xiàn)代化工企業(yè)特別強(qiáng)調(diào)的合作協(xié)調(diào)完成任務(wù)的意識，提高綜合職業(yè)能力。

這樣的課程開發(fā)過程保證教學(xué)內(nèi)容始終與行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展要求緊密聯(lián)系，學(xué)生形成的職業(yè)能力素質(zhì)不僅能夠滿足崗位工作任務(wù)的要求，同時(shí)還具有一定的職業(yè)崗位遷移能力。

3.3 以學(xué)生為主體，實(shí)施六步法教學(xué)

對于每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成，都是采用“資訊—決策—計(jì)劃—實(shí)施—檢查—評估”六步法來組織教學(xué)，教學(xué)過程中以學(xué)生為主體，教師進(jìn)行適當(dāng)講解、并進(jìn)行引導(dǎo)、監(jiān)督、評估。根據(jù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的具體內(nèi)容，可以分別采用集中講解、分組實(shí)施、過程考核、分組或集中討論、總結(jié)等形式組織安排實(shí)施。教師根據(jù)編寫的學(xué)習(xí)項(xiàng)目計(jì)劃書布置工作任務(wù)，組織相應(yīng)的工具、設(shè)備、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書等供學(xué)生使用。學(xué)生根據(jù)任務(wù)需要選擇不同的單元操作，并制定相應(yīng)的計(jì)劃，在教師的監(jiān)督、引導(dǎo)下進(jìn)行操作并做相應(yīng)操作記錄。期間根據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過程考核，以督促檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況;最后通過討論，總結(jié)對教學(xué)結(jié)果進(jìn)行評估。通過6個(gè)學(xué)習(xí)情境的24個(gè)工作任務(wù)的完成，學(xué)生的化工操作能力可以遷移，實(shí)觀學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 考核評價(jià)方法

注重職業(yè)能力考核和過程性考核，檢查學(xué)生對每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況和對基礎(chǔ)理論的掌握程度。過程成績與考試成績的比例為6∶4，過程考核主要涉及到課率、學(xué)習(xí)態(tài)度、遵守紀(jì)律以及積極參與和完成每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)工單的情況，以全部學(xué)習(xí)任務(wù)單成績的算術(shù)平均值為過程成績，對基礎(chǔ)理論采用書面考試方式進(jìn)行考核，主要考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況。

4 加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)，構(gòu)建立體化教學(xué)資源

化工單元操作課程依托的實(shí)訓(xùn)室是石油化工崗位基本操作技能實(shí)訓(xùn)中心。經(jīng)過十幾年的建設(shè)，該中心已具備了承接化工單元操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)的能力，特別是經(jīng)過國家示范建設(shè)的重點(diǎn)投入，硬件建設(shè)取得了長足的進(jìn)步。該中心配備了比較先進(jìn)的流體輸送、傳熱、精餾、吸收、過濾、萃取、干燥等單元實(shí)訓(xùn)裝置，管路拆裝實(shí)訓(xùn)裝置和苯甲酸鈉生產(chǎn)綜合裝置以及配套的檢測設(shè)備。應(yīng)用上述設(shè)備學(xué)生們既可以進(jìn)行常見化工單元過程的手工操作、理論驗(yàn)證，也可自行設(shè)計(jì)相對復(fù)雜的生產(chǎn)過程進(jìn)行化工操作工崗位操作技能實(shí)訓(xùn)，了解MCGS和DCS控制原理，掌握其操作控制方法，體驗(yàn)現(xiàn)代化工自動化的無窮魅力。

實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)的另一項(xiàng)工作是內(nèi)涵建設(shè)。幾年來通過校企合作，該項(xiàng)工作順利完成:制定和完善了實(shí)訓(xùn)中心管理制度;以化工主控工崗位工作任務(wù)為引導(dǎo)，以其職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)為參照，以典型化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程為載體，開發(fā)了基于工作過程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目;完善了課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和考核標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)文件;編寫了實(shí)訓(xùn)課程指導(dǎo)書;進(jìn)行了文化環(huán)境建設(shè)，包括在實(shí)訓(xùn)室墻壁懸掛設(shè)備示意圖、設(shè)備操作規(guī)程和模擬企業(yè)文化標(biāo)示等。

本課程在校園網(wǎng)上建有專門網(wǎng)站，提供了包括授課教案、課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、學(xué)生手冊、教師手冊、視頻動畫等在內(nèi)的多種學(xué)習(xí)資源。新型的教學(xué)做一體化教材、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)，形成了多種媒體有機(jī)結(jié)合的立體化教材，為學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果提供條件和保障。

［1］ 甘勍.化工原理課程中的“仿真”教學(xué)［J］.化工職業(yè)技術(shù)教育，2008(04):44－45.

［2］ 趙剛.化工仿真實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1996.

［3］ 李士雨.化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)研究改革的研究與實(shí)踐［J］.化工高度教育，2003(2):49－52.

Teaching Reform and Practice of Chemical Unit Operation in Higher Vocational Colleges

DING Yu-xing，WEN Shou-dong
(Department of Chemical Engineering，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

Work-integrated learning is the core tasks of curriculum teaching reform in higher vocational education.Based on the concept of process-oriented curriculum development，with the method of“task-driven，project-oriented”，the paper discusses the course reform of“chemical unit operation”，including teaching content，teaching methods and tools，evaluation methods，training rooms construction and other aspects as well as the great achievements.

higher vocational college;chemical unit operation;curriculum reform

TQ-41

B

1008-9446(2012)01-0047-05

2011-10-25

丁玉興(1960－)，男，承德隆化人，承德石油高等專科學(xué)?；瘜W(xué)工程系教授，主要從事化工原理與化工設(shè)備的教學(xué)工作。