《無機物工藝》中理實一體教學模式的改革探究

孫秀華　白潔妍

摘 要：理實一體化教學模式是指將理論教學與實踐教學有機的融合在一起，在實訓過程中掌握理論知識的方法。“一個中心，四個導向”的模式，即從“工作任務中來，到企業(yè)崗位中去”為中心，基于任務驅(qū)動、思維導圖、角色扮演、情景教學為導向，在無機物實訓車間學生是主人、是設計者，完全體現(xiàn)學生的自主性、能動性，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。文中就這些內(nèi)容做了規(guī)范，為這一部分的教學模式做出探索性論述。

關鍵詞：理實教學 三維仿真 實訓創(chuàng)新 改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（c）-0120-02

海西職校地處青海海西州柴達木經(jīng)濟循環(huán)區(qū)，柴達木在特殊的地質(zhì)發(fā)展過程中，富集了鹽湖、石油、天然氣有色金屬等大量的礦產(chǎn)資源。自2005年成立柴達木經(jīng)濟循環(huán)區(qū)后相應的鹽化工、煤化工、石油化工企業(yè)如雨后春筍般入住海西。目前僅生產(chǎn)能力在100萬噸以上的純堿企業(yè)就有四家入住海西，所以現(xiàn)在的海西又有“中國堿都”之稱。我校的化學工藝專業(yè)正是在這一潮流的推進下發(fā)展壯大。現(xiàn)該專業(yè)已經(jīng)被評為我省的重點建設專業(yè)之一，并在第三批示范校建設中成為重點建設專業(yè)。

專業(yè)在建設過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學方法已不能滿足企業(yè)對學生的要求。尤其要改變陳舊的教學方法，改變傳統(tǒng)的“五個一”教學模式即“一間教室、一塊黑板、一支粉筆、一位教師、一本教案”的教學模式。讓學生更多的走出課堂，走進實訓室、走進工廠。多門課程已經(jīng)實現(xiàn)了理實一體教學。而本專業(yè)的核心課程《無機物工藝》一直是課程體系改革的難點，很難運用理實一體化教學方式。這是由于該課程包含的項目比較龐大，不利于任務實施。各任務中包含的工藝種類比較冗雜，工藝控制參數(shù)繁多，購置實訓設備很難兼顧多種方法及工藝流程。如果經(jīng)常到企業(yè)見習學習，不僅給企業(yè)帶來諸多不便，而且存在安全隱患。況且受學校經(jīng)費限制不可能購置全部工藝實訓裝備。

我?；そ萄惺医?jīng)過多年的積極探索，經(jīng)過兩年時間建成離子膜電解氯化鈉生產(chǎn)燒堿工藝沙盤和合成氨理實一體實訓裝置（圖1）。沙盤實訓雖然將枯燥的工藝知識變成了模擬生產(chǎn)場景，引起學生學習興趣的同時提高課堂效率。但沙盤在教學中也存在一定的局限性。沙盤結(jié)構是有機塑料組成，易于破損、不易維修。沙盤的面積有限不可能同時滿足40人/班的授課，很難實現(xiàn)小組任務教學。并且體現(xiàn)的流程單一，不便展現(xiàn)多種生產(chǎn)工藝，不利于知識拓展。況且學生只是模仿教師演示，思想被禁錮，不利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，不利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

合成氨理實一體實訓裝置包含沙盤、三維場景仿真實訓操作。其中三維場景仿真實訓操作是該裝置的核心。該軟件的優(yōu)點是以游戲的模式設置，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生在游戲場景中做到“玩中學、學中玩”，并使學生在參與、體驗中完成了從知識到技能的轉(zhuǎn)化。三維場景更貼近工廠情景，美化的生產(chǎn)場景有助于學生克服對化工的恐懼心理。培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。但缺點是工藝單一，不能兼容其他工藝。仿真平臺必須借助電腦軟件，學生要具備一定的計算機知識，且程序復雜學生不易掌握。受資金影響，計算機的數(shù)量和站點數(shù)量也限制其發(fā)展，最大的弊端是忽略了學生的動手能力的培養(yǎng)。

針對上面兩種理實一體教學中存在的問題，我?；そ萄惺以诮梃b國內(nèi)外理實一體的先進案例的基礎上，結(jié)合我校實際，在《無機物工藝》理實一體的教學中進行大膽嘗試，自創(chuàng)“一個中心，四個向?qū)А钡慕虒W方法，設計了“一個中心，四個導向”的模式，即從“工作任務中來，到企業(yè)崗位中去”為中心，基于任務驅(qū)動、思維導圖、角色扮演、情景教學為導向。所需設備只是不同類型的模型管線、閥門、泵、罐體、塔器、儀表等其他所需的設備模型兩套，在無機物實訓車間學生是主人、是設計者。完全體現(xiàn)學生的自主性、能動性。完全松開了學生的手、腳、思想。每一小組在任務驅(qū)動下自主學習，在思維導圖的引導下找到所需設備。分配角色讓小組人員各司其職，各負其責，共同完成本工段工藝的整體設計。模擬工廠情景體驗生產(chǎn)實踐，學習化工生產(chǎn)工藝知識和操作技能。具體的操作過程如圖2。

（1）按任務驅(qū)動隨機分組，確定好各項注意事項后，教師將教學內(nèi)容設計成一個或多個具體的任務，如在氨鹽水碳酸化工藝中將復雜的工藝分為多個子任務（任務分配見圖2）。對任務的要求是要層層推進并達到最終和教學目標一致的教學目的。學生在教師的指導下，以任務為驅(qū)動，通過完成任務來培養(yǎng)獨立探索能力和團隊合作精神的一種教學方法。它能有效激發(fā)學生的學習欲望，提高學生的思維能力，培養(yǎng)學生的觀察力和想象力。

（2）用思維導圖按圖索驥的找到所需設備，首先要了解工藝的目的及原理便于找到合適的主體設備，如碳化的目的是氨鹽水吸收二氧化碳制備重堿，所以用到的主題設備碳化塔；其次要知道工藝的原料便于找到原料的前處理工序及設備，如二氧化碳要經(jīng)過壓縮，學生就要用到壓塑機，氨鹽水怎樣轉(zhuǎn)化為中和水進而要用到清洗塔和制堿塔；最后是掌握工藝的產(chǎn)品便于找到產(chǎn)品的后續(xù)處理設備。如碳化尾氣要經(jīng)過尾氣吸收塔再去凈化器的處理，出堿液集合在出堿槽中，所以相應的設備就是吸收設備-尾氣吸收塔、凈化設備—尾氣凈氨塔和集合設備——出堿槽。用思維導圖按圖索驥的找到所需設備。對于思維導圖的制作要以直觀、精美為原則，讓學生易于理解并產(chǎn)生濃厚的學習興趣。通過對樹狀思維導圖的學習，培養(yǎng)學生分析和問題和解決問題的能力及發(fā)散思維的習慣。這種教學方法有利于學生歸納整理，強化記憶。

（3）能很好地應用角色扮演法，按工廠班組分配角色，如班長、主操、其他操作工。在前面設備已經(jīng)選擇的前提下設計本崗位的工藝流程、控制條件。讓小組人員各司其職，各負其責。小組共同完成本工段工藝的整體設計。在講解設備時將枯燥的設備原理設計成形象的敘事小故事，將設備擬人化、原理形象化。將角色扮演與崗位體驗集于一身，使學生在參與、體驗中完成了從知識到技能的轉(zhuǎn)化。在引起學生學習興趣的同時提高課堂效率。設計過程中教師只是提供學生所需的各種訴求，不參與設計，設計思路不受外界影響。這樣可以充分發(fā)揮學生的主管能動性，讓學生的思想插上翅膀，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新的能力。

（4）模擬工廠情景進行情景教學法，首先讓學生拿出模擬方案，其次是小組分配任務。進行交接班場景模擬、生產(chǎn)場景，緊急停車、事故處理等多種模擬情景。體驗生產(chǎn)實踐，學習化工生產(chǎn)工藝知識和操作技能，增強學生對化學工業(yè)和化工產(chǎn)品、清潔生產(chǎn)與責任關懷、生產(chǎn)裝置與生產(chǎn)流程、機械裝置與管路等全方位、多層面的感性認識，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力與責任感。這樣做充實了學生在課堂中接受不到的能力，提升學生的企業(yè)需求的多方面的能力。

這種教學方法不僅增進了學生對課程的興趣，激發(fā)了創(chuàng)新意識，而且也培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，提高了學生的動手能力、溝通能力、協(xié)作能力和策劃能力，真正實現(xiàn)了《無機物工藝》教學的超文本化。但在教學過程中也存在一定的困難。就學生而言難以調(diào)動所有學生的積極性，學生一遇到困難就輕言放棄。要求教師在課下做大量工作，對教師的要求也很高。不僅要有豐富的專業(yè)知識和開闊的思維。而且要盡可能公平公正地評價每一位學生。

參考文獻

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