淺析工學(xué)結(jié)合模式下《化工單元過程及操作》課程改革

饒金星

(福建化工學(xué)校，福建 廈門 361022)

1.前言

2003年至2004年教育部就職業(yè)教育的發(fā)展及改革進行調(diào)研，認為職業(yè)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)培訓(xùn)具有較強實際動手能力的技能型人才，而完成這一任務(wù)的關(guān)鍵就在于加強職業(yè)教育實驗實訓(xùn)基地的建設(shè)，強化學(xué)生實際動手能力的訓(xùn)練，從而引導(dǎo)職業(yè)教育辦學(xué)指導(dǎo)思想的轉(zhuǎn)變，確立“以就業(yè)為導(dǎo)向，深化教育教學(xué)改革，培養(yǎng)制造業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技能型人才”的職業(yè)教育辦學(xué)思想。在2006年教育部第16號文件《關(guān)于全面提高職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》再次強調(diào)“加大課程建設(shè)與改革的力度，增強學(xué)生職業(yè)能力”。近幾年國家財政對職業(yè)學(xué)校實驗實訓(xùn)設(shè)備的建設(shè)進行大量投入使我校化工專業(yè)的實驗實訓(xùn)設(shè)施得到良好的提升，對《化工單元過程及操作》課程在工學(xué)結(jié)合模式下進行改革提供了堅實的基礎(chǔ)?！肮W(xué)結(jié)合”作為現(xiàn)代職業(yè)教育的先進理念，強調(diào)學(xué)生的學(xué)習過程與實際工作緊密結(jié)合，以職業(yè)為導(dǎo)向，把課堂教學(xué)為主的學(xué)校教育和直接獲取實際經(jīng)驗的校外工作相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生操作能力及綜合職業(yè)能力。

《化工單元過程及操作》課程不但內(nèi)容多，涉及面廣，課程和化工生產(chǎn)過程及化工設(shè)備的構(gòu)造與操作緊密相連，工程實踐性強，課程在化工專業(yè)的地位極其重要，因此將工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式作為本課程教學(xué)改革的重點，將流體輸送、精餾、傳熱等化工單元操作的學(xué)習以真實的生產(chǎn)過程為主線，以典型的工作任務(wù)為載體組織教學(xué)，實現(xiàn)教、學(xué)與實際工作真正結(jié)合的項目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)過程，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)逐步向?qū)嵱?xùn)現(xiàn)場轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)課堂和實訓(xùn)車間的一體化對接。

2.課程改革指導(dǎo)思想及目標

根據(jù)《化工單元過程及操作》課程培養(yǎng)目標的要求，結(jié)合化工企業(yè)中實際崗位對學(xué)生能力的需求，在工學(xué)結(jié)合模式下合理選取教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生為中心，將“項目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動”等教學(xué)方法作為主線，讓學(xué)生掌握化工生產(chǎn)中常見的化工生產(chǎn)過程及單元操作的前提下強化管路拆裝、精餾、吸收等重要單元操作的實際操作技能的訓(xùn)練，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習能力、動手能力。通過課程改革，整合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段和考核方式，達到理論與實踐、知識與技能、上課與操作的有機結(jié)合，提高本課程的教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。課程教學(xué)內(nèi)容的選擇以專業(yè)知識、技能應(yīng)用能力、自主學(xué)習及創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)培養(yǎng)為依據(jù)，結(jié)合學(xué)歷證書及職業(yè)資格證(兩證制)來確定課程的知識目標及能力目標，并結(jié)合翔鷺石化、金桐洗滌劑公司等校企合作單位的實際生產(chǎn)過程的真實工作任務(wù)作為載體來開展課程教學(xué)及改革。

3.課程改革方案及課程教學(xué)內(nèi)容體系

本課程教學(xué)要求學(xué)生掌握常見化工單元操作的基本原理及相應(yīng)設(shè)備的構(gòu)造，強化應(yīng)用，重點培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力;貫徹工學(xué)結(jié)合將理論教學(xué)與實踐實訓(xùn)緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生將課程知識與技能結(jié)合，做到“教、學(xué)、做”的一體化;教學(xué)過程中努力做到課堂與車間、教學(xué)內(nèi)容與崗位及學(xué)業(yè)與職業(yè)的對接。根據(jù)“以能力為本位，職業(yè)實踐為主體”的專業(yè)改革及課程改革的總體要求，將《物理化學(xué)》、《化工原理》及《化工仿真實訓(xùn)》課程融入《化工單元過程及操作》課程教學(xué)體系，將專業(yè)主干課程準確導(dǎo)向?qū)I(yè)技術(shù)，促進工學(xué)結(jié)合。在確定了主要教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上將課程教學(xué)定向為模塊化、項目式教學(xué)，以實踐技能培訓(xùn)為核心，以典型的工作任務(wù)為驅(qū)動，將各個單元操作分解為相對獨立的教學(xué)模塊，并將每個教學(xué)模塊細化成若干教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)校已有的實驗實訓(xùn)設(shè)備將教學(xué)模塊的實踐內(nèi)容分解為多個任務(wù)讓學(xué)生在實訓(xùn)實踐中去完成;完成各單元操作的教學(xué)模塊后，再結(jié)合化工企業(yè)實際生產(chǎn)工藝將學(xué)到的各單元操作擺入實際生產(chǎn)工藝過程，讓學(xué)生明白各單元操作的獨自作用與聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習－探索－研究－總結(jié)等一系列行動中逐步提高。為使學(xué)生所學(xué)知識和技能具有針對性和適用性，以便學(xué)生在今后工作中能操作應(yīng)用，本課程教學(xué)過程中結(jié)合化工生產(chǎn)工藝過程的技術(shù)特點，按“工學(xué)結(jié)合”理念構(gòu)建課程教學(xué)體系，選擇了化工生產(chǎn)中常見的六大單元操作:流體輸送、非均相分離、傳熱(包括蒸發(fā))、精餾、吸收、制冷形成六個教學(xué)項目及模塊。

化工單元操作教學(xué)模塊 理論學(xué)習主要內(nèi)容 教學(xué)實踐項目 教學(xué)形式流體輸送 流體流動基本知識、化工管理、離心泵管路拆裝、離心泵操作、流量調(diào)節(jié) 講授、仿真、實訓(xùn)非均相分離 沉降、過濾、離心分離 沉降實驗、板框壓過濾 講授、實訓(xùn)傳熱(蒸發(fā)、干燥) 傳熱原理、換熱器、蒸發(fā)及設(shè)備、干燥 換熱器拆裝、干燥實驗 講授、仿真、實訓(xùn)精餾 精餾原理及設(shè)備、精餾流程 精餾實驗實訓(xùn) 講授、仿真、實訓(xùn)吸收 吸收原理及流程 吸收實驗實訓(xùn) 講授、仿真、實訓(xùn)制冷 制冷原理及設(shè)備 制冷設(shè)備認識 講授、仿真、實訓(xùn)

4 課程改革實施辦法

4.1 教學(xué)組織模式

為實現(xiàn)“教、學(xué)、做”融為一體的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式，著重學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，將上課的主要場所放在實訓(xùn)車間、教具展示室及多功能多媒體仿真教室。實訓(xùn)車間里有化工單元操作的整體設(shè)備，教具展示室及多功能教室可向?qū)W生展示管件及化工設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，并可以用多媒體仿真模擬設(shè)備的運轉(zhuǎn)及操作狀況。教師在完成理論教學(xué)后布置具體的實踐任務(wù)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下根據(jù)任務(wù)中各職業(yè)崗位的要求分工并自主完成相關(guān)任務(wù);教師在實踐教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)，整個過程分五步進行:“布置任務(wù)→制定計劃→任務(wù)實施→提交任務(wù)→任務(wù)驗收”。實訓(xùn)中的任務(wù)是對實際工作崗位的改造，每個任務(wù)都是通過對多個技能訓(xùn)練來完成，而技能訓(xùn)練過程涉及理論教學(xué)中的一個或多個知識點;教師與學(xué)生之間以任務(wù)為連接點展開對知識的學(xué)習，再由知識轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄埽础叭蝿?wù)→知識→技能”的學(xué)習過程。在任務(wù)的實施過程中根據(jù)任務(wù)的難易程度安排學(xué)生獨立或小組合作完成，使學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，多方面訓(xùn)練學(xué)生的實際操作技能并最終獲得專業(yè)知識和技能。比如在講授完流體輸送理論知識后安排一周的管路拆裝綜合實訓(xùn)項目，實訓(xùn)中將學(xué)生分成幾個小組，給每組一份管路裝配圖(大任務(wù))，要求學(xué)生按圖裝配管路;在實訓(xùn)中再將裝配任務(wù)分解為:(1)列管路裝配領(lǐng)料單、(2)領(lǐng)料、(3)裝配管路、(4)試壓試漏、(5)離心泵開停車及管路流量調(diào)節(jié)、(6)拆卸管路等六個子任務(wù);讓學(xué)生在一周的實訓(xùn)中逐步完成上述任務(wù)。在實訓(xùn)中學(xué)生會將化工管路、離心泵等相關(guān)知識加以掌握和應(yīng)用，并在管路裝配、離心泵操作及流量調(diào)節(jié)等基本技能得到培訓(xùn)及強化，同時使學(xué)生的團隊協(xié)作精神得到強化。教師在教學(xué)過程中充當“車間主任”或“現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)”的角色對每組學(xué)生任務(wù)的完成情況及其團隊精神加以總結(jié)和點評。

4.2 課程教學(xué)與職業(yè)技能培訓(xùn)相結(jié)合

將國家職業(yè)資格“化工總控工”技能鑒定的考核取證工作融入到本課程教學(xué)體系;以基本技能培訓(xùn)為中心，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強實驗實訓(xùn)內(nèi)容的針對性，堅決落實省教育廳對職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生“雙證書制”的要求，保證大部分學(xué)生能通過“化工總控工”技能鑒定，在畢業(yè)前就獲得化工相關(guān)崗位的上崗證。

4.3 多種教學(xué)方法及現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用

在本課程教學(xué)過程中應(yīng)用“任務(wù)驅(qū)動，項目引領(lǐng)”等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動有效的完成學(xué)習任務(wù)及技能培訓(xùn)任務(wù)，加強學(xué)生學(xué)習及實習的目的性及針對性，提高學(xué)生在實踐技能方面的自主學(xué)習能力及獨立工作的能力。教學(xué)過程中利用多媒體輔助教學(xué)技術(shù)、化工仿真技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段輔助教學(xué);多媒體教學(xué)集聲音、圖像和動畫為一體，為學(xué)生提供生動逼真的學(xué)習情景，可生動形象說明化工設(shè)備的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu);采用仿真技術(shù)可以模擬真實的化工生產(chǎn)實際操作與控制的系統(tǒng)環(huán)境，在此基礎(chǔ)上進行正常開車、正常停車及正常運行及緊急停車和事故處理等過程的練習，使學(xué)生具有身臨其境的真實感受，并掌握各化工單元操作設(shè)備的操作方法，傳統(tǒng)的化工實驗若發(fā)生誤操作可能導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至發(fā)生安全事故;仿真教學(xué)中學(xué)生發(fā)生錯誤，軟件會發(fā)出報警并給出提示，不會引發(fā)安全問題，學(xué)生還可以觀察到錯誤后果并及時糾正。比如在執(zhí)行精餾教學(xué)模塊時，教師制作好多媒體課件利用多媒體輔助教學(xué)講授精餾原理及相關(guān)的理論知識;再將課堂轉(zhuǎn)移至精餾實訓(xùn)車間讓學(xué)生對精餾設(shè)備及流程從感性認識到熟練掌握，并讓學(xué)生完成精餾設(shè)備流程圖的繪制任務(wù);第三階段在仿真教室讓學(xué)生進行精餾操作的仿真培訓(xùn)，讓學(xué)生對精餾的冷態(tài)開車、正常運行及停車操作得到培訓(xùn)，在仿真過程中教師可以設(shè)置故障讓學(xué)生去排除，以提高學(xué)生的判斷能力及解決問題的能力;最后再次將課堂移回精餾實訓(xùn)車間，采用任務(wù)引領(lǐng)法讓學(xué)生真刀真槍的做精餾實訓(xùn)，任務(wù):將20%的酒精水溶液精餾至80%以上，最后以濃度、產(chǎn)量、功耗等指標來評定學(xué)生的操作情況。在不同的教學(xué)階段學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容逐步加深理解和認知，實操能力也不斷提高，并且可以避免實訓(xùn)設(shè)備由于學(xué)生的誤操作而造成的可能損壞，延長設(shè)備的使用壽命。

4.4 積極開展第二課堂活動

為了配合本課程教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，教研組積極開展與課程有關(guān)的第二課堂活動作為課程教學(xué)的補充和延伸;組織化工興趣小組并開展相應(yīng)的課外活動，定期讓學(xué)生到相關(guān)化工企業(yè)參觀，組織學(xué)生參加綠色化工夏令營等活動;舉辦化工單元操作競賽及仿真操作競賽，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國的化工技能競賽并取得一定成績。通過第二課堂激發(fā)學(xué)生對本課程的興趣，加深對本課程知識和能力的掌握，提升學(xué)生的實踐操作能力。

5 課程考核方式

課程考核是檢驗學(xué)生學(xué)習本課程知識掌握及操作能力情況，考核要覆蓋教學(xué)大綱的知識點及重難點，還要保證職業(yè)技能的能力需求，傳統(tǒng)的考核方式顯然已不適應(yīng)當下“工學(xué)結(jié)合”的培養(yǎng)模式。在本課程改革后的考核模式側(cè)重“任務(wù)完成過程”的考核，結(jié)合結(jié)果評定的考核模式，建立以能力為中心的課程考核體系?？己艘c包括出勤率、基本技能、實踐操作、職業(yè)素養(yǎng)、團隊精神等;考核的方式可以是項目考核及階段考核和知識問答等，過程考核占60%，結(jié)果考核占40% 。過程考核內(nèi)容包括:學(xué)習態(tài)度、崗位紀律、崗位職責認知、任務(wù)完成進度、協(xié)作精神、知識綜合運用能力等，結(jié)果評定主要依據(jù)任務(wù)及項目完成的質(zhì)量及實訓(xùn)報告等。

6 結(jié)束語

本課程通過工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式下的教學(xué)改革，加強課程理論與實踐的有機結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析能力及解決問題的能力，提高學(xué)生的實踐操作能力。在教學(xué)過程中使知識傳授與技能訓(xùn)練緊密結(jié)合，采用項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法來組織教學(xué)，最終實現(xiàn)知識領(lǐng)域和行動領(lǐng)域的融合。

［1］冷士良主編.化工單元過程及操作［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版，2007.

［2］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.

［3］趙志群.對工學(xué)結(jié)合課程的認識(一)［J］.職教論壇，2008，1.