浅析工学结合模式下《化工单元过程及操作》课程改革

2013-08-31饶金星

江西化工 2013年3期

饶金星

(福建化工学校，福建厦门 361022)

1.前言

2003年至2004年教育部就职业教育的发展及改革进行调研，认为职业教育的根本任务是培养培训具有较强实际动手能力的技能型人才，而完成这一任务的关键就在于加强职业教育实验实训基地的建设，强化学生实际动手能力的训练，从而引导职业教育办学指导思想的转变，确立“以就业为导向，深化教育教学改革，培养制造业及现代服务业技能型人才”的职业教育办学思想。在2006年教育部第16号文件《关于全面提高职业教育教学质量的若干意见》再次强调“加大课程建设与改革的力度，增强学生职业能力”。近几年国家财政对职业学校实验实训设备的建设进行大量投入使我校化工专业的实验实训设施得到良好的提升，对《化工单元过程及操作》课程在工学结合模式下进行改革提供了坚实的基础。“工学结合”作为现代职业教育的先进理念，强调学生的学习过程与实际工作紧密结合，以职业为导向，把课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作相结合，以培养学生操作能力及综合职业能力。

《化工单元过程及操作》课程不但内容多，涉及面广，课程和化工生产过程及化工设备的构造与操作紧密相连，工程实践性强，课程在化工专业的地位极其重要，因此将工学结合的人才培养模式作为本课程教学改革的重点，将流体输送、精馏、传热等化工单元操作的学习以真实的生产过程为主线，以典型的工作任务为载体组织教学，实现教、学与实际工作真正结合的项目引领，任务驱动的教学过程，将传统的课堂教学逐步向实训现场转移，实现课堂和实训车间的一体化对接。

2.课程改革指导思想及目标

根据《化工单元过程及操作》课程培养目标的要求，结合化工企业中实际岗位对学生能力的需求，在工学结合模式下合理选取教学内容，以学生为中心，将“项目引领，任务驱动”等教学方法作为主线，让学生掌握化工生产中常见的化工生产过程及单元操作的前提下强化管路拆装、精馏、吸收等重要单元操作的实际操作技能的训练，注重培养学生的学习能力、动手能力。通过课程改革，整合教学内容、教学方法及教学手段和考核方式，达到理论与实践、知识与技能、上课与操作的有机结合，提高本课程的教学效果与教学质量。课程教学内容的选择以专业知识、技能应用能力、自主学习及创新能力等综合素质培养为依据，结合学历证书及职业资格证(两证制)来确定课程的知识目标及能力目标，并结合翔鹭石化、金桐洗涤剂公司等校企合作单位的实际生产过程的真实工作任务作为载体来开展课程教学及改革。

3.课程改革方案及课程教学内容体系

本课程教学要求学生掌握常见化工单元操作的基本原理及相应设备的构造，强化应用，重点培养学生动手操作能力;贯彻工学结合将理论教学与实践实训紧密结合，引导学生将课程知识与技能结合，做到“教、学、做”的一体化;教学过程中努力做到课堂与车间、教学内容与岗位及学业与职业的对接。根据“以能力为本位，职业实践为主体”的专业改革及课程改革的总体要求，将《物理化学》、《化工原理》及《化工仿真实训》课程融入《化工单元过程及操作》课程教学体系，将专业主干课程准确导向专业技术，促进工学结合。在确定了主要教学内容的基础上将课程教学定向为模块化、项目式教学，以实践技能培训为核心，以典型的工作任务为驱动，将各个单元操作分解为相对独立的教学模块，并将每个教学模块细化成若干教学任务，在教学过程中根据学校已有的实验实训设备将教学模块的实践内容分解为多个任务让学生在实训实践中去完成;完成各单元操作的教学模块后，再结合化工企业实际生产工艺将学到的各单元操作摆入实际生产工艺过程，让学生明白各单元操作的独自作用与联系。学生在学习－探索－研究－总结等一系列行动中逐步提高。为使学生所学知识和技能具有针对性和适用性，以便学生在今后工作中能操作应用，本课程教学过程中结合化工生产工艺过程的技术特点，按“工学结合”理念构建课程教学体系，选择了化工生产中常见的六大单元操作:流体输送、非均相分离、传热(包括蒸发)、精馏、吸收、制冷形成六个教学项目及模块。

化工单元操作教学模块理论学习主要内容教学实践项目教学形式流体输送流体流动基本知识、化工管理、离心泵管路拆装、离心泵操作、流量调节讲授、仿真、实训非均相分离沉降、过滤、离心分离沉降实验、板框压过滤讲授、实训传热(蒸发、干燥) 传热原理、换热器、蒸发及设备、干燥换热器拆装、干燥实验讲授、仿真、实训精馏精馏原理及设备、精馏流程精馏实验实训讲授、仿真、实训吸收吸收原理及流程吸收实验实训讲授、仿真、实训制冷制冷原理及设备制冷设备认识讲授、仿真、实训

4 课程改革实施办法

4.1 教学组织模式

为实现“教、学、做”融为一体的工学结合教学模式，着重学生职业能力的培养，将上课的主要场所放在实训车间、教具展示室及多功能多媒体仿真教室。实训车间里有化工单元操作的整体设备，教具展示室及多功能教室可向学生展示管件及化工设备的内部结构及工作原理，并可以用多媒体仿真模拟设备的运转及操作状况。教师在完成理论教学后布置具体的实践任务，学生在教师的指导下根据任务中各职业岗位的要求分工并自主完成相关任务;教师在实践教学中采用任务驱动法教学，整个过程分五步进行:“布置任务→制定计划→任务实施→提交任务→任务验收”。实训中的任务是对实际工作岗位的改造，每个任务都是通过对多个技能训练来完成，而技能训练过程涉及理论教学中的一个或多个知识点;教师与学生之间以任务为连接点展开对知识的学习，再由知识转变为技能，即“任务→知识→技能”的学习过程。在任务的实施过程中根据任务的难易程度安排学生独立或小组合作完成，使学生在做中学、学中做，多方面训练学生的实际操作技能并最终获得专业知识和技能。比如在讲授完流体输送理论知识后安排一周的管路拆装综合实训项目，实训中将学生分成几个小组，给每组一份管路装配图(大任务)，要求学生按图装配管路;在实训中再将装配任务分解为:(1)列管路装配领料单、(2)领料、(3)装配管路、(4)试压试漏、(5)离心泵开停车及管路流量调节、(6)拆卸管路等六个子任务;让学生在一周的实训中逐步完成上述任务。在实训中学生会将化工管路、离心泵等相关知识加以掌握和应用，并在管路装配、离心泵操作及流量调节等基本技能得到培训及强化，同时使学生的团队协作精神得到强化。教师在教学过程中充当“车间主任”或“现场技术指导”的角色对每组学生任务的完成情况及其团队精神加以总结和点评。

4.2 课程教学与职业技能培训相结合

将国家职业资格“化工总控工”技能鉴定的考核取证工作融入到本课程教学体系;以基本技能培训为中心，优化教学内容，加强实验实训内容的针对性，坚决落实省教育厅对职业学校毕业生“双证书制”的要求，保证大部分学生能通过“化工总控工”技能鉴定，在毕业前就获得化工相关岗位的上岗证。

4.3 多种教学方法及现代教学技术手段的应用

在本课程教学过程中应用“任务驱动，项目引领”等多种教学方法，激发学生的学习兴趣，引导学生主动有效的完成学习任务及技能培训任务，加强学生学习及实习的目的性及针对性，提高学生在实践技能方面的自主学习能力及独立工作的能力。教学过程中利用多媒体辅助教学技术、化工仿真技术等现代教学技术手段辅助教学;多媒体教学集声音、图像和动画为一体，为学生提供生动逼真的学习情景，可生动形象说明化工设备的工作原理和内部结构;采用仿真技术可以模拟真实的化工生产实际操作与控制的系统环境，在此基础上进行正常开车、正常停车及正常运行及紧急停车和事故处理等过程的练习，使学生具有身临其境的真实感受，并掌握各化工单元操作设备的操作方法，传统的化工实验若发生误操作可能导致设备损坏，甚至发生安全事故;仿真教学中学生发生错误，软件会发出报警并给出提示，不会引发安全问题，学生还可以观察到错误后果并及时纠正。比如在执行精馏教学模块时，教师制作好多媒体课件利用多媒体辅助教学讲授精馏原理及相关的理论知识;再将课堂转移至精馏实训车间让学生对精馏设备及流程从感性认识到熟练掌握，并让学生完成精馏设备流程图的绘制任务;第三阶段在仿真教室让学生进行精馏操作的仿真培训，让学生对精馏的冷态开车、正常运行及停车操作得到培训，在仿真过程中教师可以设置故障让学生去排除，以提高学生的判断能力及解决问题的能力;最后再次将课堂移回精馏实训车间，采用任务引领法让学生真刀真枪的做精馏实训，任务:将20%的酒精水溶液精馏至80%以上，最后以浓度、产量、功耗等指标来评定学生的操作情况。在不同的教学阶段学生对教学内容逐步加深理解和认知，实操能力也不断提高，并且可以避免实训设备由于学生的误操作而造成的可能损坏，延长设备的使用寿命。

4.4 积极开展第二课堂活动

为了配合本课程教学，激发学生学习兴趣，教研组积极开展与课程有关的第二课堂活动作为课程教学的补充和延伸;组织化工兴趣小组并开展相应的课外活动，定期让学生到相关化工企业参观，组织学生参加绿色化工夏令营等活动;举办化工单元操作竞赛及仿真操作竞赛，选拔优秀学生参加全国的化工技能竞赛并取得一定成绩。通过第二课堂激发学生对本课程的兴趣，加深对本课程知识和能力的掌握，提升学生的实践操作能力。

5 课程考核方式

课程考核是检验学生学习本课程知识掌握及操作能力情况，考核要覆盖教学大纲的知识点及重难点，还要保证职业技能的能力需求，传统的考核方式显然已不适应当下“工学结合”的培养模式。在本课程改革后的考核模式侧重“任务完成过程”的考核，结合结果评定的考核模式，建立以能力为中心的课程考核体系。考核要点包括出勤率、基本技能、实践操作、职业素养、团队精神等;考核的方式可以是项目考核及阶段考核和知识问答等，过程考核占60%，结果考核占40% 。过程考核内容包括:学习态度、岗位纪律、岗位职责认知、任务完成进度、协作精神、知识综合运用能力等，结果评定主要依据任务及项目完成的质量及实训报告等。