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《化工设备》课程是高职院校化工类专业开设的一门专业课程,它综合了《化工容器与设备》、《材料力学》、《金属材料学》、《机械设计》等多门课程的内容,是一门理论与实用并重、工程性、综合性很强的专业课。该课程的学习目标包括:掌握化工设备的机械基础知识(如材料的性能、分类和牌号等);要有基本设计思想,掌握设计原则,具备基本设计能力,如能选择设备材料,进行基本结构设计,会查各种表格及常用手册;知道如何校核强度;具备化工制图的基本知识,能够阅读和绘制一般零件图、化工设备图;掌握各类化工设备的结构、用途及维护,具备更新知识的能力等。总之,本门课程对培养学生的综合素质和工程能力起着至关重要的作用。
高职院校的目标是造就一批又一批经济和社会发展所急需的实用人才,甚至要培养出如庖丁、卖油翁、鲁班、养由基那样身怀绝技的特殊人才。高职生是高考的落榜生,他们虽不善于考试,但善于动手。《化工设备》如果采用传统的单一期末考试,就达不到本课程的培养目标,更不能满足社会对高职人才的需求。为此,本文从培养实用人才的目标出发,对《化工设备》课程的考核方法进行了有益的探讨。
1.加强实训环节的考核
《化工设备》课程是一门实践性很强的课程,只有多实训、多实习,才能提高学生的动手能力。为此,我院建立了化工综合实训中心,包括化工设备模型实训室、化工管路拆装实训室、化工仪表实训室、化工仿真实训室、化工单元操作实训室和甲苯歧化中试车间等。满足了校内实训教学要求,同时也能够满足课程生产实训和仿真实训的需要。它们为一体化教学提供了保障,为学生与职业对接创造了条件,为技能鉴定和社会服务奠定了基础。我们对每个实训项目进行考核打分,整个实训环节占总成绩的30%。通过实训,极大地提高了学生的动手能力。
1.1设备拆装实训
在设备拆装实训中,我们发现采用口试的方式是了解学生综合能力的有效方法。采用简单的口试答辩方式,在生师比大的情况下,是评定学生实训成绩的最适用方法。例如:1.在压缩机的拆装中提出:(1)气缸冷却有什么作用?要求结合物理化学中的PV图解释;(2)气阀弹簧刚度系数对吸排气压力有什么影响?要求用物理知识解答。2.在离心泵的拆装中提出:(1)为什么开启泵前要灌泵?泵的蜗壳为什么设计成螺线型?要求用化工原理知识解答。3.在反应釜的拆装中提出,(1)为什么焊接夹套前要进行水压试验?(2)密封类型的选择依据是什么?要求用化工设备知识解答。总之,采用这种方式进行实训考核有利于提高学生的综合素质(包括动手能力、口头表达能力、逻辑思维能力、临场发挥能力等)。
1.2设备模型实训
在化工设备模型实训室,我们采用让学生自己动手制作模型的方式来加深他们对化工设备结构的认识。当《化工设备》这门课快讲完的时候,指导老师带学生花两节课的时间到化工设备模型实训室进行参观学习,老师详细地讲解每个化工设备模型的结构及其特点。然后老师布置任务,让学生制作模型,并提出具体的制作要求(包括:1.可以采用单人或组队的方式制作,自由选择要制作的模型;2.每个制作的化工设备模型要附带一个化工设备模型制作说明书(内容包括制作者、设备模型名称、使用的材料、制作过程、时间等);3.模型的提交时间及其成绩评定规则等)。在制作过程中,指导老师积极地解答学生制作过程中出现的问题。我们发现,学生制作化工设备模型的积极性很高,他们用生活中的废弃物(例如硬纸板、塑料瓶、胶水等)制作出了各种各样精致的化工设备模型,达到了加深对化工设备结构认识的目的。
1.3化工仿真实训
随着社会的发展、技术的进步,化工生产逐渐向集中化、复杂化、连续化的方向发展。化工生产现场环境下集散控制系统DCS广泛地运用于现代的化工生产中,成为化工生产自动控制的最基本控制,是化工专业的学生必须掌握的操作技能。通过引入化工仿真实训,可以让学生练习各种设备的开停车及故障处理,比传统的理论教学效果要好很多,使学生成为学习的主体。对于每种设备的仿真实训,会安排2—4个课时的自由练习时间,然后采用仿真软件自带的评分系统对学生进行该设备的操作考核,取得了不错的效果。
通过在化工设备课程教学中采用化工仿真的教学实践,学生能够掌握各装置的操作步骤,具备了独立使用该软件的能力,不但掌握了熟练的操作技术,而且学生在化工仿真操作训练中,充分发挥了学生的积极性和创造性,培养了独立思考的良好习惯和灵活运用所学基本理论知识分析问题和解决问题的能力,使学生的综合职业素质和自学能力得到了大幅度的提高,达到了教学的目的。为今后走上岗位,适应国民经济发展对现代技术人才的需求,打下了良好基础。
1.4化工厂实习
工厂实习是高职化工专业学生学习的一个必要环节。通过实习,学生可以了解化工行业的企业文化,加深对化工设备的认识,起到理论联系实际的作用。我们组织学生去市自来水厂、炼油厂、焦化厂等工厂实习,学生穿统一的工作服,佩戴安全帽,实习前要进行安全教育,并且告诉他们要多听、多看、多问,实习后要写实习报告。指导老师根据实习表现和实习报告给出成绩。这样学生就可以安全高效地实习了,也为学生将来与职业岗位对接创造了条件,学习也更有针对性了。
2.注重平时成绩的考核
高职学生一般没有养成良好的学习习惯,加强常规的养成教育就显得尤为重要。为此,我们加大了考勤的力度,考勤占总成绩的20%。迟到、请假、旷课分别扣不同的分值,如果学生一学期无迟到、请假、旷课,考勤这一块得20分。学校有很多助学金、奖学金的政策,但这些都和学生的学习成绩挂钩,因此学生对自己的成绩很在乎,这样平时迟到、请假、旷课的现象就少了很多。此外,作业占总成绩的10%,期末考试成绩占总成绩的40%。通过综合评价,学生的成绩更能反映其能力和知识的掌握程度,学生的成绩区分度也更明显,很少出现以前 成绩相同的情况了。学生要想取得好成绩,各方面就都要努力,不能像以前那样靠考前突击了,因此整个学风和考风都有了明显的好转。
总之,教学实践证明,高职《化工设备》课程的考核方法应该是多样性的,不应该是单一的期末考试。注重实训和平时成绩,淡化期末考试,能够减轻学生的学习压力,让学生在轻松的氛围下学习、成长、成才。这也是我们高职教育改革的一个方向。
参考文献:
[1]张艳君.高职院校《化工设备基础》课程教学改革探究[J].中国科教创新导刊,2010(05):45.
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)07C-
0175-02
应用化工技术专业的目标在于培养具备较强的化工单元生产操作技能,能在化工行业从事化工生产工艺技术工作的高素质技能型专门人才。科学合理的实践教学体系是实现培养目标最重要和最有效的途径。专业实训和毕业实习是实践教学体系的两大组成部分,而这两大组成部分能够起到的实际效果与专业技能培养目标仍有较大差距。因此,如何改革教学方法,将毕业实习和专业实训有机结合起来就成为迫切的要求。项目式教学法的核心是提高学生在实训教学过程中的积极性,进一步加强学生在实训教学中思考问题和解决问题的能力。基于高职学生的特点,项目式教学法利用自身的教学实践体系促进学生的个性发展。本文探讨项目式教学法在高职应用化工技术专业实训教学中的应用。
一、高职传统应用化工技术实训教学中存在的问题
(一)实训教学体系结构不完整。传统的实训教学体系一般由教师讲授或演示、学生动手、教师评价三个环节构成。在教师讲授或演示环节中,学生按照教师讲授的要点操作设备完成实训内容,由于学生未对实训内容进行充分的预习,在教师讲授时听不懂、提不起兴趣;在学生动手环节,学生对实训内容不深入了解,便照着实训资料上的文字内容去做,或模仿别的同学操作,往往会导致实训结果失败;教师评价环节的主要依据是学生的实训报告,而学生缺乏对实训内容及结果的思考,就在实训报告上把实训的文字内容照搬、把结果填上就交给教师,这样的实训教学体系结构变得机械和呆板,学生缺乏积极性,不利于从根本上提高学生的职业能力。
(二)实训教学不够切合实际。由于受到经费、设备及安全等条件的限制,传统的应用化工实训教学内容一般多为验证性实验。例如,用传统的玻璃仪器和药品合成乙酸乙酯等,大多数学生搭好仪器后就坐在实验台前等待反应完成进行后处理,在整个过程中能促使学生思考问题和解决问题的动力不足,学生将实训项目当做应付了事的学习任务对待,实训效果自然不好。此外,实训的内容不够贴近实际生产,如合成实验过程中的操作练习涉及的设备不够多,学生实训的强度达不到要求,如乙酸乙酯的合成中所用的基本上都是一些很常见的玻璃仪器,而实际生产中,化工产品的合成基本上都是类似于反应釜之类的大中型设备,实训操作与实际生产之间的差异导致学生对大中型设备的感性认识缺乏。
(三)实训教学评价方式单一。传统的评价方式由平时成绩与期末考试两部分组成,而期末考试一般为笔试或者统一做某个实训操作内容,根据实训结果对学生进行评价,这样的评价方式显然不能很好地体现专业实训注重技能的特点,实训课程成绩不能较全面地反映学生真实的技能水平,也不能激励学生认真学习专业技能,有部分学生感觉平时成绩很容易得到高分,就降低了对期末考试的努力程度,反而容易滋生“混”考试的心理。由于学生入学分数较低且差异较大,而实训评价方式缺乏多样化,这不仅不利于对能力差异较大的学生进行全面技能水平评估,也不利于对学生因材施教。教师缺乏对每个学生能力进行判断的确切依据,教学时容易出现教学目标脱离学生实际的情况。
(四)缺乏情境式实训教学。应用化工技术专业重在培养贴近职业实际的专业技能型人才,而技能培养的环境莫过于真实的企业生产环境,多数情况下,这一环节会被安排在专业实习期间(一般为2至4周时间)。由于实习时间相对较短,学生尚未在实习情境中得到技能锻炼,实习就即将结束,这样,实习效果和情境教育将会打折扣。
二、项目式教学法在高职应用化工技术专业实训教学中的创新与实践
(一)项目引导实训,完善实训教学结构。为使学生在实训开始前直至结束的整个过程中,都能对实训内容有深入的了解,并培养学生对实训的兴趣和调动学生的积极性,我们在教学中引入了项目式教学法。项目式教学法,即把实训内容作为一个项目,把全体学生分成若干个独立项目小组去完成实训项目,教师根据项目的完成情况对学生的实训成绩作出鉴定。项目式教学环节如下。
1.项目设计。由学生根据项目题目预习和查找相关项目资料,设计项目的实施报告并提交教师修改。例如,在《表面活性剂》这门专业必修课的实训教学中,教师把“肥皂的合成”作为一个项目,让学生项目小组去查找相关的实训资料或者认真研读实训内容,写成项目实施报告提交教师修改,实施报告中包括项目所需的药品、试剂、仪器、设备、项目岗位组成、小组成员分工及实施过程等。
2.项目修改。教师修改学生提交的项目实施报告并与项目小组讨论项目实施的可行性及可能出现的问题和解决办法,并经修改后形成最终实施方案。在这一过程中充分发挥学生的主动性,促进学生与教师充分互动,学生的实训积极性和思考问题的能力得到很大的提高。
3.项目实施。学生根据修改好的项目实施方案进行实训。实训内容由项目小组协调分成不同的工艺岗位,在锻炼操作能力的同时,记下实训数据和出现的问题,与教师共同商讨解决办法并做好记录。
4.项目评价。教师根据项目完成情况对项目小组的成绩进行评价并给出实训成绩。评价的内容包括项目前的准备工作(包括资料查找、物品准备、仪器设备的调试等)、项目分工合作情况、项目进展中处理问题的能力、分析并总结形成项目最终报告的能力。
(二)项目实训教学侧重“实际、实用、实践”的学习情境。通过项目实训从而实现产品的合成,并基于产品的合成工作过程来构建学习情境,营造尽可能真实的岗位环境,在情境中不仅能让学生掌握项目实训技能要点,还能增强学生的兴趣及自豪感,鼓励学生主动参与、主动思考、主动实践,实现学生多方面能力综合发展,培养学生的技能素质和职业素质。如以合成肥皂为例,由原料的准备、皂基合成、盐析、皂基分离、混料、均质、熔化、加香、成型、包装组成整个工艺流程作为一个模拟生产的实训项目,项目小组成员分别负责不同的工艺流程岗位。每一个工艺步骤在实训项目中都有具体的要求,对应的生产岗位有哪些,在项目小组中自己所承担的任务,在实训过程中锻炼自己的岗位工艺操作技能,主动思考和解决操作中出现的问题,与其他同学合作共同解决难题,并逐渐形成化工工艺流程的观念。学生不仅能在模拟生产的学习情境中逐步构建满足专业需要的知识和能力体系,还能真实地体验合作精神、敬业精神、安全意识等职业综合素养的重要性,体验面对新的项目时通过自己的学习去构建新的知识和能力体系这种迁徙能力在将来职业中的重要性,让项目实训教学有了较为真实的载体。
(三)项目实训教学评价方式多样化。项目实训教学考核方式以应用能力、职业综合素养和岗位实践技能三个方面为主要内容,以完成实训项目的过程性考核为主,以项目实训结果为辅。应用能力考核不仅包括学生的动手技能,还包括对整个项目流程及所在岗位工艺原理、设备特征的理解能力。职业综合素养考核包括学生的敬业精神及合作态度。敬业精神就是学生在项目进行的过程中不论担任什么岗位,都能够努力做到最好;合作态度是团结的、负责的、积极的、自信的。通过三方面的综合评价,能够对学生作出相对全面的评价,既可以为将来走向工作岗位打下良好的素质基础,也可以为下一阶段的实训教学提供改进参考依据,逐步完善实训教学的考核体系,建立符合化工职业综合素质培养的评价新模式。
综上所述,围绕化工项目实训教学新体系的构建,我们以化工产品项目为导向,通过采用岗位工艺流程的方式,积极开展化工实训教学的创新与实践,项目实训教学过程包含了项目设计、修改、实施、评价四个基本环节,侧重“任务”、“实用”、“解决问题”的能力及学生职业精神和综合素质,形成符合实际教学特点的考核体系,在整个专业的课程改革中逐步探索、形成和完善一条旨在培养应用化工技术专业学生职业综合能力的实践教学体系。
【参考文献】
[1]彭立新,王金银.高等职业教育化工工艺类专业培养模式的研究[J].化工时刊,2009(7)
[2]李桂平,黄有全.高职顶岗实习与实训教学模式探索实践[J].科技信息,2010(29)
[3]蒋丽芬.化工类高职实践教学体系的整体优化[J].职教论坛,2010(35)
2专业认证理念的个性化教育有效激发学生潜能,提升工程实践能力
2.1加强课程建设,强化工程基础知识
针对高等工程教育的新发展和新要求,设置个性化教育工程基础教育模块,不仅开设化工原理工程设计强化、化工过程控制、学科导论、反应工程等特色课程,还计划开设工程创新、工程导论等工程课程,部分课程聘请企业专家讲授,加强学生单元操作过程计算、设备选型、实验过程设计的工程基础能力的培养。
2.2开展实习实训,提高工程实践能力
校内实训:学院建有工程实践教学中心,配备各种常用的化工设备,如流体输送设备(泵、风机)、多种型号换热器、分离设备、反应釜、干燥设备、管道阀门等,并将设备剖解,使学生直观了解化工常用设备的内部结构和运行机理。在化工实训基地,学生根据现在有装置绘制设备布置图和管道布置图,安装设备管道,并且进行打压、试漏等常规操作,完成贴近实战的工程训练。通过实训,不仅培养学生的工程识图、制图、工程设计能力,而且系统训练学生的工程设计技能,提升学生的工程意识。学院仿照药品生产环境,模拟药品生产过程,建有药物制剂实训基地。实训基地设备种类齐全,有各种生产和检测设备100余台件,可完成片剂、颗粒剂、针剂、胶囊、软胶囊、滴丸等多种剂型中试规模的制备、包装以及质检工作。学生可进行固体制剂、液体制剂、现代制剂等不同的操作单元的学习实训,达到专业认证的工程实践要求。顶岗实习:依托学院合作企业实践教育基地,学生进入工厂参与实际生产,由厂方安排学习岗位,采取“一带一”模式(一名职工带一名学生),在2-4个不同的生产工段实习。学生先后完成安全教育、生产培训,生产工艺流程学习等环节,掌握实际生产操作提高学生工程实践能力。可研报告实训:学生在学习化工技术经济课程的基础上,指导老师给定某化工建设项目及其参数,指导学生开展市场需求预测、生产规模、工艺技术、设备选型;厂址选择、工程实施计划、组织管理及机构定员、财务分析、经济评价等工作。然后以经济效益为核心,围绕影响项目的各种因素,运用大量的数据资料全面、系统的对拟建项目进行论证,并提出综合分析评价,编制可行性研究报告。安全评价实训:针对化工企业安全评价讲授安全基础知识、安全评价涉及标准和安全评价实际工程设计文件,指导学生撰写安全评价报告,学生能够得到安全评价的基本培训,实现毕业生与企业零接轨。
2.3开展创新型、综合型和设计型实验,提高学生科技创新能力和工程设计能力
学院依托国家级实验教学示范中心——化工制药实验中心,搭建自主创新实验平台。学生依托教师科研题目,在自主实验室独立开展科技创新活动,学院提供必要的实验条件,学生独立进行资料查阅、设计实验方案、安装实验装置、动手实验、实验结果分析。学生通过创新型实验拓展了专业知识学习的深度和广度,增强学生科技创新能力。综合型、设计型实验以实际工厂为背景,完成合成氨厂造气工段的工艺设计,学生利用CAD软件,绘制物料流程图、管道及仪表流程图、设备布置图和管道布置图;然后学生进行合成氨造气工段的工艺计算。包括:物料衡算、热量衡算和主要设备工艺计,最后绘制合成氨造气工段的管道及仪表流程图。通过综合型、设计型实验使学生掌握化工设计的基本程序和方法,全面提升学生工程设计能力。
3符合专业认证标准的个性化教育实践成效显著
学院在个性化教育教学改革过程中,逐步实现个性化教育模式与专业认证标准接轨,突出工程教育人才培养特色。近年来,学生在全国“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛、全国节能减排大赛、全国化工设计大赛、全国三维数字化创新设计大赛、河北省大学生创业计划大赛等国家级、省级竞赛中获奖46项。学生申报国家级大学生创新创业训练计划项目5项,省级大学生创新创业训练计划项目8项。通过课外科技活动、学生参与科研项目、工程训练等措施,发展了学生个性潜能,加强学生创新意识和工程实践能力的培养,提升科技创新能力和工程实践能力,保证人才全面发展的共性要求基础上,满足不同学生的兴趣和就业,个性化教育调查显示学院个性化教育模式受到90%以上学生和企业的认可和支持,符合专业特色的个性化教育模块,满足了个性需求,与社会需求契合度非常高,促进学院化工制药专业排名,提升学院知名度。
实践教学体系是构建高职人才培养方案的核心内容,对于化工专业尤为重要。化工生产实习是学生获得实践性知识、强化化工基本操作技能的重要途径。扬州工业职业技术学院化学工程系与扬州石油化工厂签订了校企合作协议,安排学生在该厂进行生产实习,为期两周,每期安排一个班级。本文以0701石油化工班级生产实习为例,提出了一系列关于提高生产实习教学质量的措施。
一、实习准备与动员
1.选择和落实合适的实训基地
选择实训基地时应遵循如下原则:
(1)实训基地要有一定的规模和生产经济效益,产品有一定的数量和质量,让学生对工业化大生产有形象的认识,充满信心地去学习、工作;
(2)具有传统的工艺,能体现先进的化工生产技术和管理体制,在化工行业里具有典型性和代表性;
(3)实习内容能够与书本紧密结合,与化工生产实际相贴合,让学生明白自己在今后工作中的岗位及要求。
为此,我系与不少符合要求的化工企业签订了校企合作协议,并已经和其中一些合作企业达成初步合作意向,安排学生在其中进行生产实习。扬州石化厂生产装置先进,技术力量雄厚,管理要求高,学生在扬州石油化工厂生产实习过程中主要了解石油炼化以及油品处理等过程,明确自己所学的知识在今后实际工作中的运用以及石油化工在社会生活中所占的重要地位,学生在得到锻炼的同时,企业也在学生中挑选人才,效果良好。
2.制定合理的实训计划
实践性教学环节要建立在理论学习的基础之上,如果学生在生产实习前没有具备相关的专业知识,实习的质量是不可能保证的。我系根据不同专业的培养目标和教学计划将学生实习安排在修完专业基础课和部分专业课之后,如石油化工生产技术专业,生产实习前已经修完化工过程及设备等专业基础课、石油加工工艺学等专业课。学生在实习现场可以将课堂所学的化工设备结构及原理、催化裂化工艺流程与实际生产操作紧密联系起来,巩固及拓展专业知识提高学习质量。
3.做好实动员
(1)明确实习目的。学生近距离接触化工厂,能够将在校所学的基本理论知识和基本操作技能在工厂得以运用:从而培养学生分析问题能力、动手能力和独立工作能力;学习企业工程技术人员与工人师傅的勤奋工作和遵守纪律的良好工作作风、实事求是的科学精神、培养学生爱岗敬业的品质和良好的职业道德,为使其成为高素质、实用性的企业技术人才打下坚实的基础。
(2)提醒学生携带生活必需品,强调纪律和安全。由于实习基地距离学校较远,学生实习期间住在工厂招待所,因此,提醒学生携带生活必需品,告诉学生工厂有食堂、浴室,使他们在实习期间学而无忧。实习期间必需穿着工作服,佩戴临时进厂标志牌,戴好安全帽,穿好运动鞋。严禁在招待所大声喧哗,影响工人休息;晚9点查房,严禁外出;听从实习带队教师的要求,严格遵守工厂的各项规章制度和安全生产规程,在实习中做到不迟到、不早退,外出必须事先请假,经批准方可离开。
二、实习内容安排与任务驱动式教学
1.入厂教育
邀请安全科工程师介绍工厂情况、企业发展史、组织结构、车间分布、产品系列,通过讲述近年来厂内发生的事故,对学生进行安全、厂纪和保密教育。厂方对学生所学的安全知识进行考核,考试合格发工厂临时出入证,考试不合格不予以进厂。
2.听取专业讲座
为了保证和提高实习质量,在实习期间邀请人员结合实习要求做以下专题讲座:如,请催化裂化车间工程师讲解该车间的主要产品的工艺流程,产品性质、销路及其发展前景;具体到每个工段的设备及一些性能参数;生产技术及管理方面的经验和问题等。要求学生认真听讲,做好笔记。邀请技术人员带领学生参观全厂,了解全厂主要产品的类型和结构。
3.任务驱动法车间跟班实习
在具体的化工生产车间,主要是催化裂化车间和聚丙烯车间进行跟班实习,把学生分成两组,一定时间进行轮换。
(1)任务保障――选出任务负责人。0701石油化工班第Ⅰ组和第Ⅱ组各有20名学生,由于人数众多,现场教学时,噪音大、空间小,学生学习效果不好,因此我们把每组的20人再分为4小队,每队5人,各选一名小队长,负责本组同学学习和安全。
(2)任务派发――识别工艺流程图(带控制点、注明设备名称)。由各小队长带领本队学生下车间共同研究工艺流程图,寻找化工设备、熟悉工艺流程,培养团队意识。
(3)任务检查――准确说出设备位置、工艺流程。一定时间后,指导教师集合小队长,询问学习情况,小队长汇总本队疑问,随教师深入现场,解决问题,纠正错误,再传达给本队同学。学生共同的问题需要集中讲解,比如:工艺原理、主要设备的结构、工艺参数、操作规程等。
(4)任务完成――再下车间学习,巩固学习内容。要求学生掌握主要化工设备的结构、主要控制指标和控制方法,基本操作方法和操作注意事项,学习DCS操作过程。
(5)任务完善――培养职业素质。鼓励学生向车间技术员请教工艺问题、了解工艺员的工作职责及处理生产技术问题的经验和方法。可能情况下,协助工艺员做些具体技术工作。
三、实习作业与成绩评定
1.实习作业
实习期间学生利用晚自习时间应将每天的实习内容(现场观察及分析的结果、搜集的资料、听取的报告、拟提出的问题和所得到的解答)记入实习日记中。教师要每天批改实习日记,检查学生实习情况。实习结束时学生应完成一份8000字左右的书面实习报告,反映规定的实习内容、表达自己的收获体会,反映对所述问题的认识和分析。实习报告要求条理清楚,文字通顺、书写工整,重点突出,并附有手画带控制点工艺流程图。
2.成绩评定
基金项目:陕西省高等职业教育教学改革研究项目(项目编号:13Z53),主持人:侯党社。
石油和化学工业是国民经济的基础产业和支柱产业,是陕西省的当家产业[1]。石油和化学工业在快速发展过程中需要大量从事一线生产操作、管理的技能型人才,到2020年,职业院校石油和化工类专业在校生规模要达到80万人,毕业生占行业企业新增员工的比例提高到38%[2]。由于社会上频频出现的“谈化色变”、“化工妖魔化”等一些误解,严重影响了化工类专业的招生和择业,职业院校人才培养的数量和质量远不能满足行业迅速发展的需要[3]。面对这一现状,迫切需要加快石油化工生产技术专业人才培养模式创新,使专业教育“接地气、贴实际”,学生知识、技能、素质满足产业发展需要。
高职石油化工生产技术专业学生职业能力分析
石油化工产业生产规模大,资金、技术、人才密集,自动化程度高,生产连续性强,对安全生产、节能、环保及物流要求高,对技能型人才的职业能力有着严格要求。笔者在本课题研究过程中,通过深入中国石油长庆石化公司、西安庆港节能科技有限公司、延安炼油厂等石油化工企业调研,查询资料,与相关高校交流研讨,就石油化工企业对高职院校学生职业能力的需求作了研究分析。
高职石油化工生产技术专业毕业生主要从事的岗位有:⑴现场操作岗位(外操),能进行化工生产一线设备操作、使用仪表、巡检记录等工作。⑵中控室操作岗位(内操),能利用自动化系统对整个工段或车间的整体运行情况进行监控和集中控制。⑶分析检验岗位,能对原材料、中间品、产品进行分析检验并出具报告。⑷化工设备维护与检修岗位,能对生产装置进行日常维护和检修,及时排除故障。⑸生产质量管理岗位,能对生产工艺及产品质量进行监督与控制。针对以上从事的岗位,高职石油化工生产技术专业学生应具备以下职业能力:⑴化工单元操作技能。掌握石油化工生产具有共同物理变化特点的诸如精馏、吸收与解吸、传热、流体输送、蒸发系统等化工单元操作技能。⑵化工反应过程运行和控制技能。掌握石油化工生产具有共同化学变化特点的基本过程,如氧化、还原、氢化、脱氢、硝化、磺化、胺化、烷基化、酯化、裂化、聚合等。⑶化学检验工技能。掌握常规分析检验原理和方法,正确使用仪器,并能分析检验检测原料、成品、半成品及其他化学品的成分和含量,为生产过程和产品质量监督提供支撑。⑷化工仪表使用技能。熟练使用液位计、流量计、压力计、温度计等现场化工仪表,并用其操作DCS和PLC控制系统等。⑸化工生产常用设备使用维护技能。能操作与维护工艺阀门、气液体贮罐、过滤器、泵、压缩机、反应釜等,保证生产的正常进行。⑹识图和制图技能。会识读工艺方块图、PFD 图、PID 图、管道单线图,会识读与绘制设备简图,会绘制工艺流程图等。⑺化工安全生产技能。会使用安全设施,包括个人防护用品、空气呼吸器、防毒面具、洗眼器,会选择使用灭火器材,会操作ESD系统等操作技能。⑻职业岗位综合技能。具有一定的数字应用能力,计算机操作能力,人际交往能力,团队协作能力和综合学习能力等。
高职石油化工生产技术专业人才培养模式的构建
通过调研和实践,结合专业知识的逻辑性,构建了我校高职石油化工生产技术专业“两主体、三段式”人才培养模式。“两主体”是指以学校和企业为主体共同培养技能型人才。“三段式”是指在教学组织方面,实行三个阶段的教学。第一阶段(第一学期至第三学期)培养学生基本职业能力。学生通过基础化学、化工制图、化工单元操作技术、化工过程控制技术和高等数学、大学语文等课程的学习,掌握必备的化学基础知识、化学实验操作和分析检测技能、识图和制图技能、化工单元操作技能、化工仪表使用技能以及数字应用和文字写作技能等。第二阶段(第四学期至第五学期)培养学生核心职业能力。通过石油炼制、反应过程与技术、石油化工生产、油品分析、设备维修、化工安全与环保等课程的学习和技能训练,使学生掌握工艺运行、设备维护、油品分析、产品质量控制与安全生产等岗位操作技能。第三阶段(第六学期)培养学生综合职业能力。通过顶岗实习,了解企业特点、规律、理念,使学生具有良好的职业道德行为以及岗位工作能力。三段式以螺旋递进的方式逐步达到培养目标,后一阶段的技能培养既包括前一阶段培养内容,又是前一阶段的提高。通过校企双方三年的联合培养,使学生具备较强的职业能力,成为能熟练操作生产运行、有发展潜质的技术技能人才。
高职石油化工生产技术专业人才培养模式的实施
1.推进教学内容和方法改革
首先,在校企双方构建科学课程体系的基础上,根据石化行业职业标准、企业生产特点和对学生职业能力的要求,大力整合教学内容,将生产过程中的新知识、新技术、新工艺融入课程内容之中。其次,在教学方法上改革传统校内教学为主导的教学模式,推行项目教学、案例教学、工作过程导向等教学模式,实行教师团队化教学、学生合作式学习、师生互动式交流、校企一体化育人[4]。第三,加强主干专业教学资源库及精品课程建设,包括课程标准、多媒体课件、教案、实训指导书、试题库、习题库以及网上辅导答疑等多种形式,为学生进行自主学习搭建良好的资源平台,推进优质教学资源共建共享。
2.加强师资队伍建设
一是加强双专业带头人建设。学院与石化企业密切合作,聘请企业专家与学院专业带头人形成校企合作双带头人机制。专业带头人要掌握先进的职教理论和专业建设理念,了解石化企业的新技术、新工艺及生产一线职业岗位能力的新变化和新要求,有较强的专业建设能力、教科研能力、社会服务及管理能力。二是推进双骨干教师培养。选拔本专业优秀教师和企业工程技术人员作为骨干教师培养对象,在专业带头人的指导下,通过上岗锻炼、进修培训、教学研究、课程开发、精品资源共享课程建设等方式,使其具有较强的教学能力、课程建设能力、实践动手能力和技术服务能力。三是提高教师双师素质。安排教师每年到大型化工企业进行不少于1个月的实践锻炼,鼓励教师通过各种途径参加国内外各种新技术培训和认证考试,组织教师参与政府或行业发展规划、化工企业技术服务和项目开发,使教师成为行业技术能手,不仅是讲师还是培训师和教练。四是增强教师信息化应用能力。提高教师在课堂教学中应用信息化的频率和水平,培养出一支具有现代化教学思想,掌握现代化教学方法,能够熟练收集、整理、运用信息化教学资源的教师队伍。
3.强化实训基地建设
以石油化工职业岗位技能为核心、以工作任务为导向,按专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训和顶岗实习四个层次建设好校内外实训实习基地。校内实训基地由虚拟职业技能环境和真实职业技能环境两部分组成,具备教学、实训、技能鉴定和技术服务等功能,注重建设实际生产装置与仿真操作结合、手动操作与集散控制操作兼顾的实训室,形成框架完整、设备先进、融仿真演练与实际操作于一体的校内实训基地。通过深度校企合作建立高质量的校外实训基地,确保生产实习、顶岗实习等实践教学的开展。通过实训基地的建设,实施教学做一体化教学,实现学生理论学习实践化,技能训练生产化和教学环境企业化。
4.建立科学人才培养质量评价体系
首先,要组建一个由企业管理与技术人员、校系教学督导组、教师、学生信息员共同组成的信息反馈系统,及时掌握教学实际状态,了解学生对岗位的适应情况和工作体会,了解学生的职业能力及综合素质等方面的情况。其次,要积极引入独立于政府和学校的第三方评价机构参与人才培养质量评价,使信息反馈更全面、更客观,评价更专业、公正。第三,成立由专家、专业教师、管理人员组成的人才培养质量研究机构,综合分析多渠道反馈的信息,严谨公正地判断人才培养质量,提交报告作为学校科学决策的依据,引导教学主导者教师(师傅)的反思,激励作为教学主体的学生改进学习方法和增强学习主动性,促进教育教学模式改革,提高教育教学质量。
高职石油化工生产技术专业人才培养模式实施效果
“两主体、三段式”人才培养模式经过近几年的实践,取得了明显效果。该专业先后被确定为校级重点专业、陕西省重点专业和陕西省高职院校专业综合改革试点项目。专业教学团队被评为首届校级优秀教学团队,近年来,建成校级精品课程10门,编写国家规划和校本教材6部,60余篇,多篇被SCI或EI收录,主持或参与国家、省级和校级教科研项目20余项,拥有国家发明专利和实用新型专利7项。专业实训基地是陕西省高等职业教育示范性实训基地。学生先后获2010年、2013年全国职业院校化工生产技术大赛高职组团体三等奖, 2012年、2013年、2015年陕西省化工生产技术大赛高职组团体二等奖,职业资格考证一次性通过率99%,毕业生连续四年就业率100%。由于毕业生的良好表现,宁夏瑞泰科技股份有限公司等企业与我校在该专业联合开办全额奖学金班,定向培养员工,学生三年学费由企业全额承担。
结语
“两主体、三段式”人才培养模式充分发挥了校企两主体在人才培养过程中的作用,有效地促进了课程体系和教学方法的改革,提升了师资队伍水平,为石油化工行业培养了掌握一定知识与技能并能够持续发展的技术技能人才。随着社会经济的发展和石化产业结构的升级,石油化工生产技术专业仍需在培养模式方面不断改革和创新。
参考文献:
[1]《六大支柱产业为可持续发展注入新生力量》,《陕西日报》2014年12月26日。
[2]中国石油和化工行业联合会、中华人民共和国教育部:《关于加快发展石油和化工行业现代职业教育的指导意见》2015年1月。
高职院校实验实训基地是高职院校培养高端技能型人才的重要基地,是实践性教学环节的重要场所,学生在校期间在学习相应的理论知识的同时,需要通过相关实践课程的训练来达到巩固课堂所学知识,同时从高职院校培养学生的目标和要求来看,也需要学生具备一定的岗位职业技能,实践课教学在职业教育中处于举足轻重的地位。培训的主要对象的层次定位在将来在企业生产一线从事生产工作的技能型应用型人才,实验实训基地能够为职业院校学生提供包括基本技能训练和综合能力培养两方面的实践环境,能培养学生解决生产实践和工程项目中实际问题的技术及管理能力,而且还能培养学生爱岗敬业的精神,通过职业规范化训练,促使学生在实训期间便养成遵纪守法的习惯,为今后走上工作岗位提前进行职业道德和企业素质培养。另外的功能就是开展专业技术技能鉴定考核工作,并进行专业研究、技术开发、生产及新技术的应用推广等。逐步发展为抚顺乃至周边城市培养高等职业教育人才的实践教学、职业技术技能培训、鉴定考核和高新技术推广应用的重要基地。
一、化工生产过程的课程体系
二、化工技术实训基地的建设特点
实训基地要不断充实与改进培训内容,改革培训方法,培养学生职业技术技能及独立解决实际问题的能力和创新能力。操作训练按照未来专业岗位群对基本技术技能的要求设置。实训过程上要具有专业基本技术技能应用的真实性。在技术要求上要具有专业领域的先进性。使学生在实训过程中,学到和掌握本专业领域先进的技术和工艺路线。在内容安排上要具有综合性。通过实训掌握本专业的核心技术和技能,得到基本能力、基本技能和综合素质的全面培训。具有社会开放性,不仅承担高等职业学历教育的基本技术技能实训,而且能承担各级各类职业技能的培训任务,并努力实现产、学、研相结合,开展高等职业教育的科学研究和专业技术应用研究。
三、建设基本结构
1.基础类实训基地是化工类的各个专业都离不开的化工基本知识检验、基本技能培养和职业素养形成的地方。
2.理化检测是培养学员如何应用各种常规的基本技术手段(如化学分析、电分析、光谱分析等),对化学品、油品以及表面活性剂、涂料、粘结剂、化妆品、洗涤剂进行各种物理化学性能的检验。建设油品、化工产品、精细化工产品等的理化检测实训中心。
3.典型化工实训装置及小型化工工艺类工业生产装置,供教学实践和小规模生产使用,操作过程更加贴近生产实际。石油化工属于高度自动化、技术密集型工业企业。基于此,学生在石油化工企业实习时常遇到无法进行具体操作、得不到开停车和事故处理的机会。(4)石油化工仿真教学是运用实物、半实物或全数字化动态模型,深层次地揭示教学内容的新方法,是计算机辅助教学的高级阶段。石油化工生产现场操作与化工仿真技术的结合大大提高了生产实习效果,解决长期以来生产实践达不到预期效果的问题;将理论知识、工艺过程、操作控制能力和计算机的运用充分结合起来,提高学员的综合素质,发挥学员的主动性提高分析和解决问题的能力。建设培训过程更加贴近生产实际,石油化工仿真实验中心。
四、化工技术实训基地的实训内容
1.化工基本职业技能的培训
通过培训使化工专业学生具备本行业岗位基本技能,提升知识和技能, 职业培训的内容是技术业务知识和实际操作能力。为了实现职业培训的目的,职业培训的内容是相关岗位或工种的技术业务知识和实际操作能力。
2.产品的质量检测分析
分析检验实训主要由“有机化工产品检验室”、“无机化工产品检验室”、“冶金与建筑材料检验室”、“药物检验室”、“环境分析监测室”、“农产品及深加工产品检验室”和“电子天平室”7个实训室构成。学生应能掌握常规检验分析仪器使用方法,使学生能够独立进行常见化学样品的分析,掌握相关产品质量管理和过程管理的技术,具有综合分析和编写综合报告的能力等。同时,毕业生在学习过程中进行工业分析、环境监测、矿石品位检验、重要材料理化分析与检验,检测仪器要定期鉴定、定期保养、定期校验,并确保实验室所有设备和计量器具均可量值溯源。对采用的检验标准和检验方法,实验室则需要科学地进行分析,评价它是否与检测项目相适应,是否为最新的有效版本,实验室要动态跟踪相应标准的更新,及时对其进行研究确定。
3. 化工工艺类和单元操作技能实训
实训车间的布置除了有黑板、投影、台凳等,还应该按照生产车间的模式布置,如管廊管架、冷却水的循环利用,操作空间的预留、工具的摆放要求、逃生通道、消防设施等,墙面上挂放装置图片、工艺流程图、操作规程、危险标识等尽量贴近真实的职业环境。在有限的条件下,选择有代表性的操作进行实训,如阀门、管件的安装、应用,离心泵的操作、切换,换热器的操作等。
5.计算机仿真实训
计算机仿真实训在化工生产过程实训中是非常必要的一项,学员仿真系统的构建是按照实际工程而设计的, 因此在该系统上的操作十分接近实际情况, 学员通过该系统的训练,能够将书本上学到的理论知识与实际系统运行状况联系起来,模拟操作各系统运行检故排障。仿真系统为师生提供了一个安全的学习和实训平台, 完全没有心理负担, 在较为轻松的环境中完成教学任务, 获得知识和技能。 弥补了现场实习只能看不能动的不足。由于没有安全问题的顾虑, 可允许学员对部件、工具等进行仿真随意性凋节。 通过指导教师实训现场循循善诱, 让学员完全进入角色, 直接接触感性知识来强化形象思维, 使学员把不合理的随意调节转化为从中总结经验的手段, 从而给予了学员个性发展空间、充分发挥了学生的主观能动性, 从感性到理性、从直观到思维, 提高了学生分析问题和解决问题的能力, 激发学生创新意识。同时, 由于实训系统可以由电脑直接进行成绩评定,不会受到教师的主观色彩的干扰, 因而更能体现教学的公平性。
实训基地除了完成校内实训课程的教学外,还可扩大培训项目,可以面向社会上不同类型的企、事业单位,扩大培训对象的范围。建立合适的实训基地的管理模式,充分利用门类齐全、技术先进的各种仪器设备,为教师提供教学研究和科技开发的实验平台。
物理化学课程属于石油化工生产技术专业的平台课程,课时80学时,理论56学时,实训24学时,因其公式多、概念抽象、理论性强、课时少,加之高职高专学生基础比较薄弱,不少学生提到物理化学课程就害怕,学习兴趣不高,教学效果不理想。笔者将近五年的物理化学课程教学改革摸索进行初步探讨。
一、与先修课程相联系和后续课程衔接,精选教学内容
教学内容选取遵循石油化工生产技术专业人才培养方案和物理化学课程标准,结合先修课程和后续课程学习的需要,适当删减重复、落伍的内容,增加与生活、科技前沿相关内容。教学内容选取应充分体现高等工程专科教育和高等职业技术教育培养技术应用性人才的特点,贯彻基本知识、基本理论、基本技能以应用为目的,以“必须、够用”为度的原则
物理化学课程开设在大二上学期,先修课程有无机化学、分析化学、有机化学等,尤其无机化学与物理化学联系比较紧密。例如,热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡、相平衡、电化学、溶液与溶胶等部分内容重复。选取这部分教学内容时,已学过的知识略作复习即可,重点放在未学过的部分、拓展知识面,避免简单机械性的重复,努力做到让学生学过以后在原有知识结构上更上一层。
根据石油化工生产技术专业课程的设置特点,高聚物生产技术、油品分析、石油加工生产技术等专业核心课程开设在大二下学期。后续课程的部分教学内容与物理化学有着紧密联系。例如《高聚物生产技术》(侯文顺主编)
二、淡化公式推导,强化理解应用
一方面物理化学理论性很强、公式繁多,另一方面学生基础相对薄弱,学习兴趣不高。针对这种情况,改革以往过分注重公式推导、逻辑推导,重点放在理解应用。例如,涉及化学动力学方程时,公式推导过程可以略讲或不讲,直接告知其公式和使用条件,通过例题的形式强化其应用。例如:蔗糖的水解反应是一级反应,表面催化反应是零级反应等。这些反应具有什么样的特点、公式如何应用、使用时的注意事项等通过例题的形式逐一说明。淡化其公式推导,强化理解应用,旨在通过学习以后能简单解决实际问题。这样做能避开繁琐的公式推导,增加学生学好这门课的信心。
三、换位思考,站在学生的角度来设计教学内容
传统教学中教师根据人才培养方案和课程标准来设计教学内容,会出现教师认为比较容易的部分学生却很难理解的现象。为了解决这问题,教师应该放下高高在上的姿态,走进学生中去,站在同一条水平线上听听学生的心声。了解学生的难处、感兴趣的内容是什么、厌倦的内容是什么等。通过交流,拉近师生之间的距离,站在学生的角度来设计教学内容,能达到事半功倍的效果。
四、掌握现代化教学手段,让教学内容呈现形式丰富
在科技不断发展的今天,网络资源日益丰富,学生接触的数字化信息日益丰盈。若是教师一味采用传统板书教学使得教学内容呈现形式单一,难吸引学生的注意力。教师本身就要以积极主动的姿态力所能及的掌握与教学有关的科学技术,充分利用现代网络资源努力使教学内容呈现形式多样化,赋予物理化学课堂时代气息和生机活力。
五、重视物理化学实训课程教学
物理化学实训对培养学生的思维、观察、动手等诸多方面的能力起着重要的作用
(一)精选物理化学实训项目
实训项目的选择应该和理论教学内容相呼应。理论教学中侧重于热力学和动力学两部分内容,实训项目的选择就应多考虑这方面。本学院在八个实训项目中有两个项目是涉及动力学方面的。蔗糖水解反应速率常数的测定和乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定(《物理化学实验》(第三版)高职高专编写组)
(二)重视物理化学实训教学
教师对待实训课的态度很大程度上将会影响学生学习的态度,必须重视实训课程的教学。一个完整的物理化学实训应包括实训预习、实训操作和实训报告。部分教师在实训教学中只重视实训操作而轻视实训预习和实训报告。物理化学实训项目涉及的仪器比较大、操作比较复杂、时间比较长、数据繁多、后续处理比较难,在一定程度上增加了物理化学实训失败的可能性。实训前的预习将提高实训的效果,增加成功几率。严格按照无预习报告不得进入实训室的制度执行,教师要对本次实训项目成败的关键点进行抽查,督促学生认真预习而不是敷衍了事。实训中教师要随时密切注意学生操作,保证学生安全。若实训中出现和预期现象不吻合的,教师应及时指导学生分析现象找原因,给予技术性指导,必要时重做。实训结束后,要求学生交一份完整的实训报告。
(三)改革物理化学实训成绩考核制度
本学院物理化学实训成绩考核采用的是“选取一个比较典型的实训项目或设计一个综合性的实训项目作为考核项目占实训成绩的50%+平时表现占20%+实训报告占30%”的模式。实训成绩占期末成绩的40%。实践证明,通过改革后的考核制度增加了学生对物理化学实训课的重视,提高了实训效果。
(四)定期开放实训室,学生自由操作
物理化学实训课时少,仪器少,很难让每一个学生都有一台仪器,这势必会导致部分学生上机操作机会少些。这个问题急需解决,解决方法之一是设置一个全面开放实训室的时间段,学生根据需要自由动手操作,满足不同层次学习需要。本学院设置的全面开放的时间段是每周五下午和每学期第十五周至第十六周全面开放。实践证明,这种开放式的模式增加了学生学习的兴趣,对提升教学质量起到了促进作用。
六、教学改革成果
通过近五年的摸索,将改革后的物理化学教学模式运用在2011级、2012级石油化工生产技术专业的教学。实践证明改革后的教学模式能有效促进学生学习,增加学好物理化学课程的信心,从后任教师反馈回来的信息来看,这种改革后的模式对学生学好后面的课程起到了促进作用。
参考文献:
1实习的分级
本专业对社会实践实习环节进行分级,具体包括认识实习环节和生产实习环节,总共4学分。认识实习是培养工科型专业人才过程中必不可少的一个教学环节,也是学生从基础课程学习转向专业课程学习过程中确立课程工程应用背景的一个重要学习环节,对提高学生的专业认知度和对专业知识的学习兴趣具有至关重要的作用[11]。认识实习安排在第二学年第三学期进行,均属于专业必修课程。通过认识实习,拟达成以下培养目标:(1)让学生初步了解化工生产实际流程,建立对化工生产过程的感性认识,逐步建立化工过程的系统概念;(2)初步了解典型的化工生产过程、生产条件、生产设备及操作特征和控制方法,初步学会看、画工艺流程图和设备图;(3)结合实际生产过程,培养应用理论知识分析和解决实际工程问题的能力,并为后续进一步学习专业课程奠定基础;(4)在实习中向工人、技术人员学习,培养工程人员的责任意识,增强劳动观念和纪律观念。生产实习是培养工科型专业人才过程中最重要的一个环节,要在认识实习使学生获得化工生产的感性认识的基础上,使学生获得初步的生物化工产品生产技能和管理知识[12]。通过生产实习使学生了解社会,接触实际,增强劳动观念,群众观念和社会主义事业心,巩固所学的理论知识,培养独立工作能力[13]。生产实习安排在第三学年第三学期进行,生产实习相对于认识实习,内容加深,主要使学生获得初步的生产技能和管理知识,巩固已学专业理论,为毕业论文(设计)打下一定的基础。生物工程生产实习是生物工程专业学生针对生物工程专业基础课和专业课学习进行的实习,其主要目的是通过实习,使学生全面了解和认识生物化工生产过程、管理措施、经营状况和环保安全等情况,巩固、加深和理解生物化工单元过程的原理,以及典型设备的结构和操作,进一步增强工程观念,培养学生的工程实践能力和创新能力,为后续专业课的学习、毕业论文、就业打下坚实的基础。
2实习的模式
认识实习采用“校外实习基地参观”的模式进行,而生产实习则采用“校内实习基地实操”和“校外实习基地参观”相结合的模式进行,在实习环节中,每次实习都由经验丰富的老师带队,同时企业也专门配备了专业的实习指导人员。
3实习基地的建设
1 概述
由于石油化工生产的特殊性和安全要求,在实习过程中,几乎所有的化工企业都只允许学生参观,而不允许学生操作,即只能“看”而不能“动”,这无形之中加大了学生与生产过程的距离,学生无法在实习过程中接触到生产的实际问题,使生产实习的预期效果大打折扣。为了克服传统实习模式中存在的不足,以提高教学质量为目的,以强化实践能力为手段,2013年石油化工生产技术专业在生产实习方面进行改革,实行了“2+2”生产实习模式教学。
2 石油化工专业“2+2”生产实习模式的优势
提升了学生的动手能力,“2+2”生产实习模式改革后提高了学生动手能力,传统的生产实习模式已经无法满足学生对生产实际过程理解和掌握的需求。为了保证学生的实际操作能力能在生产实习过程中得到真正的锻炼和提高,必须要进行“2+2”生产实习模式改革。
3 化工专业“2+2”生产实习模式设计与安排
为了强化学生的实践操作能力,培养高素质应用型人才,充分体现校企合作“2+2”生产实习模式的优势,为此,按照企业岗位技能要求,我们设计出四周的生产实习教学模式,即系统仿真教学与现场实训操作(2周),下厂实习(2周),并采用不同的培训和考核方式。
3.1 “2+2”生产实习模块的主要内容
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3.1.1 系统仿真培训模块
2013年我院引进了常减压生产装置、催化裂化生产装置及乙醛氧化制醋酸装置的系统仿真软件,学生经过2周的企业现场实习,在基本了解生产工艺和操作的情况下,在计算机仿真系统上进行模拟操作培训,有助于进一步提高生产操作技能。计算机仿真训练主要内容包括装置正常生产操作调节,装置开、停工过程操作,装置主要事故处理。通过计算机仿真摸拟训练,熟练掌握石化生产装置典型操作单元操作技能,基本具备主要生产装置开停工和事故处理操作技能。
3.1.2 化工单元实训操作培训模块
我院化工单元实训装置主要包括换热器、离心泵、反应器、萃取、精馏及管路拆装。学生在下厂实习及系统仿真操作的基础上,通过对化工单元的实操训练,使学生了解和掌握化工单元生产过程基本技能,掌握化工单元的基本原理及操作方法,能够对设备的基本参数进行分析,使学生将化工相关课程中的基本知识在实际操作过程中灵活运用,培养学生分析问题、解决解决问题的能力。
3.1.3 生产装置实习模块
生产装置主要包括常减压、催化裂化、焦化、重整、油品装置、聚丙烯及催化剂等炼油化工装置。学生通过下厂实习,了解目前该生产装置的基本情况、工艺原理、主要设备及操作方法;了解最新的DCS先进技术,掌握DCS的控制方法;学习车间先进的管理模式;在生产装置实习中,能将理论与实践结合起来,拓展自己的知识面,并能学习工人师傅严谨的工作作风、严肃的工作态度、团结协作的精神,为顶岗实习创造条件。
3.2 “2+2”生产实习模式的考核制度
“2+2”生产实习模块的考核制度采用灵活的考核手段。系统仿真考核采用计算机自动评分考核;化工单元实训考核分理论与实践两部分,即理论采用抽题方式,实践采用现场操作;下厂实习分两部分:一是采用生产装置随机抽题进行现场回答,二是要求学生写生产实习报告,包括:平时考核、实习日记、实习报告等形式。所占的考核比例如下图。
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4 石油化工专业“2+2”生产实习模式运行效果
今年我们已经承担了2011级学生六个班约400名学生的生产实习任务,为了了解“2+2”生产实习模式运行效果,我们对已经参加生产实习的学生发了问卷调查,统计结果如下:
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由表中的统计结果可以看出,90%的学生认为“2+2”生产实习模块教学效果很好,80%学生认为训练内容丰富,可以培养自己分析、解决问题的能力,90%学生认为团结合作精神培养很大,为将来走向工作岗位打下良好的基础,经过一个月的生产实习,90%的学生对这种模式很感兴趣。
在实习过程中,我们也发现,部分学生对这种模式还不太适应,认为时间比较短,所学的内容太多,有些内容没有完全吸收,学生们反映如果能再延长2周,可以将训练的内容更加巩固。
总的来说,学生对这种生产实习模式很感兴趣,达到或超过了预期效果,对学生动手能力和创新能力的培养起到了很好的促进作用。
5 结论与展望
5.1 石油化工专业“2+2”生产实习模式,由于能充分利用生产装置实习、系统仿真训练、化工单元实训等各自优势,理论与实践结合紧密,教学内容符合企业需求,学生专业针对性、岗位适应性强,是培养高素质、高技能人才的有效途径。
5.2 石油化工专业“2+2”生产实习模式优势重在解决了传统的生产实习长期依赖生产装置的问题;解决了培训费用高,人员难于管理的问题;解决了学生只能“看”,不能 “动”问题;解决了理论与实践各成体系,无法实施“教学做”一体化的问题;解决了老师“双师”素质的培养、实践操作技能提升的问题。
5.3 石油化工专业“2+2”生产实习模式通过合理的教学安排及考核,对其他校企合作高技能人才培养有一定的参考价值,也对相关专业的实践性教学工作起到了示范和辐射作用。
参考文献:
[1]冷士良主编.化工单元过程及操作[M].化学工业出版社.
陶行知先生曾经说过:“中国现代的中学教育是犯了学理、经验分离的毛病。一般办中学的人,或是依旧惯例,或是抄袭颁布的规程,或是一行别国的制度,终日里只管照样画葫芦。一切教学设施是否符合社会与个人的需要?学生在学校里是否学当其才?出学校后是否用当其学?一概漠不关心……”
但是中国现在的教育以及历次轰轰烈烈的课改是否真正改变了这样尴尬的状态呢,这不得不让我们深思:怎样的教学是有效的、是鲜活的,能让学生学有所长,能着眼于学生未来的长远发展,为每一位孩子树立信心,开启智慧,让每位孩子能对将来充满信心。当然教无定法,本人就中职学生化工分析专业实训课的几点思考与大家共同讨论。
一、问渠那得清如许,为有源头活水来――教材要鲜活
知识与经验是人们在生产生活的实践中渐渐积累起来的宝贵财富,把它写到书本上,编到教材里,呈现给老师和学生。那么书和教材是知识与经验的中介,它们是一个中介体,是静止的。但是大家千万不要认为知识和经验也是静止的,如果一个教育工作者就教一本书――那本所谓权威的教材,那就大错特错了,书可能是很久之前出版的,也可能在某些细节的地方出现与现实生活脱离了,或许有些人说这个事情就交给编教材的人啊,他们负责就好,那么,你又犯了一个错误,教材只是我们的参考!所以我们要转换思维,把知识看做是不断流动的活水,把书和教材看做是承接这些知识的容器,想清楚了这些,在具体的教学实践中就有了大致的指导方向。在教学的过程中教师肯定是拥有好多教材的,把每一个知识从各个不同的角度理解透彻,然后把活的知识用我们特有的方式传递给学生,再让学生内化为自己的东西。在我们的化工分析实训中,我们化工组根据中等职业学校规划教材――化工分析(第三版),根据历年苏州市江苏省化工技能大赛的大赛方案,根据开发区化工类公司人才需求,根据生产第一线的最新资料,结合我们学校学生的实际情况,自编了一套教材,分成基础篇、提高篇、考工篇,中职一年级的学生主要学习基础篇,中职二年级的学生主要学习提高篇,三年级的学生主要是考工训练。这样一本自编的教材很好地体现了化工分析实训的整个规划,也符合中职化工专业学生的成长过程,老师教起来省力,学生学起来易上手。
二、纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行――训练要鲜活
“练”是中等职业教育的重头戏,建设好实训基地是唱好这台戏的重中之重。中等职业教育的功能定位是为企业培养技能型劳动者,实训是职业教育特殊而必备的教学环节,因此,应该参考企业的用人标准来制订实训目标,让学生能够扎扎实实地学到一技之长,解决就业问题。如何有效地开展化工实训,确确实实提高学生的技能本领,是我们不断思考和探索的。我认为我们的实训课教学结构要按照实验准备、精讲示范、学生操作、巡回指导、实训小结报告五个环节进行设置。这五个环节中的每一个环节都可以渗透鲜活的教育。让这几个环节变得生动、立体,让学生能投入其中参与实训。
1.实验准备
实验准备不仅是将所用仪器、设备、药品备好备齐,还要按规定要求放置。在化工分析实训中我们注重实验方案的设计,记录表格的填写,最后把疑问和思考写下来,与大家讨论,经过这一轮的准备,学生自己在网上或书上查得资料,写清实验目的,实验器材,实验药品,实验步骤,学生不是被老师告知干什么做什么,不是被动地接受而是主动地动脑动手去参与,在这一环节,我认为要给学生一个适应的过程,大约得用刚开始一周的时间,在很多年的学习中学生习惯了接受学习,老师讲什么他们就听什么,本该充满问号的好奇的年纪却在现实的教育中很快变得不会思考,不会学习。很多学生都存在主动性差、不愿意动脑的惰性,在头几次的实训中部分学生不能很好地完成预习报告或者随便抄抄应付了事,这个时候教师应以鼓励和帮助为主,教会他们查阅资料。教会他们主动思考,随着实验的进行,因为要自己动手做,如果他们自己不想好步骤、原理,那他们就根本没有办法完成实验,慢慢地他们就上路了,按照要求去做,接着兴趣也就来了。所以,往往一些在课堂上被我们认为后进的“差生”有时候反而在实训期间表现地特别好,因为他们确实对此感兴趣了,而且有了成就感!
例如,一年级的学生在仅有的初三化学实验的基础上要学会基本分析仪器是很不容易的,在最初制订方案时,老师先给出任务,最大限度地把分析仪器的使用涵盖在任务中,我在分析实训开始时先给出的任务是“准确称取一定质量的碳酸钠样品,配成250mL溶液,并从中移取25mL到锥形瓶中,用标准盐酸溶液滴定,分析碳酸钠的含量”。这个任务对于初学者来说是非常综合的,称取碳酸钠的质量要根据滴定消耗的盐酸的大约体积(20mL~30mL)来计算,滴定后利用消耗盐酸的物质的量来计算碳酸钠的含量。而且首先要理出实验的大体思路,这个步骤由学生课下初步完成,再由教师引导总结,他们通过讨论、看书、上网,像小婴儿学走路那样,摇摇晃晃、跌跌撞撞,但是不要对他们不放心,也不要小瞧他们,放心放手让学生去尝试。慢慢地他们适应了这样的模式,适应了就是成功了。我差不多用了两个星期的时间完成了这一任务,在完成这一任务的过程中,学生学会了制订实验方案,学会了思考实验目标,学会了如何准备实验仪器和药品,学会了分析天平的使用、容量瓶的使用、移液管的使用、酸式滴定管和碱式滴定管的使用,学会了指示剂的使用,学会了浓度、体积、物质的量的计算、学会了思考和学习、学会了很多很多东西,可能有些东西他们在课本上已经学过,但是没有印象了,或是不会用,可能有些学生认为自己原来做不到的事情、不想做的事情现在很容易就完成了,可能因此会改变很多学生对自己原有的认识。
当他们适应这样的一个实训模式之后,我们再给出一些大型的、综合的项目化课程,例如测井水的硬度、测自来水中的耗氧量、标定氢氧化钠标准溶液的浓度等让学生像在做研究一样去参与我们的化工分析实训,让他们带着思考进行实训。
2.精讲示范
老师精讲实训操作技能的有关操作要领,做到精而不散。这个讲的过程在实训中是以我和学生一起讨论的方式进行的,学生已经写出了初步的实验预习报告,在这个铺垫下引导学生定下最终方案,讲清仪器、药品的正确使用方法和操作规范,最后讲清实训的具体步骤和操作技能和技巧、安全事项,其中穿插有助于学生树立认真、刻苦、一丝不苟的精神和掌握提高实训效率的方法。
例如,在刚才那个任务中,我们发现每一个分析仪器我们都得从头学起,所以那个大任务又可以分解为几个小任务,每一天学一个,分析天平的使用、容量瓶的使用、移液管的使用、酸式滴定管和碱式滴定管的使用,这些细节的地方就要求教师精讲示范,在讲解讨论之后,教师进行示范演示,边演边对容易出现问题的地方提醒全体学生注意,演示正确的操作和提出防止不良操作的方法。示范时分解动作可放慢节奏,让学生看清老师的每一个操作细节,为学生的模仿操作打下基础。必要时老师可运用事先设计好的挂图、投影、多媒体课件等现代化教学手段辅助教学。在示范时也可以穿插着让学生示范,让他们体会动作要领。
3.学生操作
这是实训课的中心环节。要求安排足够的时间让学生按要求独立动手操作,学生自行操作时间不少于实训课的三分之二,这一环节是培养学生独立操作能力、掌握新操作技能、提高操作熟练程度的关键所在。而一堂好的实训课要求有能让学生施展的舞台,我们通过小组间的合作、组长负责制,手把手教会每个学生每一个动作要领,当然不是所有的学生一教就会,有的学生动手能力很差但积极性蛮高,这样的学生就要允许他们不断犯错,渐渐纠正;有的学生很自以为是,做成功一个动作就觉得万事大吉,不再动手,这样的学生就要给点任务和压力让他从实际操作中反省;有的学生动手能力差而且懒不肯学,那么一方面要求组长盯好盯牢,利用学生之间的互教,有时候比老师去教更有效。另一方面教师要做好鼓励和思想教育工作,有必要的话要与班主任联系,充分了解该学生的问题,对症下药。总之在这一环节教师要眼观六路、耳听八方,让每一个学生充实地完成实训任务,负责的组长要确确实实地起到作用,在每次实训刚开始可以简短地开一个小会明确组长的任务和分工,也可以模拟工厂中的小组负责制,让组长们学会协调、学会探讨、学会领导。
4.巡回指导
巡回指导是老师对学生操作过程进行的全面检查和指导。目的是帮助学生排除操作中的种种障碍,保证学生掌握正确的操作方法。在化工分析实训过程中,教师应随时检查、及时发现问题,立即进行指导,确保实训的顺利进行,提高教学质量。巡回指导的方法应根据学生在训练时产生的问题的普遍性和特殊性,采用个别指导和小组指导相结合的方式进行。小组指导是指在训练过程中对学生出现的普遍性问题,由教师把学生集中起来进行讲解或进行技术上的指导。个别指导是在训练过程中对学生出现的特殊问题,教师根据知识掌握及技能操作中的个别差异而进行的指导。对学生的指导重启发,多问为什么,要允许失败和鼓励学生重做。
5.实训小结
教师在“讲、演、作、导”的基础上对这节课进行归纳、总结,既要重视成功的经验,又要重视失败的教训,肯定成绩,指出不足,对出现的问题进行必要的分析,给学生以正确的、完整的认识,对操作过程中碰到的一些重要环节、关键技能点进行适时点拨,总结出注意事项,同时要求学生做好实训报告。
三、蓦然回首,那人却在灯火阑珊处――学生的收获与感想
每一个阶段的实训结束后我都要求学生写一写、说一说这一个阶段实训的收获与感想,他们的每一句话都很真实,也很感人,这最后的总结与反思让他们觉得很充实,体会到了成功与满足,有很多学生原认为实训很难,任务很难完成,但是最后都出色地做好了实验,取得了很好的数据,在做的过程中增强了信心;有的同学原以为化工会很毒、很危险,但是当身临其境后却发现自己对它很感兴趣,坚定了自己的职业理想,明确了自己的职业规划,找准了职业目标。作为教师,我也很欣慰我的学生能学有所成,在实训过程中引导他们运用理论知识,帮助他们学会学习和思考,把鲜活的教育重新归还给这些可爱的学生们,让他们在教师面前呈现一个真实的自我,塑造一种更加完善的人格。作为教育者,我们要静下来思考“我们的学生到底需要怎样的教育、他们在职业学校中能够学到哪些技术能为他们将来所用、我们的课改到底要改什么、改的目的到底是什么……”新课程需要鲜活的理念,需要鲜活的教材,更需要活的教师创造活的教育,让更多鲜活的教育进入到化工分析实训中吧!
参考文献: