《化工生产单元操作》课程项目化教学改革探索

储则中,周永江

(广东轻工职业技术学院中职部，广东 广州 510300)

《化工生产单元操作》是中等职业学校化工类专业必修的一门专业核心课程，是在无机化学、有机化学等课程基础上，开设的一门理论和实践相结合的专业基础课程。其核心是让学生学习并掌握化工生产过程中典型化工生产单元操作的基础知识、基本理论和基本技能，通过学习具备基本的工程观点、专业态度和专业技能；具备化工生产中操作、维护维修、判断和解决常见问题的基础能力，为专业课程的学习奠定基础[1]。

《化工生产单元操作》课程中的“理论与实践”相结合的特性，也就成了大多中职学生学习该课程最大障碍。中职学生一方面理论基础较差，尤其是与工程有关的理论知识；另一方面对于化工类的工程实际更是茫然不知。采用传统的学科教学方式，教师难教、学生难学厌学，培养的学生也很难适应化工企业一线技能人才的要求。为解决这一问题，我校从2010年开始，对《化工生产单元操作》课程进行了从一体化教学改革、到2015年的项目化教学改革工作。即改变原来化工生产单元操作课程学科体系的教学方式，简化大量繁杂的理论推导，相关理论知识以够用为度，强化技能实践训练，以项目为引领、任务为载体、辅助装置仿真训练[2-3]，通过认识典型设备——熟悉装置(工艺流程)——理解操作规程——辅助装置仿真训练——实现掌握单元操作技能——巩固复习——总结评价学习效果，来组织整个课程的教学，真正实现做中学、学中做。并根据中职学生认知规律、技能训练的难易和循序渐进的原则，将化工生产单元操作课程设计为相应项目进行教学，见表1[3-4]。

表1 化工生产单元操作教学项目设计Table 1 Chemical production unit operation teaching project design

1 教学项目的设计

1.1 教学项目设计的原则

教学项目设计一方面要符合学生的认知规律，即尽可能采用来源于生产实际的生产任务通过情境式教学，让学生讨论、学习、掌握解决实际生产中问题的方法等，同时能使学生体会到学以致用；另一方面要通过项目引领学生学习化工生产单元操作的知识和技能，同时又要保持学科体系的完整性和工程实践应用一致性，具有以点带面的功能。因此在教学项目设计时，力图通过以技能训练为主线(操作典型化工生产单元设备或装置)，采用以真实生产任务为背景的情景式教学，达到认知——认识——熟悉——掌握(实操)，达到为什么这样、如何这样解决生产实际操作技能的锻炼。

1.2 教学项目内容设计

确定了教学项目，其内容设计既要新颖、能吸引学生关注，同时与学科要求和工程实际相一致，下面以“操作流体输送机械”项目为例说明教学内容的组织和实施。

2 教学内容组织和实施

2.1 教学内容的组织与设计

教学内容的构成为：项目——子项目——任务——知识点。即是以教学项目为引领、通过子项目来实现，以具体的教学任务驱动来完成，以若干个知识点构成具体任务。如操作流体输送机械项目的设计如表2所示[3-4]。

表2 教学项目构成Table 2 Composition of teaching projects

2.2 教学项目的实施

教学项目实施主要包括教师的教、学生的做学练、总结评价等过程。

2.2.1 教师的教

教师的教包括教学前、教学中和教学后三方面工作。

表3 课程基本信息Table 3 Basic course information

教学前教师的分工(项目教学配备2名教师)、教学班组情况了解与分析、确定具体教学方案、教案编制、学生学习工作页编写等准备工作，其中教案编制包括课程基本信息、课程整体设计和单元设计(教案)(如表3～表4,图1所示)最为重要[4-5]，它是整个教学过程引领性文件。同时保证了教学内容的完成、教学过程实施的顺畅、教学目标的实现。虽实际教学中有不确定的变化，可作为下一次教案的修正的依据，实现教案的逐渐优化。学生学习工作页(如图1所示)它包括了任务目标、课前准备、任务描述、任务分析与实施、任务总结与评价几部分[5]。是引领学生学习该任务的要求和规范，对学生课前、课中和课后都有明确的任务和目标，并要求学生对学习过程和结果(主要考核技能操作)进行自我评价。

教学中采用整体——分组——整体方式进行教学。首先全班整体进行教学目标、教学任务、教学计划及安排、安全知识及要求、入门知识学习、操作规程分析、实操分组、学生课前预习、收集学生预习中存在的问题(在相应教学环节集体或个别辅导)、情况检查等内容教学，为该项目(任务)的正常且顺利进行奠定基础；再进行分组进行技能训练相应任务，部分完成相应的学习工作页；最后进行任务(子项目或项目)总结评价(结果评价和过程评价)，肯定成绩、指出问题、分析原因、启发学生找出解决问题的方法或途径等等，教学过程中教师的巡回指导、释疑解惑、点评是学生顺利完成项目的保证。

教学后，教师总结本任务(子项目或项目)完成情况、亮点和存在的问题，并深入剖析产生问题的原因，提出解决问题的思路和方法；认真批改学生的学习工作页、作业，激励学生独到的见解和长处，发现不足并提出合理的中肯的意见以使学生提高。

表4 课程整体设计Table 4 Overall course design

课程名称 化工生产单元操作授课班级精细152学时4时间(周次/月/日/节次)地点3号楼化工单元操作实训室项目(工作任务)名称及内容描述工作任务1 认识流体输送操作的工艺流程内容描述:通过对本次任务的学习,能较熟练地利用各种文献资料收集所需要的信息,对照实训设备,了解流体输送的要求,掌握流体输送的工艺流程,并绘制相应的工艺流程总图(简图、带控制点工艺流程图)。教学目标1、查阅相关书籍和资料,了解流体输送的要求,认识流体输送装置,理解流体输送原理及操作;2、能使用实训仿真软件进行流体输送单元操作,能对照实训设备绘制相应的工艺流程图。教学准备知识准备技能准备知识准备:化工单元操作基本知识。技能准备:化工制图基本技能。教学资源教材《化工生产单元操作工作页》,化工组编写,校本教材设备任务书、多媒体、电脑、网络、图书、资料、课本、黑板、绘图工具参考资料1、 侯丽新.化工生产单元操作.北京:化学工业出版社,2009.教学过程教学内容教师活动学生活动时间分配步骤1布置任务公布流体输送项目教学计划与分组名单、项目任务与完成时间,发放工具材料与信息资料;公布学习质量的评价内容、标准、方法讲授、布置听、记录30步骤2 ……步骤3 ……

图1 课程单元设计表(教案)

Fig.1 Course unit design(lesson)

2.2.2 学生的做学练

①学(应知) 首先学生完成教师布置的预习内容，并提出自己的疑问(班级学习委员收集后交授课教师)，过学习时再通教师讲授项目入门基础知识学习，领会(子项目或项目)目的、任务和要求，掌握技能学习的基本要领，理解并掌握操作规程；②做(应会) 在教师示范引领，并借助视频动画多媒体等手段，使学生掌握技能训练要领后，按操作规程分组进行仿真训练或上装置实训操作。教师在此环节好比导演，把控全过程、保证教学安全、巡回指导，重点引导学生严格按操作规程进行操作，以养成良好的职业习惯和素养，保证实操安全、规范地实施。③练(学习与掌握) 在应知应会环节完成后，通过完成学习工作页、作业、自我评价总结，反复练习达到复习巩固、掌握操作技能目的。做学练可以不分先后的循环往复，通过做中学、学中做，不断提高不断进步，总结评价是进步的根基，因而每一个环节都不可缺少。

2.2.3 总结评价

总结评价是项目化教学的关键，总结是针对教学过程中存在的优点和进步、问题和不足进行归纳，为后续的学习提供指引。评价重点在于对学生的学习过程进行考评，同时辅以终结性(测验考试)评价考查学生对学习内容、项目操作的掌握情况，发现问题和薄弱环节，及时改进，不断提高学习效率。

总结评价包括学生的自我评价、学生互评和教师评价或第三方评价。教师评价可通过学生在规定时间内学生完成并提交本任务(子项目或项目)的学习工作页、作业等，根据学生学习过程中任务学习态度、完成情况、实际操作、工作页、其他作业、解决问题的方式方法等综合评定学生本任务(子项目或项目)的学习成绩；学生互评是以同组间的评价，包括学习过程中的态度、组织领导力、团结合作、团队贡献等进行，也可由第三方评价如教务、督导等部门进行定期或不定期考评或其他可考评的方式，如学生相应技能等级(化工总控工中级工)通过率、技能竞赛成绩等。

图2 学生学习工作页(样例)Fig.2 Student leaning and working sheet(sample)

3 项目化教学改革成果

3.1 形成了可复制推广的教学模式

从2010年课程一体化改革，到2015年项目化教学实施，化工生产单元操作教学团队不断发展，从最初的3人发展到现在15人；从单一的化工生产单元操作课程改革，发展到精细化学品工艺、化妆品工艺、涂料工艺等近10门化工类骨干专业课程的项目化教学改革，学校的影响力不断扩大，2012-2016年我校化工类专业(化学工艺含石油炼制、精细化工、工业分析)获得了总额1000多万元的省财政实验实训室专项资金支持，建成了石油炼制“常减压生产工艺软硬结合实训仿真系统”实训基地、精细化工(涂料生产、研发、检测检验等)实训基地、城市燃气贮运实训基地、化工生产单元操作实训基地、工业分析和检验实训基地等功能齐全、软硬件兼备的学生实习、实验、实训综合实训场所。2015年获得广东省教育厅“一体化实训室数字化课程学习系统”20万元资金支持，建成了信息共享的“典型化工生产操作一体化实训室数字化课程学习系统”，为我校的化工生产单元操作课程教学提供了智能化和信息化平台。

3.2 项目教师和团队获得表彰

以学校储则中老师为带头人的“化工生产单元操作项目化教学团队”荣获2015中国石油和化学工业联合会的“全国石油和化工行业优秀教学团队”，项目组骨干教师尹德胜老师同时获得“全国石油和化工行业教学名师”。

3.3 学生成绩明显提升

通过教学改革，化学工艺专业学生化工总控工(中级)通过率都在95%以上，比以前明显提高；学校从2015年至2017年连续三年代表广东省中职学校，参加全国职业院校学生技能大赛化工生产技术赛项，并获得了三等奖以上的好成绩；2016-2017年作为广东省该赛项的承办单位，并都获得了赛项一等奖。

3.4 出版教材经推广经验

我校化工生产单元操作课程改革从最初的任务驱动式改革、一体化教改、到项目化教改，取得了明显的成绩和效益，也同时注重经验的应用和推广。从2009年由我校侯丽新老师主编的化学工业出版社出版的任务驱动式《化工生产单元操作》(第一版、中职教育化学工艺专业规划教材)、2010～2016年的一体化教学改革的校本教材、到2017年侯丽新、储则中老师主编的化学工业出版社出版的项目化教学《化工生产单元操作》(第二版)及储则中、尹德胜老师主编的项目化《化工生产单元操作学生学习工作页》(第一版)教材，并且后两本教材获得了2019年中国石油和化学工业优秀出版物·教材一等奖，发行量达6千多册，各校使用情况反馈良好。

4 结 语

不论是《化工生产单元操作》课程，还是其他课程的教学改革，探索学科课程综合化教学，开展研究型、项目化、合作式学习，其目的都是充分融合运用传统与现代技术手段[6]，重视情境教学，以技能训练为主线，项目化教学就是一种能更好地实现中职学校培养一线技能型人才目标的教学方式。项目化教学要适应课程、学情，项目必须来源于生产实际、采用情境教学，才能让学生身临其境、强化学以致用、学有所用、提升学习兴趣；其次项目内容的实施必须循序渐进、能举一反三；再者教学过程必须以学生为中心，让其通过学中做、做中学，强化技能训练。通过十多年的教学改革实践，实行“理论+仿真+实训+总结评价”项目化教学方式，使学生的知识掌握程度稳步提高，操作技能逐渐提升，受到了用人单位的亲睐，也使学校化工类专业毕业生年年供不应求。