基于工作过程的化工生产技术课程开发

刘振河

基于工作过程的化工生产技术课程开发

刘振河

(天津石油职业技术学院,天津市 301607)

以高职化工技术类专业核心课程《化工生产技术》课程设计为示例,阐述了基于工作过程的课程开发和行动导向的教学过程设计的理念、进行课程设计的思路、设计流程及设计方法等。

化工技术;课程设计;任务分析;学习情境;学习评价

基于工作过程的学习领域课程研究是职业教育专业核心课程改革的重点和热点,《化工生产技术》作为课程开发的一个典型实例,就是基于工作过程的课程开发和行动导向的教学过程设计的理念进行设计的。

一、化工生产技术课程定位

(一)课程的专业定位

《化工生产技术》课程是综合化课程,它建立在化学基础、化工设备操作、化学反应器操作等课程之上,所涉及内容是化工产品生产所必须的知识和技能,并为化工DCS控制与操作、化工综合实训等后续课程的学习和技能训练奠定基础。

(二)课程能力定位

《化工生产技术》课程面向的职业岗位(群)主要为化工产品生产通用工艺人员、有机化工生产人员和无机化工生产人员所从事的工种、岗位。对应职业技能定位为:化工生产装置操作技能,具体而言是化工生产现场操作(外操工)技能,也与化工生产主控操作(内操工)技能、产品分析检验技能等相关,与化工DCS控制与操作等课程及考工训练相结合,可参加化工总控工的技能鉴定并取得证书。教学实施中也将以化工总控工(职业编码:6-03-01-17)职业/岗位标准作为参照,强化技能训练。

(三)课程培养目标定位

《化工生产技术》课程作为应用化工技术专业的一门专业核心课程,其培养目标为:专业能力——化工生产过程工艺影响因素的分析和选择能力;原材料消耗、生产能力等工艺计算能力;工艺流程图阅读和绘制能力;典型装置的开、停车、正常操作及维护能力等。方法能力:自主学习获取信息的能力、决策与规划的能力、评价执行结果的能力。社会能力:职业素养、团队合作精神、“HSE”管理理念、创新精神等等。

二、化工生产技术课程设计

(一)典型工作任务分析

通过广泛的企业调研以及学生就业跟踪调查等,明确化工技术类专业学生对应职业岗位群主要是化工生产职业岗位群。收集从企业管理人员到一线技术人员的意见,对职业岗位及其岗位要求进行分析,归纳出高职化工技术类专业学生从事应用化工类职业岗位群应具有的综合能力和专项能力,从而明确应用化工技术专业的培养目标、职业岗位(群)定位。

典型工作任务分析

职业岗位(群)定位是:能从事化工工艺运行控制、化工生产设备与装置操作与控制、化工设备维护与保养、化工产品质量控制、化工生产技术及管理等岗位工作的高技能人才。

化工产品生产岗位要求是:通过查阅相关资料、收集技术数据,参照工艺流程图、设备图等,对所要生产产品的生产过程进行工艺分析、设备分析、原材料分析,选择合理的工艺条件,熟练操作和维护化工生产设备、装置,借助DCS控制技术,使得生产装备安全运行,最终生产出合格的产品。

(二)依据典型工作任务进行行动领域归纳

通过对化工产品生产职业岗位的职业性质及岗位要求的分析,从岗位实际出发,总结出了化工产品生产的典型工作任务,然后,通过这些典型工作任务归纳出“化工产品生产装置操作”行动领域。然后与企业专家共同对行动领域进行详尽的描述。

(三)行动领域构建学习领域

通过对化工产品生产人员行动领域的进一步分析,以化工产品生产装置操作行动领域描述为基本出发点,按照职业教育的教育目标,全面考虑学生认知规律及职业成长规律,结合企业岗位任务要求,确定学习目标、学习内容等,形成完整的学习单元,从而将行动领域转换为学习领域即课程。构建出体现基于化工生产职业岗位典型工作任务职业性的专业课程体系。《化工生产技术》是应用化工技术专业核心的学习领域课程。

而后,召开有企业专家参加的课程分析研讨会,以行动领域描述为基准,对本课程学习领域进行详尽描述,将行动领域描述转换为以工作过程为导向的学习领域课程方案或课程标准。

(四)学习领域规划学习情境

根据化工产品生产人员职业特征、完整思维以及典型工作任务的工作过程等要素,对学习领域描述的学习目标、工作内容教学化处理,从而规划出学习情境。

本课程依据化工企业生产产品的种类、工艺特点和岗位设备类型情况,紧紧依托校内外实训基地的软硬件条件,选择典型化工产品生产装置为载体,以化工产品生产的全过程为实施项目,设计规划学习情境。共选择了五个典型产品,对应五个学习情境,通过五个项目实施课程教学。即乙酸乙酯合成、苯乙烯、甲醇、醋酸、合成氨生产。

经过研讨论证后将五个学习情境进行排序,并对每一个学习情境以学习领域的描述为基准进行详尽的描述。

(五)《化工生产技术》学习情境设计

学习情境设计是根据学习领域描述的目标要求,充分依托校内外教学资源,运用教学设计方法规划学习目标实现的途径和教学方案,对其进行物质化处理的过程。包括载体的选择和学习任务的规划。课程的载体设置来源于企业工业案例与专业实际教学条件和教学环境的有效整合。选择五个产品生产装置作为载体设计学习情境,五个载体真实、足够、可实践,保证了学生在有限的时间内提高技能水平,确保了教学做一体化教学实施中的“做”真正落到实处。

在学习领域框架内,按照产品生产中的工作任务涵盖的知识、能力、素质要求,将能力目标和学习内容进行基于教学论和方法论转换,在工作任务及其工作过程的背景下,把学习情境分解为“小型”主题学习单元,形成工作过程导向的课程教学单元,从而设计出对应的学习任务。本课程学习情境依据从原料投加到产品产出的完整工作过程进行教学设计,根据岗位典型工作任务,在五个学习情境中设计了适于在五个载体上开展教学的15个工作任务。

三、课程内容的选择与组织

课程教学内容以真实产品生产过程为依据,立足于实际能力培养,提高课程内容的实用性与工作任务的相关性,紧紧围绕化工生产操作岗位的典型工作任务和岗位核心职业能力、素质的需求选择课程内容。

化工产品种类繁多,不同产品的生产工艺流程有很大的区别,涉及的反应类型、物料输送方式、加热方式、反应器、分离设备、自动控制方案等各方面都有所不同。经过行业专家深入、细致、系统的分析,将化工生产过程分解为物料输送、加热与换热、反应过程控制、产品分离与纯化等工作内容。完成这些工作,学生需要学习物料性质、化学反应、工艺条件、工艺流程图、化工仪表和自动化等方面的内容。因此,本课程首先拟订了以下工作任务:合成路线的确定、反应影响因素分析与反应条件确定、工艺流程组织、物料输送、加热与换热、反应过程操作与控制、产品的分离和纯化。一些工作任务又根据不同学习情境的产品生产工艺流程的需要进行了整合。例如将合成路线的确定、反应影响因素分析与反应条件确定、工艺流程组织三方面内容整合为“化工生产过程分析”;将物料输送、加热与换热整合为“原料投加装置操作”等。最终按照职业能力要求,确定了化工生产过程分析;原料投加装置操作;反应装置操作;产品分离精制装置操作等生产工作过程系统化导向的课程教学单元即学习任务。

四、《化工生产技术》学习评价设计

本课程学习评价采用阶段评价、考试评价、答辩与展示评价三方面相结合的方式进行,其中阶段评价和答辩展示评价在课程学习过程中完成,考试评价在五个学习情境项目完成后进行。做到学习评价关注学生个体差异,注重学习过程的评价,体现理论、实践一体化。阶段评价包括两个层面:任务过程评价和情境综合评价。任务过程评价是通过学生互评、自评和教师评价共同完成的,在每一个任务完成后各小组召开小组会进行总结,形成小组学习任务完成情况小结报告,然后教师负责召开全班会进行总结点评、组间互评并给予打分。情境综合评价是指每个学习情境项目完成后,对于完成情况进行评分。评价成绩以各个任务过程评价成绩为基础,通过加权而产生。

答辩与展示评价是在一个学习情境结束后,通过对学生的情境总结报告质量、技术答辩表现、作品或产品质量等情况的评定的结果。考试评价包括仿真实操和生产知识考核两部分,其中仿真实操成绩以结果性评价评定,生产知识考核以考试分数评定。学生最终成绩以两部分的成绩为基础,通过加权而产生。《化工生产技术》课程评价总成绩以阶段评价、考试评价、答辩与展示评价三方面成绩为基础,通过加权而产生。

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]陈永芳.职业技术教育专业教学论[M].北京:清华大学出版社,2008.

The Exploration on Chemical Engineering Production Techniques’Curriculum Based on the Working Process

LIU Zhen-he

(Tianjin Petroleum Vocational and Technical College,Tianjin 301607 China)

This essay elaborates the idea,thought pattern,courses and method of the curriculum design through p resenting examples.

chemical engineering technology;curriculum design;task analysis;study evalua2 tion;study situation

G712

A

1673-582X(2011)06-0044-04

2011-01-18

刘振河(1963-),河北魏县人,天津石油职业技术学院化工技术系主任,副教授,从事职业教育研究和化学化工教学研究。