基于现代煤化工仿真教学工厂的 煤炭气化技术课程教学改革

孙焕红，李霞(宁夏工商职业技术学院，宁夏 银川 750021)

0 引言

国务院近期发布的《国家职业教育改革实施方案》中提出“把发展高等职业教育作为优化高等教育结构和培养大国工匠、能工巧匠的重要方式”，进一步体现了高等职业教育的重要性。理实一体化课程教学是高等职业教育课程实施的显著特征，随着我国高等职业教育的进一步发展，众多院校目前已将推行产教融合校企“双元”育人培养模式作为改革发展的突破口、切入点[1]，积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式[2]，以此带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。但对于化工类专业教学，因化工生产具有高温、高压、易燃、易爆、腐蚀、有毒等特点，鉴于人身及设备安全、稳定生产等因素，生产企业不会对在校学生深度开放，学生也就很难在生产设备上进行实际操作，进行有深度的理实一体化教学工作有一定困难。

宁夏现代煤化工仿真教学工厂是自治区职业教育一号工程项目之一，它是在充分调研、论证的基础上，选取现代煤化工真实生产工艺和设备，将硬件设备与仿真软件相结合的大型煤化工教学工厂，现已投入运行。学生通过真实的设备、真实的工艺流程、真实的生产控制过程、真实的职场氛围，在学校学习煤化工理论的过程中，进入仿真工厂进行实操训练，这对学生掌握理论知识和操作技能，缩短就业适应周期，尽快融入企业生活具有重要意义，也为高职院校积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式提供了有益的经验。

1 改革的必要性

煤炭气化技术课程是应用化工技术、煤化工技术专业的核心课，对应的是现代煤化工产业的源头—气化生产。学好本门课程，打好基础，对学生从事现代煤化工生产和职业生涯的发展具有十分重要的作用。好的教学实施方法能提升课程学习效果，夯实专业理论、提高操作技能水平，但是在目前的教学过程中还存在一些问题：

(1)企业岗位能力需求与课程培养目标存在差异。企业需要具有一定理论基础和操作技能的人，更需要具有做人的基本素养，有职业精神，敬业执着的人。而课程教学往往注重理论学习和技能训练，轻视了安全及职业素养的培养。

(2)现行教材与企业岗位要求的知识和技能存在差异，目前的教材内容只有基本理论或涉及一些简单的单体设备、单元操作训练，缺乏流程级别的生产性实习实训项目，无法满足目前一体化教学的需求。

(3)课程章节内容在结构设置上大致相同理论教学以老师为中心，无法体现学生的主导地位，且教学手段单一，教学环节老套，很容易让学生产生厌学情绪。

(4)尽管大多数学校已经意识到实践性教学的重要性，并开展了理实一体化教学，但鉴于实训条件不足(大多是在化工单元操作层面的实训配套，缺乏生产流程性的校内实训工厂)，开展不深入。并且理论教学和实践教学衔接不够，有时会出现理论教学与实践教学内容不一致的情况，无法体现理实一体教学的优势。

(5)师资队伍参差不齐。一些学校专业课教师缺少企业化工生产经验，在课堂教学中照搬书本，脱离实际，无法满足对人才培养的要求；企业教师虽具有丰富的企业经验，但不具备教师资质，缺乏教学经验，教学中的语言表达、逻辑性，系统性都有待提高，加之企业的作息时间特点，有时候还不能保证企业教师按时完成教学任务。

鉴于理实一体教学模式在高职教学中的重要性，本课程在化工类专业课程体系的重要地位及目前授课过程中存在的诸多问题，依托宁夏现代煤化工仿真教学工厂，开展课程教学环节改革研究十分必要。

2 改革的目标

依据区域经济发展特点，结合区域化工企业，以现代煤化工仿真教学工厂、职业教育实训基地为依托，以培养学生的综合素质为目的，改革现有的教学模式，将课堂教学、技能实操与岗位需求有机融合。努力探索本课程高效的一体化、实景教学改革，提高课堂教学效果，实现育人目标。

3 教学改革与实践

3.1 修订课程标准

依据企业岗位群的调研，岗位能力解析，根据企业岗位能力的需求，以“能力点”和“知识点”制定课程目标，设计合理的学习情境(包括专业知识点、技能点、实训项目)。通过调研：

（1）了解周边市场对化工类专业人才的需求情况，分析本专业的发展现状，预测专业发展的未来前景，为专业建设及相关课程改革提供依据。

（2）调查本专业毕业生在企业的就业岗位，明确岗位任务和要求。

（3）分析岗位工作任务，明确不同岗位所需的知识、能力和素质要求，为本课程改革提供依据。

（4）掌握兄弟院校教学与学生就业情况，了解教学过程中存在的问题，为本专业教学组织和教学改革提供依据。

在对相应的工作岗位、任务性质和对应职业能力的分析基础上，以这些岗位(群)的职业标准为依据，与企业、行业专家共同制订“能力本位”的课程目标，包括课程的知识目标、技能目标、素质目标，体现了课程的职业性。认真聆听企业专家针对本课程标准所存在的问题给出的一些中肯的建议，并且与专家们一起在“理实一体化”的基础上对本课程的课程标准进行了修订，对知识点及课程安排做了相应的调整，特别是理实比例的调整。高职教育本应是技能应用型教育，理论和实践在教学中要相统一，特别是实践课时量，在授课中要适量加大实践课时的比例。

3.2 改革课程设计及环节

在行业，企业调研的基础上，改革现有的教学方式，设计课程改革思路及环节，并请企业专家、资深老教师及课题组成员进行论证，给予指导性见解，为课程的实施提供有利保障。

在改革中，首先转变团队任课教师观念，以立德树人为根本，创新课程设计。本课程首先应结合化工行业在职业道德品质上的要求，明确课程德育培养目标。再结合专业、行业、企业相关要求合理规划知识目标、能力目标、素质目标，形成以知识传授、能力培养、价值引领为特点的三位一体的课程目标。同时将课程思政有效融入课程设计，使课程的理性和思政教育的感性有效结合，以实现立德树人的根本教育理念。

教学内容的选取以综合职业能力培养为目标，以化工生产中的典型工作任务为导向，整合课程和相关课程内容。基础理论以必需、够用为度，以掌握概念、强化应用为重点，专业课教学强调针对性和实用性，课程内容选取原则是突出实用性和科学性；课程内容组织原则是按生产规律组织教学内容，按企业需求组织教学内容。并结合化工实际生产过程以及国家职业标准，设置相应教学情境，并根据化工行业的发展，适时补入新知识、新技术、新工艺、新技能。进一步加大实践课程课时量，理实比例接近1:1。如图1所示。

图1 课程教学改革环节设计

3.3 改革教学方法及手段

推进一体化、智能化教学模式改革，突出“以学生为中心”、“能力本位”“做中学，学中做”的特点，充分利用学校煤化工公共实训中心仿真工厂、仿真实训室、校外实习基地的资源，把教室搬到仿真工厂或实训室，理论教学与实践教学同步进行，或者在完成理论教学之后，立即进行相关的实训，理论与实践穿插进行。总之，将理论教学、现场参观、演示操作、仿真训练、单元操作、工艺模拟生产、课程设计融为一体，使学生边学边练。

同时在课程的实施过程，充分利用配套的智慧教室，采用虚拟现实(VR)等先进技术，使课程体系、教学内容、典型案例、精品资源建立于现代化教育技术的平台上，依托“互联网+教育”技术，实施线上线下混合式教学，采用融合探究式、启发式、翻转课堂等教学方法，实现“教、学、做、评”一体化，提升教学效果。以培养和促进学生个性发展，让学生在职业训练中学习，在学习中进行职业训练，激发学生的学习热情。

3.4 完善现有考核制度

以培养学生的综合素质为目的，完善本课程现有的考核评价体系。一改过去单一的理论闭卷考试，而采用过程性考核和终结性考核结合的方式。注重实践技能考核，增加职业素养德育考核，全方位从理论水平、实践操作技能等综合能力做出整体性评价。以提升学生的整体职业素养。

考试模式：理论成绩+仿真成绩+实践成绩，“知识—能力—素质”综合考核。

课程成绩= 理论成绩(50%)+ 仿真成绩(15%)+ 实践成绩(35%)

其中：理论成绩=期末考试成绩(35%)+ 期中考试成绩(15%)

仿真成绩=15%×总成绩

实践成绩=考勤(5%)+作业(5%)+ 学习态度(5%)+德育(5%)+技能训练(15%)

理论成绩评定方法：期末考试和期中考试均采用闭卷考试，百分制记分。

仿真成绩评定方法：

①每次记录仿真成绩，以最高分为100分进行换算，最后取个人多次的平均值乘以相应系数(15%)。

实践成绩评定方法：

（1）平时成绩则根据学生上课的出勤率、纪律、回答问题、作业等情况做一个综合性评价，评定按优秀、良好、合格和不合格四个等级转换成百分制记分，优秀90～100分，良好80～89分，合格60～79分，不合格59分及以下。

（2）学习态度及德育成绩根据学生在每一次实操练习的课堂纪律、学习态度、科学素养和团结协作精神进行综合评分。

（3）技能成绩根据团队成员仿真工厂现场的技能训练、PPT展示、汇报陈述等进行综合评分。

通过整个学期的学习，将实践融入理论教学，注重学生动手能力和创新能力的培养，注重学生综合职业素质和德育的培养。一改过去以卷面成绩评定成绩好坏的局面。极大的调动了学生学习的积极性，改变了学生以往的学习态度，激发了他们学习技能的兴趣，为学生后续的顶岗实习打下坚实的基础。

4 改革成效

4.1 组建了校企双元教学团队

以职称、职务、岗位、经历等标准衡量，选取企业技术员、工艺、设备主任作为兼职教师，其职责主要是协同校内教师制定课程标准，提供企业生产案例，定期进行煤炭气化生产工艺、设备、安全等讲座，同时完成学生顶岗实习阶段的生产指导；校内教师负责课程标准的书写和修订，课程资源的开发，网络教学平台搭建，基本理论和技能的讲解传授工作。目前形成了一支专兼结合的教师团队，共8人，来自行业企业的兼职教师4人，专职教师“双师”教师资格比例达到100%。

4.2 开发了系列教学资源

通过校内专职教师、企业兼职教师联合仿真技术人员，针对重点工艺、复杂设备等常规教学难以展示的情况，合作开发了微课、VR认知等资源，并上传至网络教学平台，便于学生学习了解；针对现有教材针对性不强的问题，结合当地产煤气化业状况和校内的煤化工仿真工厂，选取原教材里的普适内容，融合了干煤粉气化生产等内容，开发了一本校本教材；对企业兼职教师提供的企业生产案例，依托煤化工教学工厂，开发了包含煤气化生产中氮气置换、汽包投用、点火、投煤、故障排除等操作的实训项目。

4.3 通过课堂教学改革和考试考核改革，提升了教学效果和学生的综合素养

理实一体化的课程改革，将传统课堂搬至了教学工厂，讲解工艺和设备不再仅仅依靠PPT和电脑，完全可以让学生带着图纸，面对设备和管线进行认知；工艺操作不再仅仅依靠电脑上的仿真软件，完全可以将学生分成内操和外操模拟员工进行生产；安全培训，不再是枯燥的案例讲解分析，可以处于现场分析和演示；学生课堂学习由被动变为了主动，被动听课由主动索问替代，被动掌握章节内容由完成任务替代。通过考试考核改革，增加了平时考核比重，设置了德育考核项目，有利于引导学生爱岗敬业、吃苦耐劳、团队协作、精益求精、乐于助人的综合素质培养。系列的教法、考核改革，使每个学生可以发挥自己特长，增强了学生自信，提升了过关率，受到学生欢迎。同时通过对毕业生回访，应用化工技术、煤化工技术专业的毕业生在煤炭气化生产领域，就业对口率增加，而离职率降低，进一步说明煤炭气化技术课程基于现代煤化工仿真教学工厂开展的教学改革取得了一定成效。

4.4 通过“互联网+”与本课程教学的深度融合渗透思政教育

将学生在学习过程中的学习成绩、学习态度、专业技能、职业素养、社会责任感、家国情怀、使命感等方面纳入教学质量评价体系中。建立以学生成长发展为标尺的教学质量评价体系，将“立德树人”作为教学质量评价的一部分，使思想政治教育入脑入心。

5 结语

现有“校企双元，德技双育”的人才培养模式下，课程的设计遵循从企业中来，到企业中去的理念[3]，工学结合特色鲜明，凸显开放性。课程设计从深入企业调研开始，与企业的专家共同组建教学团队；修改完善教学设计及课程标准；开发系列教学资源；并分析企业对气化生产岗位能力的需求，体现“实践－认识－再实践”的认识规律。强调实践性，将实训体系建设作为突破口，打造课程特色。贯穿理实一体化教学理念，将各个学习情境的理论讲授与仿真训练，实训工厂现场操作等环节有机结合，全面提高学生的综合素质和综合职业能力。本课程的改革符合职业教育的价值观，具有一定的指导性和可操作性。