高职化工专业核心实验实训课程的整合与优化

蔡　敏

(广西现代职业技术学院资源工程系, 广西 河池　547000)



高职化工专业核心实验实训课程的整合与优化

蔡敏

(广西现代职业技术学院资源工程系, 广西 河池547000)

广西现代职业技术学院应用化工技术专业对实验实训课程教学进行了改革,将精细有机合成实验、化学制药实验、表面活性剂实验、洗涤剂与化妆品实验、化工设备基础实训、化工设计实训等6门实验实训课程予以整合,构建应用化工技术专业核心实验实训体系,并将部分实验实训内容与学校所在地区企业生产相结合,加强实验实训与职业技能之间的联系,实现了实验实训教学的全面整合与优化。

应用化工技术； 实验实训课程； 课程优化

为建设广西特色示范高职院校,进一步加强应用化工技术专业建设,广西现代职业技术学院大力推行专业课程体系改革。实验实训课程是高职教育中培养学生实践动手能力、创新能力的主要教学方式[1-6],也是提高学生专业技术能力的重要途径[7-13],因此,实验实训课程的整合与优化成为专业课程体系改革的重要内容。学院在全面分析2013级应用化工技术专业人才培养模式和专业课程设置的基础上,结合化工企业对专业人才的要求,根据实用、实效的建设思想,整合“精细有机合成实验”、“化学制药实验”、“表面活性剂实验”、“洗涤剂与化妆品实验”、“化工设备基础实训”、“化工设计实训”等6门实验实训课程,构建了应用化工专业的核心实验实训体系。

1　整合优化的依据、原则和框架

1.1整合依据

“精细有机合成实验”、“表面活性剂实验”和“化工设备基础实训”是基础型实验课程,其相对应的应用型实验实训分别为化学制药实验、洗涤剂与化妆品实验和化工设计实训。基础实验实训与应用型实验实训在基本原理、基本操作等方面存在较强的关联性。在旧的实验教学体系中,这两类实验实训教学是独立教学、单一实验、互不相关的,学生在基础型实验实训时,没有具体的合成应用实例作为依托,技能操作练习显得枯燥乏味；而在应用型实验实训时,有些学生已将在基础型实验实训中获得的知识遗忘,所以综合操作能力难以得到较快的提高。因此,将这两类实验实训进行整合与优化是必要的。

1.2基本原则

在构建核心实验实训体系的过程中,以岗位能力需求为导向、注重实验实训操作、强化基本技能为基本原则,以实用、实践、实效为基本思路整合相关实验实训课程,一方面提高师资、实验室等各种教学资源的利用率,另一方面让学生在学习不同的实验实训操作时能够融会贯通、解决实验实训中一些常见的问题。学生在真实的职业环境中进行实验实训操作，能够更加系统地掌握专业技能。

1.3基本框架

为培养服务本地区经济发展的技能型人才,广西现代职业技术学院深入周边企业进行调研,将核心实验实训课程的建设与企业对岗位技能的基本要求进行衔接,并引入企业典型产品的合成转化为实验室基本实验实训操作实例,整合为新的实验实训课程框架。

(1)“精细有机合成实验”与“化学制药实验”整合为“精细有机合成及制药实验”,在培养和强化学生有机合成实验基本操作技能的基础上,将精细有机合成实验技术与有机药物合成衔接起来,其配套的实验教材为校企合编的实训教材。

(2)“表面活性剂实验”与“洗涤剂与化妆品实验”整合为“表面活性剂及精细日用化学品实验”,通过实验让学生理解和掌握阴离子等表面活性剂的合成原理和性质特点,在制备精细日用化学品的实验中掌握表面活性剂的作用、相关日用化学品的配方及基本制备操作等基本技能。

(3)“化工设备基础实训”与“化工设计实训”整合为“化工设备及化工设计实训”,主要是让学生在实训操作间歇反应釜等化工常见设备的同时,也能学习典型产品的生产工艺流程、设备结构和设计理念,将生产设备作为化工设计的一项重要内容。

2　整合优化的措施

2.1精细有机合成及制药实验

精细有机合成及制药实验是精细有机合成知识和技能在化工生产上实际应用的实验,与化工工艺试验工岗位资格考试的操作培训内容相衔接。实验主要培养学生对有机合成化学的综合操作(包括精细有机化学实验、制药技术实验及相关生产操作)能力。该实验课程主要分为常规合成类实验和职业能力提升类实验两部分。

(1) 常规合成类实验,以常见的合成方法合成药物。以“美沙拉嗪(抗结肠炎原料药)——5-氨基水杨酸的合成”实验为例,在实验中包含硝化、还原等常见的有机物合成方法和实验室硝化、还原等装置的操作方法。学生通过这类实验掌握硝化还原反应的原理、基本操作以及该类药物的基本性质等,提高基本操作能力和实验资源的利用率。

(2) 职业能力提升类实验,主要是校内实验室操作与企业生产实践操作的过渡衔接,以培养学生的岗位技能为目的。实验主要内容与当地化工企业紧密联系,例如“医药原料中间体——2-甲基-5-硝基咪唑的合成”实验,该医药原料中间体是当地一家化工企业的典型产品。实验过程为:

① 学生听取企业技术人员的讲解,充分了解化工原理和生产工艺,包括化学反应式、反应物料、产物处理步骤等；

② 以2-甲基-5-硝基咪唑作为实验项目,引导学生查找实验文献资料,然后讨论和制订合成实验方案,设计环化、浓缩、硝化、中和、分离、干燥等一系列实验操作并提交给教师审查,方案合格后再进行操作,以实验产率和产物纯度为考核指标；

③ 学生熟悉基本反应原理和工艺流程后,进入企业生产一线，在每个工序岗位见习操作,并与企业技术人员共同解决生产中的问题或提出一些工艺改进思路和建议。

职业能力提升类实验既提高了学生操作实验、分析解决问题的能力,又能结合当地企业生产实际,拓展学生职业能力和对专业领域的再认识,并为将来进厂生产实习或就业打下良好的基础。

2.2表面活性剂及精细日用化学品实验

该项实验的内容是表面活性剂的合成及相关日用化学品的制备,主要包括两类。

(1) 基础合成及制备类实验。学生通过实验合成表面活性剂,并将之用于某一日化用品的制备。以“阴离子表面活性剂的合成及洗洁精的制备”实验为例,该实验以十二烷基苯为原料,通过磺化、中和等实验步骤合成十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂),让学生掌握其合成原理和合成方法,了解芳基磺酸盐等阴离子表面活性剂的性质和用途。按照洗洁精的参考配方,添加增稠剂等添加剂,用搅拌器、真空脱气机等仪器设备制备洗洁精,并将制备的洗洁精带回宿舍使用,体验实验带来的乐趣,并进一步增强学习专业知识和技能的动力。

(2) 自主设计类实验。在教师的指导下,学生根据不同类型表面活性剂的性质,设计不同的日化用品配方。以“复合洗衣皂的制备”实验为例,学生自主设计洗衣皂配方,以牛羊油为原料合成皂基,以磺基甜菜碱、椰子油酸、无机盐等作为添加剂,然后将皂液放入不同形状的皂模中冷却成型,制备出性能、形状各异的复合洗衣皂,然后放入学生自主设计的包装袋中进行封口包装,最终制成与市售洗衣皂性能和外形都类似的“产品”。通过自主设计实验,鼓励学生发挥自己的专业兴趣,培养学生创新能力。

经过以上两类实验,再让学生进入企业的日化用品(如香皂)生产线深入学习,了解实验室制备与企业生产的异同之处,并进一步熟悉企业生产工艺流程及岗位操作。

2.3化工设备及化工设计实训

化工设备是化工设计中的基础单元。在化工设计实验中,要按照不同的生产工艺流程组合化工生产设备。因此,在教学改革中将化工设备实训与工艺设计实训相结合,加强互通性实验的整合,注重专业教学与企业生产实践相结合,让学生在学习的过程中举一反三。由于该实训内容与企业生产工艺和设备存在紧密联系,因此实训主要在校外实训基地进行。以校企合作企业的典型化工产品—2-甲基-5-硝基咪唑的生产工艺为例,该生产工艺包括环化等一系列工序。实训主要过程为:

(1) 将学生分组安排在各个工序的岗位上见习和操作设备,熟悉整个工艺流程、各个工序的控制参数及相关设备管路的规格参数等,例如原料高位槽、反应釜、浓缩设备、干燥设备、蒸汽锅炉等设备的参数、材质及布置,为化工设计实验实训积累基本元素和感观认识；

(2) 绘制生产工艺的流程图(流程框图、方案框图及物料流程图等),并对流程图中的设备进行归类整理、参数标注(如反应釜型号、材质、容积、尺寸等)；教师在指导学生进行归类整理和标注的过程中,逐一讲解工艺和设备的知识,让学生边学习边进行归类整理,引导学生理清工艺思路和设备设计理念,培养学生基本的化工设计思维；

(3) 以生产车间布局图、设备布置图和管道布置图为实验项目,利用CAD等计算机辅助设计软件,按照生产工艺布置高位槽、反应釜、浓缩塔、离心机、管道等生产设备并绘制设备布置图。学生要根据前期归类整理的数据和岗位实训获得的实践知识绘图,在绘图的过程中熟悉工艺流程、设备的技术特性及管道布置方法,并将绘制完成的工艺布置图和各关键设备的连接布置图提交给教师和企业技术人员进行考核,考核的成绩即作为该门实训课的技能操作成绩。实训内容体现化工职业特点,通过项目式实验教学,在提高学生设计能力的同时,使其掌握常见工艺流程、设备的各项设计理念和方法。

3　整合优化实验实训课程的成效

(1) 提高了实验实训效果。在实验实训课程整合的原则和框架下,加强了不同实验实训课程之间的衔接,突出了实验实训课内容的实用性和与岗位技能的密切关系,让学生在实践操作的过程中提高学习兴趣,更好地掌握不同知识点之间的联系。采用校企合作编写的特色实验实训教材,以应用型实验实训项目为载体,通过学生自主合成实验或设计实验,增加了实验实训的趣味性(例如合成了肥皂、洗手液等实用产品)。实验实训课程经过整合优化,更充分发挥了学生的主观能动性,使学生从学习的被动接受者变为主动学习者,并培养了解决技术问题的能力和创新精神。

(2) 优化了实验实训教学形式。高职院校的实验实训教学内容应更加职业化。广西现代职业技术学院整合与优化后的实验实训引入了实际生产实例和产品应用实例,让学生在真实的生产环境和产品的实际生产过程中掌握实践操作要点,提高操作能力和职业综合素质,帮助他们尽快进入专业角色、提前熟悉化工职业岗位。

References)

[1] 罗雨滋,付兴宏.高等职业核心课程体系的构建与整合研究[J].辽宁师专学报,2013,15(3):34-36.

[2] 陈圆.高职院校专业核心课程建设路径与实施策略[J].教育与职业,2013(8):112-113.

[3] 周玲玲,汪蓓蓓,周凯,等.应用化工技术专业核心课程的优化与整合初探[J].新课程研究,2014(7):49-51.

[4] 段佩玲,杨显辉,张晓霞.高职院校开放性实验室建设的探索与实践[J].河南科技学院学报,2015(4):106-108.

[5] 吴春燕.高职化工单元操作实验教学改革探索[J].实验技术与管理,2015,32(5):190-192.

[6] 陈凌,张彩平.基于创新能力培养的高职食品专业化学实验教学改革[J].山东化工,2015,44(3):131-132.

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[11] 郭雪红,李彩云,李培凡.高职高专药学基础化学实验课程的改革和实践[J].化学教育,2014,35(20):41-44.

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[13] 韦后明,吴春燕.关于高职高专应用化工技术专业无机化学实验课程改革的思考[J].广西教育,2014(7):153-154.

Integration and optimization of core experiment and training curriculum for higher vocational chemical engineering major

Cai Min

(Department of Natural Resource Engineering,Guangxi Modern Vocational and Technical College,Hechi 547000, China)

The course teaching of chemical engineering major was reformed by Guangxi Modern Vocational and Technical College.The six experiment courses were integrated, including the Fine organic synthesis experiment, chemical pharmaceutical experiment, surfactants experiments, detergent and cosmetics experiment, chemical equipment basic training, and chemical design basis training. The core experiment and training system was build and some experiment content was combined with the instance of local enterprise production to strengthen the connection between the experiment and vocational skills. The experiment courses were integrated and optimized.

applied chemical engineering teachnology； experiment and training courses； curriculum optimization

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.043

2015- 09- 10

2015年度广西职业教育教学改革项目“高职应用化工技术专业课程教学内容的整合与优化研究”(桂教职成〔2015〕22号)

蔡敏(1984—),男,广西河池,硕士,讲师,研究方向为化工职业教育.

E-mail：yanjiusheng2006010@163.com

G642.0

A

1002-4956(2016)4- 0160- 03