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《化工設備》課程是高職院校化工類專業開設的一門專業課程,它綜合了《化工容器與設備》、《材料力學》、《金屬材料學》、《機械設計》等多門課程的內容,是一門理論與實用并重、工程性、綜合性很強的專業課。該課程的學習目標包括:掌握化工設備的機械基礎知識(如材料的性能、分類和牌號等);要有基本設計思想,掌握設計原則,具備基本設計能力,如能選擇設備材料,進行基本結構設計,會查各種表格及常用手冊;知道如何校核強度;具備化工制圖的基本知識,能夠閱讀和繪制一般零件圖、化工設備圖;掌握各類化工設備的結構、用途及維護,具備更新知識的能力等。總之,本門課程對培養學生的綜合素質和工程能力起著至關重要的作用。
高職院校的目標是造就一批又一批經濟和社會發展所急需的實用人才,甚至要培養出如庖丁、賣油翁、魯班、養由基那樣身懷絕技的特殊人才。高職生是高考的落榜生,他們雖不善于考試,但善于動手。《化工設備》如果采用傳統的單一期末考試,就達不到本課程的培養目標,更不能滿足社會對高職人才的需求。為此,本文從培養實用人才的目標出發,對《化工設備》課程的考核方法進行了有益的探討。
1.加強實訓環節的考核
《化工設備》課程是一門實踐性很強的課程,只有多實訓、多實習,才能提高學生的動手能力。為此,我院建立了化工綜合實訓中心,包括化工設備模型實訓室、化工管路拆裝實訓室、化工儀表實訓室、化工仿真實訓室、化工單元操作實訓室和甲苯歧化中試車間等。滿足了校內實訓教學要求,同時也能夠滿足課程生產實訓和仿真實訓的需要。它們為一體化教學提供了保障,為學生與職業對接創造了條件,為技能鑒定和社會服務奠定了基礎。我們對每個實訓項目進行考核打分,整個實訓環節占總成績的30%。通過實訓,極大地提高了學生的動手能力。
1.1設備拆裝實訓
在設備拆裝實訓中,我們發現采用口試的方式是了解學生綜合能力的有效方法。采用簡單的口試答辯方式,在生師比大的情況下,是評定學生實訓成績的最適用方法。例如:1.在壓縮機的拆裝中提出:(1)氣缸冷卻有什么作用?要求結合物理化學中的PV圖解釋;(2)氣閥彈簧剛度系數對吸排氣壓力有什么影響?要求用物理知識解答。2.在離心泵的拆裝中提出:(1)為什么開啟泵前要灌泵?泵的蝸殼為什么設計成螺線型?要求用化工原理知識解答。3.在反應釜的拆裝中提出,(1)為什么焊接夾套前要進行水壓試驗?(2)密封類型的選擇依據是什么?要求用化工設備知識解答。總之,采用這種方式進行實訓考核有利于提高學生的綜合素質(包括動手能力、口頭表達能力、邏輯思維能力、臨場發揮能力等)。
1.2設備模型實訓
在化工設備模型實訓室,我們采用讓學生自己動手制作模型的方式來加深他們對化工設備結構的認識。當《化工設備》這門課快講完的時候,指導老師帶學生花兩節課的時間到化工設備模型實訓室進行參觀學習,老師詳細地講解每個化工設備模型的結構及其特點。然后老師布置任務,讓學生制作模型,并提出具體的制作要求(包括:1.可以采用單人或組隊的方式制作,自由選擇要制作的模型;2.每個制作的化工設備模型要附帶一個化工設備模型制作說明書(內容包括制作者、設備模型名稱、使用的材料、制作過程、時間等);3.模型的提交時間及其成績評定規則等)。在制作過程中,指導老師積極地解答學生制作過程中出現的問題。我們發現,學生制作化工設備模型的積極性很高,他們用生活中的廢棄物(例如硬紙板、塑料瓶、膠水等)制作出了各種各樣精致的化工設備模型,達到了加深對化工設備結構認識的目的。
1.3化工仿真實訓
隨著社會的發展、技術的進步,化工生產逐漸向集中化、復雜化、連續化的方向發展。化工生產現場環境下集散控制系統DCS廣泛地運用于現代的化工生產中,成為化工生產自動控制的最基本控制,是化工專業的學生必須掌握的操作技能。通過引入化工仿真實訓,可以讓學生練習各種設備的開停車及故障處理,比傳統的理論教學效果要好很多,使學生成為學習的主體。對于每種設備的仿真實訓,會安排2—4個課時的自由練習時間,然后采用仿真軟件自帶的評分系統對學生進行該設備的操作考核,取得了不錯的效果。
通過在化工設備課程教學中采用化工仿真的教學實踐,學生能夠掌握各裝置的操作步驟,具備了獨立使用該軟件的能力,不但掌握了熟練的操作技術,而且學生在化工仿真操作訓練中,充分發揮了學生的積極性和創造性,培養了獨立思考的良好習慣和靈活運用所學基本理論知識分析問題和解決問題的能力,使學生的綜合職業素質和自學能力得到了大幅度的提高,達到了教學的目的。為今后走上崗位,適應國民經濟發展對現代技術人才的需求,打下了良好基礎。
1.4化工廠實習
工廠實習是高職化工專業學生學習的一個必要環節。通過實習,學生可以了解化工行業的企業文化,加深對化工設備的認識,起到理論聯系實際的作用。我們組織學生去市自來水廠、煉油廠、焦化廠等工廠實習,學生穿統一的工作服,佩戴安全帽,實習前要進行安全教育,并且告訴他們要多聽、多看、多問,實習后要寫實習報告。指導老師根據實習表現和實習報告給出成績。這樣學生就可以安全高效地實習了,也為學生將來與職業崗位對接創造了條件,學習也更有針對性了。
2.注重平時成績的考核
高職學生一般沒有養成良好的學習習慣,加強常規的養成教育就顯得尤為重要。為此,我們加大了考勤的力度,考勤占總成績的20%。遲到、請假、曠課分別扣不同的分值,如果學生一學期無遲到、請假、曠課,考勤這一塊得20分。學校有很多助學金、獎學金的政策,但這些都和學生的學習成績掛鉤,因此學生對自己的成績很在乎,這樣平時遲到、請假、曠課的現象就少了很多。此外,作業占總成績的10%,期末考試成績占總成績的40%。通過綜合評價,學生的成績更能反映其能力和知識的掌握程度,學生的成績區分度也更明顯,很少出現以前 成績相同的情況了。學生要想取得好成績,各方面就都要努力,不能像以前那樣靠考前突擊了,因此整個學風和考風都有了明顯的好轉。
總之,教學實踐證明,高職《化工設備》課程的考核方法應該是多樣性的,不應該是單一的期末考試。注重實訓和平時成績,淡化期末考試,能夠減輕學生的學習壓力,讓學生在輕松的氛圍下學習、成長、成才。這也是我們高職教育改革的一個方向。
參考文獻:
[1]張艷君.高職院校《化工設備基礎》課程教學改革探究[J].中國科教創新導刊,2010(05):45.
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)07C-
0175-02
應用化工技術專業的目標在于培養具備較強的化工單元生產操作技能,能在化工行業從事化工生產工藝技術工作的高素質技能型專門人才。科學合理的實踐教學體系是實現培養目標最重要和最有效的途徑。專業實訓和畢業實習是實踐教學體系的兩大組成部分,而這兩大組成部分能夠起到的實際效果與專業技能培養目標仍有較大差距。因此,如何改革教學方法,將畢業實習和專業實訓有機結合起來就成為迫切的要求。項目式教學法的核心是提高學生在實訓教學過程中的積極性,進一步加強學生在實訓教學中思考問題和解決問題的能力。基于高職學生的特點,項目式教學法利用自身的教學實踐體系促進學生的個性發展。本文探討項目式教學法在高職應用化工技術專業實訓教學中的應用。
一、高職傳統應用化工技術實訓教學中存在的問題
(一)實訓教學體系結構不完整。傳統的實訓教學體系一般由教師講授或演示、學生動手、教師評價三個環節構成。在教師講授或演示環節中,學生按照教師講授的要點操作設備完成實訓內容,由于學生未對實訓內容進行充分的預習,在教師講授時聽不懂、提不起興趣;在學生動手環節,學生對實訓內容不深入了解,便照著實訓資料上的文字內容去做,或模仿別的同學操作,往往會導致實訓結果失敗;教師評價環節的主要依據是學生的實訓報告,而學生缺乏對實訓內容及結果的思考,就在實訓報告上把實訓的文字內容照搬、把結果填上就交給教師,這樣的實訓教學體系結構變得機械和呆板,學生缺乏積極性,不利于從根本上提高學生的職業能力。
(二)實訓教學不夠切合實際。由于受到經費、設備及安全等條件的限制,傳統的應用化工實訓教學內容一般多為驗證性實驗。例如,用傳統的玻璃儀器和藥品合成乙酸乙酯等,大多數學生搭好儀器后就坐在實驗臺前等待反應完成進行后處理,在整個過程中能促使學生思考問題和解決問題的動力不足,學生將實訓項目當做應付了事的學習任務對待,實訓效果自然不好。此外,實訓的內容不夠貼近實際生產,如合成實驗過程中的操作練習涉及的設備不夠多,學生實訓的強度達不到要求,如乙酸乙酯的合成中所用的基本上都是一些很常見的玻璃儀器,而實際生產中,化工產品的合成基本上都是類似于反應釜之類的大中型設備,實訓操作與實際生產之間的差異導致學生對大中型設備的感性認識缺乏。
(三)實訓教學評價方式單一。傳統的評價方式由平時成績與期末考試兩部分組成,而期末考試一般為筆試或者統一做某個實訓操作內容,根據實訓結果對學生進行評價,這樣的評價方式顯然不能很好地體現專業實訓注重技能的特點,實訓課程成績不能較全面地反映學生真實的技能水平,也不能激勵學生認真學習專業技能,有部分學生感覺平時成績很容易得到高分,就降低了對期末考試的努力程度,反而容易滋生“混”考試的心理。由于學生入學分數較低且差異較大,而實訓評價方式缺乏多樣化,這不僅不利于對能力差異較大的學生進行全面技能水平評估,也不利于對學生因材施教。教師缺乏對每個學生能力進行判斷的確切依據,教學時容易出現教學目標脫離學生實際的情況。
(四)缺乏情境式實訓教學。應用化工技術專業重在培養貼近職業實際的專業技能型人才,而技能培養的環境莫過于真實的企業生產環境,多數情況下,這一環節會被安排在專業實習期間(一般為2至4周時間)。由于實習時間相對較短,學生尚未在實習情境中得到技能鍛煉,實習就即將結束,這樣,實習效果和情境教育將會打折扣。
二、項目式教學法在高職應用化工技術專業實訓教學中的創新與實踐
(一)項目引導實訓,完善實訓教學結構。為使學生在實訓開始前直至結束的整個過程中,都能對實訓內容有深入的了解,并培養學生對實訓的興趣和調動學生的積極性,我們在教學中引入了項目式教學法。項目式教學法,即把實訓內容作為一個項目,把全體學生分成若干個獨立項目小組去完成實訓項目,教師根據項目的完成情況對學生的實訓成績作出鑒定。項目式教學環節如下。
1.項目設計。由學生根據項目題目預習和查找相關項目資料,設計項目的實施報告并提交教師修改。例如,在《表面活性劑》這門專業必修課的實訓教學中,教師把“肥皂的合成”作為一個項目,讓學生項目小組去查找相關的實訓資料或者認真研讀實訓內容,寫成項目實施報告提交教師修改,實施報告中包括項目所需的藥品、試劑、儀器、設備、項目崗位組成、小組成員分工及實施過程等。
2.項目修改。教師修改學生提交的項目實施報告并與項目小組討論項目實施的可行性及可能出現的問題和解決辦法,并經修改后形成最終實施方案。在這一過程中充分發揮學生的主動性,促進學生與教師充分互動,學生的實訓積極性和思考問題的能力得到很大的提高。
3.項目實施。學生根據修改好的項目實施方案進行實訓。實訓內容由項目小組協調分成不同的工藝崗位,在鍛煉操作能力的同時,記下實訓數據和出現的問題,與教師共同商討解決辦法并做好記錄。
4.項目評價。教師根據項目完成情況對項目小組的成績進行評價并給出實訓成績。評價的內容包括項目前的準備工作(包括資料查找、物品準備、儀器設備的調試等)、項目分工合作情況、項目進展中處理問題的能力、分析并總結形成項目最終報告的能力。
(二)項目實訓教學側重“實際、實用、實踐”的學習情境。通過項目實訓從而實現產品的合成,并基于產品的合成工作過程來構建學習情境,營造盡可能真實的崗位環境,在情境中不僅能讓學生掌握項目實訓技能要點,還能增強學生的興趣及自豪感,鼓勵學生主動參與、主動思考、主動實踐,實現學生多方面能力綜合發展,培養學生的技能素質和職業素質。如以合成肥皂為例,由原料的準備、皂基合成、鹽析、皂基分離、混料、均質、熔化、加香、成型、包裝組成整個工藝流程作為一個模擬生產的實訓項目,項目小組成員分別負責不同的工藝流程崗位。每一個工藝步驟在實訓項目中都有具體的要求,對應的生產崗位有哪些,在項目小組中自己所承擔的任務,在實訓過程中鍛煉自己的崗位工藝操作技能,主動思考和解決操作中出現的問題,與其他同學合作共同解決難題,并逐漸形成化工工藝流程的觀念。學生不僅能在模擬生產的學習情境中逐步構建滿足專業需要的知識和能力體系,還能真實地體驗合作精神、敬業精神、安全意識等職業綜合素養的重要性,體驗面對新的項目時通過自己的學習去構建新的知識和能力體系這種遷徙能力在將來職業中的重要性,讓項目實訓教學有了較為真實的載體。
(三)項目實訓教學評價方式多樣化。項目實訓教學考核方式以應用能力、職業綜合素養和崗位實踐技能三個方面為主要內容,以完成實訓項目的過程性考核為主,以項目實訓結果為輔。應用能力考核不僅包括學生的動手技能,還包括對整個項目流程及所在崗位工藝原理、設備特征的理解能力。職業綜合素養考核包括學生的敬業精神及合作態度。敬業精神就是學生在項目進行的過程中不論擔任什么崗位,都能夠努力做到最好;合作態度是團結的、負責的、積極的、自信的。通過三方面的綜合評價,能夠對學生作出相對全面的評價,既可以為將來走向工作崗位打下良好的素質基礎,也可以為下一階段的實訓教學提供改進參考依據,逐步完善實訓教學的考核體系,建立符合化工職業綜合素質培養的評價新模式。
綜上所述,圍繞化工項目實訓教學新體系的構建,我們以化工產品項目為導向,通過采用崗位工藝流程的方式,積極開展化工實訓教學的創新與實踐,項目實訓教學過程包含了項目設計、修改、實施、評價四個基本環節,側重“任務”、“實用”、“解決問題”的能力及學生職業精神和綜合素質,形成符合實際教學特點的考核體系,在整個專業的課程改革中逐步探索、形成和完善一條旨在培養應用化工技術專業學生職業綜合能力的實踐教學體系。
【參考文獻】
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[2]李桂平,黃有全.高職頂崗實習與實訓教學模式探索實踐[J].科技信息,2010(29)
[3]蔣麗芬.化工類高職實踐教學體系的整體優化[J].職教論壇,2010(35)
2專業認證理念的個性化教育有效激發學生潛能,提升工程實踐能力
2.1加強課程建設,強化工程基礎知識
針對高等工程教育的新發展和新要求,設置個性化教育工程基礎教育模塊,不僅開設化工原理工程設計強化、化工過程控制、學科導論、反應工程等特色課程,還計劃開設工程創新、工程導論等工程課程,部分課程聘請企業專家講授,加強學生單元操作過程計算、設備選型、實驗過程設計的工程基礎能力的培養。
2.2開展實習實訓,提高工程實踐能力
校內實訓:學院建有工程實踐教學中心,配備各種常用的化工設備,如流體輸送設備(泵、風機)、多種型號換熱器、分離設備、反應釜、干燥設備、管道閥門等,并將設備剖解,使學生直觀了解化工常用設備的內部結構和運行機理。在化工實訓基地,學生根據現在有裝置繪制設備布置圖和管道布置圖,安裝設備管道,并且進行打壓、試漏等常規操作,完成貼近實戰的工程訓練。通過實訓,不僅培養學生的工程識圖、制圖、工程設計能力,而且系統訓練學生的工程設計技能,提升學生的工程意識。學院仿照藥品生產環境,模擬藥品生產過程,建有藥物制劑實訓基地。實訓基地設備種類齊全,有各種生產和檢測設備100余臺件,可完成片劑、顆粒劑、針劑、膠囊、軟膠囊、滴丸等多種劑型中試規模的制備、包裝以及質檢工作。學生可進行固體制劑、液體制劑、現代制劑等不同的操作單元的學習實訓,達到專業認證的工程實踐要求。頂崗實習:依托學院合作企業實踐教育基地,學生進入工廠參與實際生產,由廠方安排學習崗位,采取“一帶一”模式(一名職工帶一名學生),在2-4個不同的生產工段實習。學生先后完成安全教育、生產培訓,生產工藝流程學習等環節,掌握實際生產操作提高學生工程實踐能力。可研報告實訓:學生在學習化工技術經濟課程的基礎上,指導老師給定某化工建設項目及其參數,指導學生開展市場需求預測、生產規模、工藝技術、設備選型;廠址選擇、工程實施計劃、組織管理及機構定員、財務分析、經濟評價等工作。然后以經濟效益為核心,圍繞影響項目的各種因素,運用大量的數據資料全面、系統的對擬建項目進行論證,并提出綜合分析評價,編制可行性研究報告。安全評價實訓:針對化工企業安全評價講授安全基礎知識、安全評價涉及標準和安全評價實際工程設計文件,指導學生撰寫安全評價報告,學生能夠得到安全評價的基本培訓,實現畢業生與企業零接軌。
2.3開展創新型、綜合型和設計型實驗,提高學生科技創新能力和工程設計能力
學院依托國家級實驗教學示范中心——化工制藥實驗中心,搭建自主創新實驗平臺。學生依托教師科研題目,在自主實驗室獨立開展科技創新活動,學院提供必要的實驗條件,學生獨立進行資料查閱、設計實驗方案、安裝實驗裝置、動手實驗、實驗結果分析。學生通過創新型實驗拓展了專業知識學習的深度和廣度,增強學生科技創新能力。綜合型、設計型實驗以實際工廠為背景,完成合成氨廠造氣工段的工藝設計,學生利用CAD軟件,繪制物料流程圖、管道及儀表流程圖、設備布置圖和管道布置圖;然后學生進行合成氨造氣工段的工藝計算。包括:物料衡算、熱量衡算和主要設備工藝計,最后繪制合成氨造氣工段的管道及儀表流程圖。通過綜合型、設計型實驗使學生掌握化工設計的基本程序和方法,全面提升學生工程設計能力。
3符合專業認證標準的個性化教育實踐成效顯著
學院在個性化教育教學改革過程中,逐步實現個性化教育模式與專業認證標準接軌,突出工程教育人才培養特色。近年來,學生在全國“挑戰杯”大學生課外科技作品競賽、全國節能減排大賽、全國化工設計大賽、全國三維數字化創新設計大賽、河北省大學生創業計劃大賽等國家級、省級競賽中獲獎46項。學生申報國家級大學生創新創業訓練計劃項目5項,省級大學生創新創業訓練計劃項目8項。通過課外科技活動、學生參與科研項目、工程訓練等措施,發展了學生個性潛能,加強學生創新意識和工程實踐能力的培養,提升科技創新能力和工程實踐能力,保證人才全面發展的共性要求基礎上,滿足不同學生的興趣和就業,個性化教育調查顯示學院個性化教育模式受到90%以上學生和企業的認可和支持,符合專業特色的個性化教育模塊,滿足了個性需求,與社會需求契合度非常高,促進學院化工制藥專業排名,提升學院知名度。
實踐教學體系是構建高職人才培養方案的核心內容,對于化工專業尤為重要。化工生產實習是學生獲得實踐性知識、強化化工基本操作技能的重要途徑。揚州工業職業技術學院化學工程系與揚州石油化工廠簽訂了校企合作協議,安排學生在該廠進行生產實習,為期兩周,每期安排一個班級。本文以0701石油化工班級生產實習為例,提出了一系列關于提高生產實習教學質量的措施。
一、實習準備與動員
1.選擇和落實合適的實訓基地
選擇實訓基地時應遵循如下原則:
(1)實訓基地要有一定的規模和生產經濟效益,產品有一定的數量和質量,讓學生對工業化大生產有形象的認識,充滿信心地去學習、工作;
(2)具有傳統的工藝,能體現先進的化工生產技術和管理體制,在化工行業里具有典型性和代表性;
(3)實習內容能夠與書本緊密結合,與化工生產實際相貼合,讓學生明白自己在今后工作中的崗位及要求。
為此,我系與不少符合要求的化工企業簽訂了校企合作協議,并已經和其中一些合作企業達成初步合作意向,安排學生在其中進行生產實習。揚州石化廠生產裝置先進,技術力量雄厚,管理要求高,學生在揚州石油化工廠生產實習過程中主要了解石油煉化以及油品處理等過程,明確自己所學的知識在今后實際工作中的運用以及石油化工在社會生活中所占的重要地位,學生在得到鍛煉的同時,企業也在學生中挑選人才,效果良好。
2.制定合理的實訓計劃
實踐性教學環節要建立在理論學習的基礎之上,如果學生在生產實習前沒有具備相關的專業知識,實習的質量是不可能保證的。我系根據不同專業的培養目標和教學計劃將學生實習安排在修完專業基礎課和部分專業課之后,如石油化工生產技術專業,生產實習前已經修完化工過程及設備等專業基礎課、石油加工工藝學等專業課。學生在實習現場可以將課堂所學的化工設備結構及原理、催化裂化工藝流程與實際生產操作緊密聯系起來,鞏固及拓展專業知識提高學習質量。
3.做好實動員
(1)明確實習目的。學生近距離接觸化工廠,能夠將在校所學的基本理論知識和基本操作技能在工廠得以運用:從而培養學生分析問題能力、動手能力和獨立工作能力;學習企業工程技術人員與工人師傅的勤奮工作和遵守紀律的良好工作作風、實事求是的科學精神、培養學生愛崗敬業的品質和良好的職業道德,為使其成為高素質、實用性的企業技術人才打下堅實的基礎。
(2)提醒學生攜帶生活必需品,強調紀律和安全。由于實習基地距離學校較遠,學生實習期間住在工廠招待所,因此,提醒學生攜帶生活必需品,告訴學生工廠有食堂、浴室,使他們在實習期間學而無憂。實習期間必需穿著工作服,佩戴臨時進廠標志牌,戴好安全帽,穿好運動鞋。嚴禁在招待所大聲喧嘩,影響工人休息;晚9點查房,嚴禁外出;聽從實習帶隊教師的要求,嚴格遵守工廠的各項規章制度和安全生產規程,在實習中做到不遲到、不早退,外出必須事先請假,經批準方可離開。
二、實習內容安排與任務驅動式教學
1.入廠教育
邀請安全科工程師介紹工廠情況、企業發展史、組織結構、車間分布、產品系列,通過講述近年來廠內發生的事故,對學生進行安全、廠紀和保密教育。廠方對學生所學的安全知識進行考核,考試合格發工廠臨時出入證,考試不合格不予以進廠。
2.聽取專業講座
為了保證和提高實習質量,在實習期間邀請人員結合實習要求做以下專題講座:如,請催化裂化車間工程師講解該車間的主要產品的工藝流程,產品性質、銷路及其發展前景;具體到每個工段的設備及一些性能參數;生產技術及管理方面的經驗和問題等。要求學生認真聽講,做好筆記。邀請技術人員帶領學生參觀全廠,了解全廠主要產品的類型和結構。
3.任務驅動法車間跟班實習
在具體的化工生產車間,主要是催化裂化車間和聚丙烯車間進行跟班實習,把學生分成兩組,一定時間進行輪換。
(1)任務保障――選出任務負責人。0701石油化工班第Ⅰ組和第Ⅱ組各有20名學生,由于人數眾多,現場教學時,噪音大、空間小,學生學習效果不好,因此我們把每組的20人再分為4小隊,每隊5人,各選一名小隊長,負責本組同學學習和安全。
(2)任務派發――識別工藝流程圖(帶控制點、注明設備名稱)。由各小隊長帶領本隊學生下車間共同研究工藝流程圖,尋找化工設備、熟悉工藝流程,培養團隊意識。
(3)任務檢查――準確說出設備位置、工藝流程。一定時間后,指導教師集合小隊長,詢問學習情況,小隊長匯總本隊疑問,隨教師深入現場,解決問題,糾正錯誤,再傳達給本隊同學。學生共同的問題需要集中講解,比如:工藝原理、主要設備的結構、工藝參數、操作規程等。
(4)任務完成――再下車間學習,鞏固學習內容。要求學生掌握主要化工設備的結構、主要控制指標和控制方法,基本操作方法和操作注意事項,學習DCS操作過程。
(5)任務完善――培養職業素質。鼓勵學生向車間技術員請教工藝問題、了解工藝員的工作職責及處理生產技術問題的經驗和方法。可能情況下,協助工藝員做些具體技術工作。
三、實習作業與成績評定
1.實習作業
實習期間學生利用晚自習時間應將每天的實習內容(現場觀察及分析的結果、搜集的資料、聽取的報告、擬提出的問題和所得到的解答)記入實習日記中。教師要每天批改實習日記,檢查學生實習情況。實習結束時學生應完成一份8000字左右的書面實習報告,反映規定的實習內容、表達自己的收獲體會,反映對所述問題的認識和分析。實習報告要求條理清楚,文字通順、書寫工整,重點突出,并附有手畫帶控制點工藝流程圖。
2.成績評定
基金項目:陜西省高等職業教育教學改革研究項目(項目編號:13Z53),主持人:侯黨社。
石油和化學工業是國民經濟的基礎產業和支柱產業,是陜西省的當家產業[1]。石油和化學工業在快速發展過程中需要大量從事一線生產操作、管理的技能型人才,到2020年,職業院校石油和化工類專業在校生規模要達到80萬人,畢業生占行業企業新增員工的比例提高到38%[2]。由于社會上頻頻出現的“談化色變”、“化工妖魔化”等一些誤解,嚴重影響了化工類專業的招生和擇業,職業院校人才培養的數量和質量遠不能滿足行業迅速發展的需要[3]。面對這一現狀,迫切需要加快石油化工生產技術專業人才培養模式創新,使專業教育“接地氣、貼實際”,學生知識、技能、素質滿足產業發展需要。
高職石油化工生產技術專業學生職業能力分析
石油化工產業生產規模大,資金、技術、人才密集,自動化程度高,生產連續性強,對安全生產、節能、環保及物流要求高,對技能型人才的職業能力有著嚴格要求。筆者在本課題研究過程中,通過深入中國石油長慶石化公司、西安慶港節能科技有限公司、延安煉油廠等石油化工企業調研,查詢資料,與相關高校交流研討,就石油化工企業對高職院校學生職業能力的需求作了研究分析。
高職石油化工生產技術專業畢業生主要從事的崗位有:⑴現場操作崗位(外操),能進行化工生產一線設備操作、使用儀表、巡檢記錄等工作。⑵中控室操作崗位(內操),能利用自動化系統對整個工段或車間的整體運行情況進行監控和集中控制。⑶分析檢驗崗位,能對原材料、中間品、產品進行分析檢驗并出具報告。⑷化工設備維護與檢修崗位,能對生產裝置進行日常維護和檢修,及時排除故障。⑸生產質量管理崗位,能對生產工藝及產品質量進行監督與控制。針對以上從事的崗位,高職石油化工生產技術專業學生應具備以下職業能力:⑴化工單元操作技能。掌握石油化工生產具有共同物理變化特點的諸如精餾、吸收與解吸、傳熱、流體輸送、蒸發系統等化工單元操作技能。⑵化工反應過程運行和控制技能。掌握石油化工生產具有共同化學變化特點的基本過程,如氧化、還原、氫化、脫氫、硝化、磺化、胺化、烷基化、酯化、裂化、聚合等。⑶化學檢驗工技能。掌握常規分析檢驗原理和方法,正確使用儀器,并能分析檢驗檢測原料、成品、半成品及其他化學品的成分和含量,為生產過程和產品質量監督提供支撐。⑷化工儀表使用技能。熟練使用液位計、流量計、壓力計、溫度計等現場化工儀表,并用其操作DCS和PLC控制系統等。⑸化工生產常用設備使用維護技能。能操作與維護工藝閥門、氣液體貯罐、過濾器、泵、壓縮機、反應釜等,保證生產的正常進行。⑹識圖和制圖技能。會識讀工藝方塊圖、PFD 圖、PID 圖、管道單線圖,會識讀與繪制設備簡圖,會繪制工藝流程圖等。⑺化工安全生產技能。會使用安全設施,包括個人防護用品、空氣呼吸器、防毒面具、洗眼器,會選擇使用滅火器材,會操作ESD系統等操作技能。⑻職業崗位綜合技能。具有一定的數字應用能力,計算機操作能力,人際交往能力,團隊協作能力和綜合學習能力等。
高職石油化工生產技術專業人才培養模式的構建
通過調研和實踐,結合專業知識的邏輯性,構建了我校高職石油化工生產技術專業“兩主體、三段式”人才培養模式。“兩主體”是指以學校和企業為主體共同培養技能型人才。“三段式”是指在教學組織方面,實行三個階段的教學。第一階段(第一學期至第三學期)培養學生基本職業能力。學生通過基礎化學、化工制圖、化工單元操作技術、化工過程控制技術和高等數學、大學語文等課程的學習,掌握必備的化學基礎知識、化學實驗操作和分析檢測技能、識圖和制圖技能、化工單元操作技能、化工儀表使用技能以及數字應用和文字寫作技能等。第二階段(第四學期至第五學期)培養學生核心職業能力。通過石油煉制、反應過程與技術、石油化工生產、油品分析、設備維修、化工安全與環保等課程的學習和技能訓練,使學生掌握工藝運行、設備維護、油品分析、產品質量控制與安全生產等崗位操作技能。第三階段(第六學期)培養學生綜合職業能力。通過頂崗實習,了解企業特點、規律、理念,使學生具有良好的職業道德行為以及崗位工作能力。三段式以螺旋遞進的方式逐步達到培養目標,后一階段的技能培養既包括前一階段培養內容,又是前一階段的提高。通過校企雙方三年的聯合培養,使學生具備較強的職業能力,成為能熟練操作生產運行、有發展潛質的技術技能人才。
高職石油化工生產技術專業人才培養模式的實施
1.推進教學內容和方法改革
首先,在校企雙方構建科學課程體系的基礎上,根據石化行業職業標準、企業生產特點和對學生職業能力的要求,大力整合教學內容,將生產過程中的新知識、新技術、新工藝融入課程內容之中。其次,在教學方法上改革傳統校內教學為主導的教學模式,推行項目教學、案例教學、工作過程導向等教學模式,實行教師團隊化教學、學生合作式學習、師生互動式交流、校企一體化育人[4]。第三,加強主干專業教學資源庫及精品課程建設,包括課程標準、多媒體課件、教案、實訓指導書、試題庫、習題庫以及網上輔導答疑等多種形式,為學生進行自主學習搭建良好的資源平臺,推進優質教學資源共建共享。
2.加強師資隊伍建設
一是加強雙專業帶頭人建設。學院與石化企業密切合作,聘請企業專家與學院專業帶頭人形成校企合作雙帶頭人機制。專業帶頭人要掌握先進的職教理論和專業建設理念,了解石化企業的新技術、新工藝及生產一線職業崗位能力的新變化和新要求,有較強的專業建設能力、教科研能力、社會服務及管理能力。二是推進雙骨干教師培養。選拔本專業優秀教師和企業工程技術人員作為骨干教師培養對象,在專業帶頭人的指導下,通過上崗鍛煉、進修培訓、教學研究、課程開發、精品資源共享課程建設等方式,使其具有較強的教學能力、課程建設能力、實踐動手能力和技術服務能力。三是提高教師雙師素質。安排教師每年到大型化工企業進行不少于1個月的實踐鍛煉,鼓勵教師通過各種途徑參加國內外各種新技術培訓和認證考試,組織教師參與政府或行業發展規劃、化工企業技術服務和項目開發,使教師成為行業技術能手,不僅是講師還是培訓師和教練。四是增強教師信息化應用能力。提高教師在課堂教學中應用信息化的頻率和水平,培養出一支具有現代化教學思想,掌握現代化教學方法,能夠熟練收集、整理、運用信息化教學資源的教師隊伍。
3.強化實訓基地建設
以石油化工職業崗位技能為核心、以工作任務為導向,按專業基礎實訓、專項技能實訓、專業綜合實訓和頂崗實習四個層次建設好校內外實訓實習基地。校內實訓基地由虛擬職業技能環境和真實職業技能環境兩部分組成,具備教學、實訓、技能鑒定和技術服務等功能,注重建設實際生產裝置與仿真操作結合、手動操作與集散控制操作兼顧的實訓室,形成框架完整、設備先進、融仿真演練與實際操作于一體的校內實訓基地。通過深度校企合作建立高質量的校外實訓基地,確保生產實習、頂崗實習等實踐教學的開展。通過實訓基地的建設,實施教學做一體化教學,實現學生理論學習實踐化,技能訓練生產化和教學環境企業化。
4.建立科學人才培養質量評價體系
首先,要組建一個由企業管理與技術人員、校系教學督導組、教師、學生信息員共同組成的信息反饋系統,及時掌握教學實際狀態,了解學生對崗位的適應情況和工作體會,了解學生的職業能力及綜合素質等方面的情況。其次,要積極引入獨立于政府和學校的第三方評價機構參與人才培養質量評價,使信息反饋更全面、更客觀,評價更專業、公正。第三,成立由專家、專業教師、管理人員組成的人才培養質量研究機構,綜合分析多渠道反饋的信息,嚴謹公正地判斷人才培養質量,提交報告作為學校科學決策的依據,引導教學主導者教師(師傅)的反思,激勵作為教學主體的學生改進學習方法和增強學習主動性,促進教育教學模式改革,提高教育教學質量。
高職石油化工生產技術專業人才培養模式實施效果
“兩主體、三段式”人才培養模式經過近幾年的實踐,取得了明顯效果。該專業先后被確定為校級重點專業、陜西省重點專業和陜西省高職院校專業綜合改革試點項目。專業教學團隊被評為首屆校級優秀教學團隊,近年來,建成校級精品課程10門,編寫國家規劃和校本教材6部,60余篇,多篇被SCI或EI收錄,主持或參與國家、省級和校級教科研項目20余項,擁有國家發明專利和實用新型專利7項。專業實訓基地是陜西省高等職業教育示范性實訓基地。學生先后獲2010年、2013年全國職業院校化工生產技術大賽高職組團體三等獎, 2012年、2013年、2015年陜西省化工生產技術大賽高職組團體二等獎,職業資格考證一次性通過率99%,畢業生連續四年就業率100%。由于畢業生的良好表現,寧夏瑞泰科技股份有限公司等企業與我校在該專業聯合開辦全額獎學金班,定向培養員工,學生三年學費由企業全額承擔。
結語
“兩主體、三段式”人才培養模式充分發揮了校企兩主體在人才培養過程中的作用,有效地促進了課程體系和教學方法的改革,提升了師資隊伍水平,為石油化工行業培養了掌握一定知識與技能并能夠持續發展的技術技能人才。隨著社會經濟的發展和石化產業結構的升級,石油化工生產技術專業仍需在培養模式方面不斷改革和創新。
參考文獻:
[1]《六大支柱產業為可持續發展注入新生力量》,《陜西日報》2014年12月26日。
[2]中國石油和化工行業聯合會、中華人民共和國教育部:《關于加快發展石油和化工行業現代職業教育的指導意見》2015年1月。
高職院校實驗實訓基地是高職院校培養高端技能型人才的重要基地,是實踐性教學環節的重要場所,學生在校期間在學習相應的理論知識的同時,需要通過相關實踐課程的訓練來達到鞏固課堂所學知識,同時從高職院校培養學生的目標和要求來看,也需要學生具備一定的崗位職業技能,實踐課教學在職業教育中處于舉足輕重的地位。培訓的主要對象的層次定位在將來在企業生產一線從事生產工作的技能型應用型人才,實驗實訓基地能夠為職業院校學生提供包括基本技能訓練和綜合能力培養兩方面的實踐環境,能培養學生解決生產實踐和工程項目中實際問題的技術及管理能力,而且還能培養學生愛崗敬業的精神,通過職業規范化訓練,促使學生在實訓期間便養成遵紀守法的習慣,為今后走上工作崗位提前進行職業道德和企業素質培養。另外的功能就是開展專業技術技能鑒定考核工作,并進行專業研究、技術開發、生產及新技術的應用推廣等。逐步發展為撫順乃至周邊城市培養高等職業教育人才的實踐教學、職業技術技能培訓、鑒定考核和高新技術推廣應用的重要基地。
一、化工生產過程的課程體系
二、化工技術實訓基地的建設特點
實訓基地要不斷充實與改進培訓內容,改革培訓方法,培養學生職業技術技能及獨立解決實際問題的能力和創新能力。操作訓練按照未來專業崗位群對基本技術技能的要求設置。實訓過程上要具有專業基本技術技能應用的真實性。在技術要求上要具有專業領域的先進性。使學生在實訓過程中,學到和掌握本專業領域先進的技術和工藝路線。在內容安排上要具有綜合性。通過實訓掌握本專業的核心技術和技能,得到基本能力、基本技能和綜合素質的全面培訓。具有社會開放性,不僅承擔高等職業學歷教育的基本技術技能實訓,而且能承擔各級各類職業技能的培訓任務,并努力實現產、學、研相結合,開展高等職業教育的科學研究和專業技術應用研究。
三、建設基本結構
1.基礎類實訓基地是化工類的各個專業都離不開的化工基本知識檢驗、基本技能培養和職業素養形成的地方。
2.理化檢測是培養學員如何應用各種常規的基本技術手段(如化學分析、電分析、光譜分析等),對化學品、油品以及表面活性劑、涂料、粘結劑、化妝品、洗滌劑進行各種物理化學性能的檢驗。建設油品、化工產品、精細化工產品等的理化檢測實訓中心。
3.典型化工實訓裝置及小型化工工藝類工業生產裝置,供教學實踐和小規模生產使用,操作過程更加貼近生產實際。石油化工屬于高度自動化、技術密集型工業企業。基于此,學生在石油化工企業實習時常遇到無法進行具體操作、得不到開停車和事故處理的機會。(4)石油化工仿真教學是運用實物、半實物或全數字化動態模型,深層次地揭示教學內容的新方法,是計算機輔助教學的高級階段。石油化工生產現場操作與化工仿真技術的結合大大提高了生產實習效果,解決長期以來生產實踐達不到預期效果的問題;將理論知識、工藝過程、操作控制能力和計算機的運用充分結合起來,提高學員的綜合素質,發揮學員的主動性提高分析和解決問題的能力。建設培訓過程更加貼近生產實際,石油化工仿真實驗中心。
四、化工技術實訓基地的實訓內容
1.化工基本職業技能的培訓
通過培訓使化工專業學生具備本行業崗位基本技能,提升知識和技能, 職業培訓的內容是技術業務知識和實際操作能力。為了實現職業培訓的目的,職業培訓的內容是相關崗位或工種的技術業務知識和實際操作能力。
2.產品的質量檢測分析
分析檢驗實訓主要由“有機化工產品檢驗室”、“無機化工產品檢驗室”、“冶金與建筑材料檢驗室”、“藥物檢驗室”、“環境分析監測室”、“農產品及深加工產品檢驗室”和“電子天平室”7個實訓室構成。學生應能掌握常規檢驗分析儀器使用方法,使學生能夠獨立進行常見化學樣品的分析,掌握相關產品質量管理和過程管理的技術,具有綜合分析和編寫綜合報告的能力等。同時,畢業生在學習過程中進行工業分析、環境監測、礦石品位檢驗、重要材料理化分析與檢驗,檢測儀器要定期鑒定、定期保養、定期校驗,并確保實驗室所有設備和計量器具均可量值溯源。對采用的檢驗標準和檢驗方法,實驗室則需要科學地進行分析,評價它是否與檢測項目相適應,是否為最新的有效版本,實驗室要動態跟蹤相應標準的更新,及時對其進行研究確定。
3. 化工工藝類和單元操作技能實訓
實訓車間的布置除了有黑板、投影、臺凳等,還應該按照生產車間的模式布置,如管廊管架、冷卻水的循環利用,操作空間的預留、工具的擺放要求、逃生通道、消防設施等,墻面上掛放裝置圖片、工藝流程圖、操作規程、危險標識等盡量貼近真實的職業環境。在有限的條件下,選擇有代表性的操作進行實訓,如閥門、管件的安裝、應用,離心泵的操作、切換,換熱器的操作等。
5.計算機仿真實訓
計算機仿真實訓在化工生產過程實訓中是非常必要的一項,學員仿真系統的構建是按照實際工程而設計的, 因此在該系統上的操作十分接近實際情況, 學員通過該系統的訓練,能夠將書本上學到的理論知識與實際系統運行狀況聯系起來,模擬操作各系統運行檢故排障。仿真系統為師生提供了一個安全的學習和實訓平臺, 完全沒有心理負擔, 在較為輕松的環境中完成教學任務, 獲得知識和技能。 彌補了現場實習只能看不能動的不足。由于沒有安全問題的顧慮, 可允許學員對部件、工具等進行仿真隨意性凋節。 通過指導教師實訓現場循循善誘, 讓學員完全進入角色, 直接接觸感性知識來強化形象思維, 使學員把不合理的隨意調節轉化為從中總結經驗的手段, 從而給予了學員個性發展空間、充分發揮了學生的主觀能動性, 從感性到理性、從直觀到思維, 提高了學生分析問題和解決問題的能力, 激發學生創新意識。同時, 由于實訓系統可以由電腦直接進行成績評定,不會受到教師的主觀色彩的干擾, 因而更能體現教學的公平性。
實訓基地除了完成校內實訓課程的教學外,還可擴大培訓項目,可以面向社會上不同類型的企、事業單位,擴大培訓對象的范圍。建立合適的實訓基地的管理模式,充分利用門類齊全、技術先進的各種儀器設備,為教師提供教學研究和科技開發的實驗平臺。
物理化學課程屬于石油化工生產技術專業的平臺課程,課時80學時,理論56學時,實訓24學時,因其公式多、概念抽象、理論性強、課時少,加之高職高專學生基礎比較薄弱,不少學生提到物理化學課程就害怕,學習興趣不高,教學效果不理想。筆者將近五年的物理化學課程教學改革摸索進行初步探討。
一、與先修課程相聯系和后續課程銜接,精選教學內容
教學內容選取遵循石油化工生產技術專業人才培養方案和物理化學課程標準,結合先修課程和后續課程學習的需要,適當刪減重復、落伍的內容,增加與生活、科技前沿相關內容。教學內容選取應充分體現高等工程專科教育和高等職業技術教育培養技術應用性人才的特點,貫徹基本知識、基本理論、基本技能以應用為目的,以“必須、夠用”為度的原則
物理化學課程開設在大二上學期,先修課程有無機化學、分析化學、有機化學等,尤其無機化學與物理化學聯系比較緊密。例如,熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、相平衡、電化學、溶液與溶膠等部分內容重復。選取這部分教學內容時,已學過的知識略作復習即可,重點放在未學過的部分、拓展知識面,避免簡單機械性的重復,努力做到讓學生學過以后在原有知識結構上更上一層。
根據石油化工生產技術專業課程的設置特點,高聚物生產技術、油品分析、石油加工生產技術等專業核心課程開設在大二下學期。后續課程的部分教學內容與物理化學有著緊密聯系。例如《高聚物生產技術》(侯文順主編)
二、淡化公式推導,強化理解應用
一方面物理化學理論性很強、公式繁多,另一方面學生基礎相對薄弱,學習興趣不高。針對這種情況,改革以往過分注重公式推導、邏輯推導,重點放在理解應用。例如,涉及化學動力學方程時,公式推導過程可以略講或不講,直接告知其公式和使用條件,通過例題的形式強化其應用。例如:蔗糖的水解反應是一級反應,表面催化反應是零級反應等。這些反應具有什么樣的特點、公式如何應用、使用時的注意事項等通過例題的形式逐一說明。淡化其公式推導,強化理解應用,旨在通過學習以后能簡單解決實際問題。這樣做能避開繁瑣的公式推導,增加學生學好這門課的信心。
三、換位思考,站在學生的角度來設計教學內容
傳統教學中教師根據人才培養方案和課程標準來設計教學內容,會出現教師認為比較容易的部分學生卻很難理解的現象。為了解決這問題,教師應該放下高高在上的姿態,走進學生中去,站在同一條水平線上聽聽學生的心聲。了解學生的難處、感興趣的內容是什么、厭倦的內容是什么等。通過交流,拉近師生之間的距離,站在學生的角度來設計教學內容,能達到事半功倍的效果。
四、掌握現代化教學手段,讓教學內容呈現形式豐富
在科技不斷發展的今天,網絡資源日益豐富,學生接觸的數字化信息日益豐盈。若是教師一味采用傳統板書教學使得教學內容呈現形式單一,難吸引學生的注意力。教師本身就要以積極主動的姿態力所能及的掌握與教學有關的科學技術,充分利用現代網絡資源努力使教學內容呈現形式多樣化,賦予物理化學課堂時代氣息和生機活力。
五、重視物理化學實訓課程教學
物理化學實訓對培養學生的思維、觀察、動手等諸多方面的能力起著重要的作用
(一)精選物理化學實訓項目
實訓項目的選擇應該和理論教學內容相呼應。理論教學中側重于熱力學和動力學兩部分內容,實訓項目的選擇就應多考慮這方面。本學院在八個實訓項目中有兩個項目是涉及動力學方面的。蔗糖水解反應速率常數的測定和乙酸乙酯的皂化反應速率常數的測定(《物理化學實驗》(第三版)高職高專編寫組)
(二)重視物理化學實訓教學
教師對待實訓課的態度很大程度上將會影響學生學習的態度,必須重視實訓課程的教學。一個完整的物理化學實訓應包括實訓預習、實訓操作和實訓報告。部分教師在實訓教學中只重視實訓操作而輕視實訓預習和實訓報告。物理化學實訓項目涉及的儀器比較大、操作比較復雜、時間比較長、數據繁多、后續處理比較難,在一定程度上增加了物理化學實訓失敗的可能性。實訓前的預習將提高實訓的效果,增加成功幾率。嚴格按照無預習報告不得進入實訓室的制度執行,教師要對本次實訓項目成敗的關鍵點進行抽查,督促學生認真預習而不是敷衍了事。實訓中教師要隨時密切注意學生操作,保證學生安全。若實訓中出現和預期現象不吻合的,教師應及時指導學生分析現象找原因,給予技術性指導,必要時重做。實訓結束后,要求學生交一份完整的實訓報告。
(三)改革物理化學實訓成績考核制度
本學院物理化學實訓成績考核采用的是“選取一個比較典型的實訓項目或設計一個綜合性的實訓項目作為考核項目占實訓成績的50%+平時表現占20%+實訓報告占30%”的模式。實訓成績占期末成績的40%。實踐證明,通過改革后的考核制度增加了學生對物理化學實訓課的重視,提高了實訓效果。
(四)定期開放實訓室,學生自由操作
物理化學實訓課時少,儀器少,很難讓每一個學生都有一臺儀器,這勢必會導致部分學生上機操作機會少些。這個問題急需解決,解決方法之一是設置一個全面開放實訓室的時間段,學生根據需要自由動手操作,滿足不同層次學習需要。本學院設置的全面開放的時間段是每周五下午和每學期第十五周至第十六周全面開放。實踐證明,這種開放式的模式增加了學生學習的興趣,對提升教學質量起到了促進作用。
六、教學改革成果
通過近五年的摸索,將改革后的物理化學教學模式運用在2011級、2012級石油化工生產技術專業的教學。實踐證明改革后的教學模式能有效促進學生學習,增加學好物理化學課程的信心,從后任教師反饋回來的信息來看,這種改革后的模式對學生學好后面的課程起到了促進作用。
參考文獻:
1實習的分級
本專業對社會實踐實習環節進行分級,具體包括認識實習環節和生產實習環節,總共4學分。認識實習是培養工科型專業人才過程中必不可少的一個教學環節,也是學生從基礎課程學習轉向專業課程學習過程中確立課程工程應用背景的一個重要學習環節,對提高學生的專業認知度和對專業知識的學習興趣具有至關重要的作用[11]。認識實習安排在第二學年第三學期進行,均屬于專業必修課程。通過認識實習,擬達成以下培養目標:(1)讓學生初步了解化工生產實際流程,建立對化工生產過程的感性認識,逐步建立化工過程的系統概念;(2)初步了解典型的化工生產過程、生產條件、生產設備及操作特征和控制方法,初步學會看、畫工藝流程圖和設備圖;(3)結合實際生產過程,培養應用理論知識分析和解決實際工程問題的能力,并為后續進一步學習專業課程奠定基礎;(4)在實習中向工人、技術人員學習,培養工程人員的責任意識,增強勞動觀念和紀律觀念。生產實習是培養工科型專業人才過程中最重要的一個環節,要在認識實習使學生獲得化工生產的感性認識的基礎上,使學生獲得初步的生物化工產品生產技能和管理知識[12]。通過生產實習使學生了解社會,接觸實際,增強勞動觀念,群眾觀念和社會主義事業心,鞏固所學的理論知識,培養獨立工作能力[13]。生產實習安排在第三學年第三學期進行,生產實習相對于認識實習,內容加深,主要使學生獲得初步的生產技能和管理知識,鞏固已學專業理論,為畢業論文(設計)打下一定的基礎。生物工程生產實習是生物工程專業學生針對生物工程專業基礎課和專業課學習進行的實習,其主要目的是通過實習,使學生全面了解和認識生物化工生產過程、管理措施、經營狀況和環保安全等情況,鞏固、加深和理解生物化工單元過程的原理,以及典型設備的結構和操作,進一步增強工程觀念,培養學生的工程實踐能力和創新能力,為后續專業課的學習、畢業論文、就業打下堅實的基礎。
2實習的模式
認識實習采用“校外實習基地參觀”的模式進行,而生產實習則采用“校內實習基地實操”和“校外實習基地參觀”相結合的模式進行,在實習環節中,每次實習都由經驗豐富的老師帶隊,同時企業也專門配備了專業的實習指導人員。
3實習基地的建設
1 概述
由于石油化工生產的特殊性和安全要求,在實習過程中,幾乎所有的化工企業都只允許學生參觀,而不允許學生操作,即只能“看”而不能“動”,這無形之中加大了學生與生產過程的距離,學生無法在實習過程中接觸到生產的實際問題,使生產實習的預期效果大打折扣。為了克服傳統實習模式中存在的不足,以提高教學質量為目的,以強化實踐能力為手段,2013年石油化工生產技術專業在生產實習方面進行改革,實行了“2+2”生產實習模式教學。
2 石油化工專業“2+2”生產實習模式的優勢
提升了學生的動手能力,“2+2”生產實習模式改革后提高了學生動手能力,傳統的生產實習模式已經無法滿足學生對生產實際過程理解和掌握的需求。為了保證學生的實際操作能力能在生產實習過程中得到真正的鍛煉和提高,必須要進行“2+2”生產實習模式改革。
3 化工專業“2+2”生產實習模式設計與安排
為了強化學生的實踐操作能力,培養高素質應用型人才,充分體現校企合作“2+2”生產實習模式的優勢,為此,按照企業崗位技能要求,我們設計出四周的生產實習教學模式,即系統仿真教學與現場實訓操作(2周),下廠實習(2周),并采用不同的培訓和考核方式。
3.1 “2+2”生產實習模塊的主要內容
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3.1.1 系統仿真培訓模塊
2013年我院引進了常減壓生產裝置、催化裂化生產裝置及乙醛氧化制醋酸裝置的系統仿真軟件,學生經過2周的企業現場實習,在基本了解生產工藝和操作的情況下,在計算機仿真系統上進行模擬操作培訓,有助于進一步提高生產操作技能。計算機仿真訓練主要內容包括裝置正常生產操作調節,裝置開、停工過程操作,裝置主要事故處理。通過計算機仿真摸擬訓練,熟練掌握石化生產裝置典型操作單元操作技能,基本具備主要生產裝置開停工和事故處理操作技能。
3.1.2 化工單元實訓操作培訓模塊
我院化工單元實訓裝置主要包括換熱器、離心泵、反應器、萃取、精餾及管路拆裝。學生在下廠實習及系統仿真操作的基礎上,通過對化工單元的實操訓練,使學生了解和掌握化工單元生產過程基本技能,掌握化工單元的基本原理及操作方法,能夠對設備的基本參數進行分析,使學生將化工相關課程中的基本知識在實際操作過程中靈活運用,培養學生分析問題、解決解決問題的能力。
3.1.3 生產裝置實習模塊
生產裝置主要包括常減壓、催化裂化、焦化、重整、油品裝置、聚丙烯及催化劑等煉油化工裝置。學生通過下廠實習,了解目前該生產裝置的基本情況、工藝原理、主要設備及操作方法;了解最新的DCS先進技術,掌握DCS的控制方法;學習車間先進的管理模式;在生產裝置實習中,能將理論與實踐結合起來,拓展自己的知識面,并能學習工人師傅嚴謹的工作作風、嚴肅的工作態度、團結協作的精神,為頂崗實習創造條件。
3.2 “2+2”生產實習模式的考核制度
“2+2”生產實習模塊的考核制度采用靈活的考核手段。系統仿真考核采用計算機自動評分考核;化工單元實訓考核分理論與實踐兩部分,即理論采用抽題方式,實踐采用現場操作;下廠實習分兩部分:一是采用生產裝置隨機抽題進行現場回答,二是要求學生寫生產實習報告,包括:平時考核、實習日記、實習報告等形式。所占的考核比例如下圖。
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4 石油化工專業“2+2”生產實習模式運行效果
今年我們已經承擔了2011級學生六個班約400名學生的生產實習任務,為了了解“2+2”生產實習模式運行效果,我們對已經參加生產實習的學生發了問卷調查,統計結果如下:
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由表中的統計結果可以看出,90%的學生認為“2+2”生產實習模塊教學效果很好,80%學生認為訓練內容豐富,可以培養自己分析、解決問題的能力,90%學生認為團結合作精神培養很大,為將來走向工作崗位打下良好的基礎,經過一個月的生產實習,90%的學生對這種模式很感興趣。
在實習過程中,我們也發現,部分學生對這種模式還不太適應,認為時間比較短,所學的內容太多,有些內容沒有完全吸收,學生們反映如果能再延長2周,可以將訓練的內容更加鞏固。
總的來說,學生對這種生產實習模式很感興趣,達到或超過了預期效果,對學生動手能力和創新能力的培養起到了很好的促進作用。
5 結論與展望
5.1 石油化工專業“2+2”生產實習模式,由于能充分利用生產裝置實習、系統仿真訓練、化工單元實訓等各自優勢,理論與實踐結合緊密,教學內容符合企業需求,學生專業針對性、崗位適應性強,是培養高素質、高技能人才的有效途徑。
5.2 石油化工專業“2+2”生產實習模式優勢重在解決了傳統的生產實習長期依賴生產裝置的問題;解決了培訓費用高,人員難于管理的問題;解決了學生只能“看”,不能 “動”問題;解決了理論與實踐各成體系,無法實施“教學做”一體化的問題;解決了老師“雙師”素質的培養、實踐操作技能提升的問題。
5.3 石油化工專業“2+2”生產實習模式通過合理的教學安排及考核,對其他校企合作高技能人才培養有一定的參考價值,也對相關專業的實踐性教學工作起到了示范和輻射作用。
參考文獻:
[1]冷士良主編.化工單元過程及操作[M].化學工業出版社.
陶行知先生曾經說過:“中國現代的中學教育是犯了學理、經驗分離的毛病。一般辦中學的人,或是依舊慣例,或是抄襲頒布的規程,或是一行別國的制度,終日里只管照樣畫葫蘆。一切教學設施是否符合社會與個人的需要?學生在學校里是否學當其才?出學校后是否用當其學?一概漠不關心……”
但是中國現在的教育以及歷次轟轟烈烈的課改是否真正改變了這樣尷尬的狀態呢,這不得不讓我們深思:怎樣的教學是有效的、是鮮活的,能讓學生學有所長,能著眼于學生未來的長遠發展,為每一位孩子樹立信心,開啟智慧,讓每位孩子能對將來充滿信心。當然教無定法,本人就中職學生化工分析專業實訓課的幾點思考與大家共同討論。
一、問渠那得清如許,為有源頭活水來――教材要鮮活
知識與經驗是人們在生產生活的實踐中漸漸積累起來的寶貴財富,把它寫到書本上,編到教材里,呈現給老師和學生。那么書和教材是知識與經驗的中介,它們是一個中介體,是靜止的。但是大家千萬不要認為知識和經驗也是靜止的,如果一個教育工作者就教一本書――那本所謂權威的教材,那就大錯特錯了,書可能是很久之前出版的,也可能在某些細節的地方出現與現實生活脫離了,或許有些人說這個事情就交給編教材的人啊,他們負責就好,那么,你又犯了一個錯誤,教材只是我們的參考!所以我們要轉換思維,把知識看做是不斷流動的活水,把書和教材看做是承接這些知識的容器,想清楚了這些,在具體的教學實踐中就有了大致的指導方向。在教學的過程中教師肯定是擁有好多教材的,把每一個知識從各個不同的角度理解透徹,然后把活的知識用我們特有的方式傳遞給學生,再讓學生內化為自己的東西。在我們的化工分析實訓中,我們化工組根據中等職業學校規劃教材――化工分析(第三版),根據歷年蘇州市江蘇省化工技能大賽的大賽方案,根據開發區化工類公司人才需求,根據生產第一線的最新資料,結合我們學校學生的實際情況,自編了一套教材,分成基礎篇、提高篇、考工篇,中職一年級的學生主要學習基礎篇,中職二年級的學生主要學習提高篇,三年級的學生主要是考工訓練。這樣一本自編的教材很好地體現了化工分析實訓的整個規劃,也符合中職化工專業學生的成長過程,老師教起來省力,學生學起來易上手。
二、紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行――訓練要鮮活
“練”是中等職業教育的重頭戲,建設好實訓基地是唱好這臺戲的重中之重。中等職業教育的功能定位是為企業培養技能型勞動者,實訓是職業教育特殊而必備的教學環節,因此,應該參考企業的用人標準來制訂實訓目標,讓學生能夠扎扎實實地學到一技之長,解決就業問題。如何有效地開展化工實訓,確確實實提高學生的技能本領,是我們不斷思考和探索的。我認為我們的實訓課教學結構要按照實驗準備、精講示范、學生操作、巡回指導、實訓小結報告五個環節進行設置。這五個環節中的每一個環節都可以滲透鮮活的教育。讓這幾個環節變得生動、立體,讓學生能投入其中參與實訓。
1.實驗準備
實驗準備不僅是將所用儀器、設備、藥品備好備齊,還要按規定要求放置。在化工分析實訓中我們注重實驗方案的設計,記錄表格的填寫,最后把疑問和思考寫下來,與大家討論,經過這一輪的準備,學生自己在網上或書上查得資料,寫清實驗目的,實驗器材,實驗藥品,實驗步驟,學生不是被老師告知干什么做什么,不是被動地接受而是主動地動腦動手去參與,在這一環節,我認為要給學生一個適應的過程,大約得用剛開始一周的時間,在很多年的學習中學生習慣了接受學習,老師講什么他們就聽什么,本該充滿問號的好奇的年紀卻在現實的教育中很快變得不會思考,不會學習。很多學生都存在主動性差、不愿意動腦的惰性,在頭幾次的實訓中部分學生不能很好地完成預習報告或者隨便抄抄應付了事,這個時候教師應以鼓勵和幫助為主,教會他們查閱資料。教會他們主動思考,隨著實驗的進行,因為要自己動手做,如果他們自己不想好步驟、原理,那他們就根本沒有辦法完成實驗,慢慢地他們就上路了,按照要求去做,接著興趣也就來了。所以,往往一些在課堂上被我們認為后進的“差生”有時候反而在實訓期間表現地特別好,因為他們確實對此感興趣了,而且有了成就感!
例如,一年級的學生在僅有的初三化學實驗的基礎上要學會基本分析儀器是很不容易的,在最初制訂方案時,老師先給出任務,最大限度地把分析儀器的使用涵蓋在任務中,我在分析實訓開始時先給出的任務是“準確稱取一定質量的碳酸鈉樣品,配成250mL溶液,并從中移取25mL到錐形瓶中,用標準鹽酸溶液滴定,分析碳酸鈉的含量”。這個任務對于初學者來說是非常綜合的,稱取碳酸鈉的質量要根據滴定消耗的鹽酸的大約體積(20mL~30mL)來計算,滴定后利用消耗鹽酸的物質的量來計算碳酸鈉的含量。而且首先要理出實驗的大體思路,這個步驟由學生課下初步完成,再由教師引導總結,他們通過討論、看書、上網,像小嬰兒學走路那樣,搖搖晃晃、跌跌撞撞,但是不要對他們不放心,也不要小瞧他們,放心放手讓學生去嘗試。慢慢地他們適應了這樣的模式,適應了就是成功了。我差不多用了兩個星期的時間完成了這一任務,在完成這一任務的過程中,學生學會了制訂實驗方案,學會了思考實驗目標,學會了如何準備實驗儀器和藥品,學會了分析天平的使用、容量瓶的使用、移液管的使用、酸式滴定管和堿式滴定管的使用,學會了指示劑的使用,學會了濃度、體積、物質的量的計算、學會了思考和學習、學會了很多很多東西,可能有些東西他們在課本上已經學過,但是沒有印象了,或是不會用,可能有些學生認為自己原來做不到的事情、不想做的事情現在很容易就完成了,可能因此會改變很多學生對自己原有的認識。
當他們適應這樣的一個實訓模式之后,我們再給出一些大型的、綜合的項目化課程,例如測井水的硬度、測自來水中的耗氧量、標定氫氧化鈉標準溶液的濃度等讓學生像在做研究一樣去參與我們的化工分析實訓,讓他們帶著思考進行實訓。
2.精講示范
老師精講實訓操作技能的有關操作要領,做到精而不散。這個講的過程在實訓中是以我和學生一起討論的方式進行的,學生已經寫出了初步的實驗預習報告,在這個鋪墊下引導學生定下最終方案,講清儀器、藥品的正確使用方法和操作規范,最后講清實訓的具體步驟和操作技能和技巧、安全事項,其中穿插有助于學生樹立認真、刻苦、一絲不茍的精神和掌握提高實訓效率的方法。
例如,在剛才那個任務中,我們發現每一個分析儀器我們都得從頭學起,所以那個大任務又可以分解為幾個小任務,每一天學一個,分析天平的使用、容量瓶的使用、移液管的使用、酸式滴定管和堿式滴定管的使用,這些細節的地方就要求教師精講示范,在講解討論之后,教師進行示范演示,邊演邊對容易出現問題的地方提醒全體學生注意,演示正確的操作和提出防止不良操作的方法。示范時分解動作可放慢節奏,讓學生看清老師的每一個操作細節,為學生的模仿操作打下基礎。必要時老師可運用事先設計好的掛圖、投影、多媒體課件等現代化教學手段輔助教學。在示范時也可以穿插著讓學生示范,讓他們體會動作要領。
3.學生操作
這是實訓課的中心環節。要求安排足夠的時間讓學生按要求獨立動手操作,學生自行操作時間不少于實訓課的三分之二,這一環節是培養學生獨立操作能力、掌握新操作技能、提高操作熟練程度的關鍵所在。而一堂好的實訓課要求有能讓學生施展的舞臺,我們通過小組間的合作、組長負責制,手把手教會每個學生每一個動作要領,當然不是所有的學生一教就會,有的學生動手能力很差但積極性蠻高,這樣的學生就要允許他們不斷犯錯,漸漸糾正;有的學生很自以為是,做成功一個動作就覺得萬事大吉,不再動手,這樣的學生就要給點任務和壓力讓他從實際操作中反省;有的學生動手能力差而且懶不肯學,那么一方面要求組長盯好盯牢,利用學生之間的互教,有時候比老師去教更有效。另一方面教師要做好鼓勵和思想教育工作,有必要的話要與班主任聯系,充分了解該學生的問題,對癥下藥。總之在這一環節教師要眼觀六路、耳聽八方,讓每一個學生充實地完成實訓任務,負責的組長要確確實實地起到作用,在每次實訓剛開始可以簡短地開一個小會明確組長的任務和分工,也可以模擬工廠中的小組負責制,讓組長們學會協調、學會探討、學會領導。
4.巡回指導
巡回指導是老師對學生操作過程進行的全面檢查和指導。目的是幫助學生排除操作中的種種障礙,保證學生掌握正確的操作方法。在化工分析實訓過程中,教師應隨時檢查、及時發現問題,立即進行指導,確保實訓的順利進行,提高教學質量。巡回指導的方法應根據學生在訓練時產生的問題的普遍性和特殊性,采用個別指導和小組指導相結合的方式進行。小組指導是指在訓練過程中對學生出現的普遍性問題,由教師把學生集中起來進行講解或進行技術上的指導。個別指導是在訓練過程中對學生出現的特殊問題,教師根據知識掌握及技能操作中的個別差異而進行的指導。對學生的指導重啟發,多問為什么,要允許失敗和鼓勵學生重做。
5.實訓小結
教師在“講、演、作、導”的基礎上對這節課進行歸納、總結,既要重視成功的經驗,又要重視失敗的教訓,肯定成績,指出不足,對出現的問題進行必要的分析,給學生以正確的、完整的認識,對操作過程中碰到的一些重要環節、關鍵技能點進行適時點撥,總結出注意事項,同時要求學生做好實訓報告。
三、驀然回首,那人卻在燈火闌珊處――學生的收獲與感想
每一個階段的實訓結束后我都要求學生寫一寫、說一說這一個階段實訓的收獲與感想,他們的每一句話都很真實,也很感人,這最后的總結與反思讓他們覺得很充實,體會到了成功與滿足,有很多學生原認為實訓很難,任務很難完成,但是最后都出色地做好了實驗,取得了很好的數據,在做的過程中增強了信心;有的同學原以為化工會很毒、很危險,但是當身臨其境后卻發現自己對它很感興趣,堅定了自己的職業理想,明確了自己的職業規劃,找準了職業目標。作為教師,我也很欣慰我的學生能學有所成,在實訓過程中引導他們運用理論知識,幫助他們學會學習和思考,把鮮活的教育重新歸還給這些可愛的學生們,讓他們在教師面前呈現一個真實的自我,塑造一種更加完善的人格。作為教育者,我們要靜下來思考“我們的學生到底需要怎樣的教育、他們在職業學校中能夠學到哪些技術能為他們將來所用、我們的課改到底要改什么、改的目的到底是什么……”新課程需要鮮活的理念,需要鮮活的教材,更需要活的教師創造活的教育,讓更多鮮活的教育進入到化工分析實訓中吧!
參考文獻: