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[论文关键词]化工原理 “教学做”一体化 项目化教学 实训基地建设
“化工原理”课程是研究化工单元操作过程规律,进行设计优化和操作优化的一门重要的实践性、工程性、应用性的化工专业主干核心课程。通过该课程的学习,对于高职化工专业学生的综合职业技能培养和职业素质培养起着主要支撑功能。高职“化工原理”课程的设计理念与思路:以职业能力培养为重点,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求;课程设计基于多元智能的人才观,能力本位的教育观,工作过程导向的课程观,行动导向的教学观,学习情境的建设观,工学结合、校企合作的课程开发观等现代职业教育理念;借助建构主义学习理论,突出化工行业特色,建立“以化工项目任务为载体,以行动为导向,以完成综合性工作任务为目标,教学做一体化的职教模式”。
一、基于工作过程导向,重构课程内容体系,全面实施“项目化教学”
“化工原理”课程遵循学生职业能力培养的基本规律,打破学科体系,重新构建教学内容。以真实工作任务及其工作过程为依据,整合序化教学内容,与行业企业合作进行基于工作过程的项目化课程开发与设计,全面实施“项目化教学”,把整个学习内容归纳分解为“流体输送系统的认识”“液体的压力测量”“管子的连接和阀门的安装及使用”“列管换热器的选型”等16个项目,科学引导学生对知识的掌握和强化应用能力的训练,突出本课程的应用性、工程性特点,激发学生学习本课程的积极性。“项目化教学”是以项目为载体,工作任务为驱动,工作过程为行动导向,以能力为目标,以学生为主体,将理论与实践有机结合,“教、学、做”一体化,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。
通过教师到企业生产岗位调查,对企业一线技术骨干、工程技术人员和管理人员的访谈,完成化工单元操作岗位核心能力工作分析表,然后在企业人员共同参与的情况下,针对工作分析表分解出任务表,确定化工单元操作的工作过程作为课程的主线,并据此设计教学项目和学习任务。它是从生产实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,师生通过共同实施一个完整的项目工作,并且共同评价项目工作成果而进行的教学活动。遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一“行动导向的教学观”进行教学设计。本课程采用“教、学、做”合一的职教模式,在理实一体多媒体教室,实施开放式的教学方式,采取分组教学,发挥学生的主体作用,学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生为完成工作任务,在获取信息、设计方案、制定操作规程、操作等完整实践过程中“做中学,学中做”,从而掌握职业技能、获得专业知识。根据“行为导向”原则,使学生在完成工作任务的同时,构建自己的经验和知识体系,运用新学习的知识与技能解决过去从未遇到的问题。在每个项目教学内容完成后,选用实际工程案例对其综合分析、解剖和总结,由此巩固学生所学知识和增强工程应用的意识。
基于建构主义的项目教学法与传统的教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心:由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以“项目”为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。课程追踪企业对岗位人员的考核评价标准,根据行业技术水平的不断发展,定期开展岗位工作调查,进行典型工作任务分析,努力追求工作过程系统化的课程教学模式,以满足不断提高的技术对从业人员的要求。
二、建立基于行动导向的“教学做”一体化职教模式
本课程主要是将“项目化教学”“案例教学”“多媒体教学”“化工单元操作综合实训”“化工单元操作课程设计”“计算机化工单元仿真实训”“参观实习”“生产性实训”“企业顶岗实习”“先进辅助教学手段”“网络教学技术”等多种教学方式有机地结合起来,融专业知识培养和素质教育、教学和生产实践为一体。构建全面提高学生职业素质,突出实践能力的“教、学、做”一体化的技能培养模式。
以培养学生具备基本职业素养和技能为目标,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点。科学设计学习性工作任务,改革教学方法和手段,合理设计实训、实习等教学环节,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。进行化工单元操作实验,探索学生校内学习与实际工作的一致性,课堂与实习地点的一体化。化工课程设计包括:列管式换热器设计、填料吸收塔工艺设计、板式精馏塔工艺设计等。计算机化工仿真实训技术,开发了虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。加强优质教学资源和网络信息资源的利用,把现代信息技术作为提高教学质量的重要手段,不断推进教学资源的共建共享,扩大受益面。 转贴于
1 化工单元操作综合实训室。学院投资300万元建成了“化工生产实训基地”,包括化工单元操作实训室、化工校内实训基地,总建筑面积达2000平方米,拥有雷诺实验、柏努利实验、流体流动综合实训装置、阻力综合实训装置、离心泵性能综合实训装置、管路拆装实训装置、传热综合实训装置、过滤综合实训装置、精馏操作综合实训装置、吸收操作综合实训装置、干燥综合实训装置、流态化干燥综合实训装置、气体膜分离综合实训装置、洞道干燥实验装置、板框过滤机及过滤实验装置、双锥回转真空干燥器、箱式干燥器、水环式真空泵、结晶器、DCS化工过程控制系统等实验实训装置一百多台套。经过多年的建设,综合实训室现具有符合要求的各种设备,功能齐全,实训效果良好,能够满足化工原理“教、学、做”一体化教学的要求。
2 化工仿真实训室。学院建设了化工单元仿真实训室及化工装置仿真实训室,配置了200台计算机和北京东方仿真公司的化工仿真实训软件。通过形象、科学、简易、安全、经济、有效的化工仿真模拟技术,可进行化工单元仿真实训和模拟真实的化工生产操作。化工单元仿真实训包括:离心泵、精馏塔、换热器、液位控制、吸收解吸、固定床反应器、流化床反应器、压缩机等。化工生产仿真实训操作包括:乙烯、聚丙烯、乙醛氧化制醋酸、催化裂化、催化重整等装置,具有模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故现象的处理,再现真实生产过程的实施动态特性。达到了既能对生产实际有一个很好的认识,又能亲自动手进行反复操作,更全面、具体、安全和深入地了解不同的化工生产操作,锻炼提高了学生的专业应用技能。
3 先进辅助教学手段和网络教学资源。配套了先进的辅助教学设施,如教学课件、教学录像片以及教学模型等。围绕教学内容制作课程的ppt、Flash动画素材、CAI教学短片,以及网络教程和习题训练等,利用人机相交界面的多媒体效果,拓展学生视野,提高了学生的学习积极性、学习兴趣和学习效果。同时提升了教学团队应用现代教育技术设施的能力,显示了利用现代教育技术和教学设施开展专业课教学的优势和成果。《化工原理》课程配套的课程标准、授课计划、教案、习题、授课录像、实训指导书及参考文献目录等都已经在校园网上开放,初步实现了优质教育资源共享。
三、大力推进工学结合,校企合作,培养高素质技能型人才
1 校外实习基地的建设与利用。加强建设实训实习基地是彰显高职办学特色、提高教学质量的重点。学院大力开展校内实训基地建设,不断改善实训实习条件,建成中央财政支持的校内生产性实训实习基地;并且根据化工技术专业的人才培养要求,充分利用泸天化、四川天华等二十多家大型化工企业,建设适合化工专业人才培养要求的校外实训实习基地。校企共建“校中厂、厂中校”实训实习基地。以校企合作为模式,进行参观实习,师生共同参与校内外生产性实训和企业顶岗实习,提高了学生的实际动手能力,强化了学生能力的培养。并且建立了完整的教学质量保证体系和“多元性”的考核评价体系,取得了良好的教学效果。
2 建设具有双师素质的教学团队。本课程教学队伍的建设和配置,充分考虑了专业教学对双师素质、校企合作、工学结合的基本要求,建成有专兼职教师组成的教学队伍。安排专任教师到企业顶岗实践,积累实际工作经历,提高实践教学能力,使专任教师都成为“双师型”教师。并且聘请20位校外兼职老师,他们具有专业理论基础和丰富的实践经验,能胜任本课程的实训实习的指导、课堂教学、项目开发等工作任务,为课程“教、学、做”一体化的实施提供了有力的保障。
关键词:工程测量;道路勘测设计;一体化教学
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-03-0-02
《工程测量》课程是道路桥梁工程专业的专业基础课。该课程的的教学内容要求学生既要掌握测量基本理论知识又要熟练掌握各种测量仪器的操作技能,又能运用所掌握的知识在道路桥梁工程建设中进行道路现场施工测量。《道路勘测设计》课程是该专业的主干专业课,主要讲述道路线形设计与道路外业勘测知识。两门课程教学内容均有理论和实践环节两部分构成。在各自的现有教学内容体系中,两门课程均存在有知识点的不连贯现象,同时两门课程在知识结构上又存在一定程度的知识点交叉与重叠。因此,优化整合两门课程的教学内容体系,科学合理安排教学次序,互相补充,删去重复部分,实现两门课程一体化教学模式,对节约教学资源,提高教学质量有重要意义。
一、存在问题分析
《工程测量》课程主要内容包括:测量学的基本知识;工程上常用仪器的构造、使用和校核;测量误差的基本知识;大比例尺地形图测绘;公路路线勘测阶段的任务以及工作方法,包括中线的测设和路线纵、横断面的测量;道路工程施工阶段的测量任务及方法,包括道路施工测量、桥隧施工测量等内容。简单概括为测量基础理论知识讲授与道路施工测量技能培养两部分内容。《道路勘测设计》课程主要内容为:道路设计管理与控制要素,平、纵、横断面设计、选线及总体设计,交叉口设计,交通设施设计,外业勘测等。同样可以分为道路线形基础理论与外业勘测技能的培养两部分内容。可见两门课程,在知识结构形式上均可分为理论教学与实践教学两部分;内容上也都离不开道路线形基本知识,联系也较为紧密。
相关调查显示,目前国内有关高等院校在该专业课程设置中,两门课程的教学安排大部分为以下模式:
《工程测量》设置在大二上学期,理论学时48课时(包含8学时的实验课时),另加2周的测量实习。《道路勘测设计》课程设置在大三上学期,理论学时56课时,另加2周的室内课程设计。
笔者用近两年时间,通过和学生谈话、调查问卷以及用人单位的反馈信息等方式,发现两门课上述教学模式虽被大多数院校所采纳,但的的确确存在有一定弊端。
(一)理论教学方面
对于道路桥梁工程技术专业的学生来说,《工程测量》课程的重点是1、测量仪器的基本操作;2、公路路线勘测;3、施工测量。但是后两个知识点明显要求学生有一定的道路线形知识基础,即:道路平、纵、横断面的基本知识以及相关计算公式。对于处在大二上学期的学生,只是学了一年的公共基础课,没有任何道路线形知识基础,想熟练掌握这部分知识是很吃力的。如果要求授课教师在讲授《工程测量》课程时,把这部分牵扯到的道路线形基本知识加进去,那么本课程的总共48课时是远远不够的。笔者每次讲述到这部分时,总感觉讲起来吃力,学生学起来也吃力。如果《工程测量》课程只讲授测量仪器的基本操作,授课内容明显不够饱满,也不符合该课程的大纲要求。因此,《工程测量》的三大内容(测量仪器的基本操作、公路路线勘测、施工测量)的连贯性存在一定的问题:在测量仪器基本操作与公路路线勘测之间出现了知识结构的断层。
接下来再来看《道路勘测设计》课程。《道路勘测设计》课程内容分类为道路线形基础理论与路线外业勘测技能的培养两方面。首先,道路线形基础理论部分用到了工程测量学里面的有关计算公式,以及转角、控制测量等专业术语。路线外业勘测部分更是要求学生能够数量掌握测量仪器的操作技能,是测量学知识在路桥工程中的延伸。因此《道路勘测设计》课程的学习依托于《工程测量》的知识基础;《工程测量》课程是《道路勘测设计》课程的先修课。此外,《道路勘测设计》课程的路线外业勘测部分和《工程测量》课程中的公路路线勘测部分讲述的都是道路几何线形在现场如何放线的问题。两门课程在这里出现了知识点的交叉和重复。
(二)实践教学环节方面
首先,来看《工程测量》课程2周的测量实习。2周时间的测量实习,真正能干什么呢?鉴于前面分析过的原因,在理论授课时,因学时的数量限制,学生又没有一定的专业知识基础,教师针对道路路线指标有关的计算、测量部分,是无法讲解的。因此,2周的实习只能是在校内让学生练习一下测量仪器的使用,绘制小地区平面图。而道路桥梁工程现场的曲线测设、边坡放样等日常测量工作是无法进行的。这种模式的实习将导致学生虽然学过测量课程,,熟悉了道路施工常用测量仪器的使用,但是毕业后到了路桥施工现场遇到测量工作,仍然是一筹莫展,不能理论联系实际,尽快将学到的知识用到工作中去。《工程测量》课程的测量实习教学效果也就偏离了实用型人才培养的目标。
接下来分析《道路勘测设计》课程的2周室内课程设计。同样是时间限制,学生不可能有搬着仪器,到现场进行地形测量的机会。课程设计只能是在给定的现场地形数据,即地形图的基础上,学生按照规范要求生搬硬套,进行道路线形设计。因为缺少现场考察的过程,设计出来的成果往往未能和当地地形、景观、环境相协调,更容易忽视道路平纵横的相互配合。最终导致学生设计出来的作品,只是几种基本线形机械的累加,没有任何工程实践意义。因此,为期两周的《道路勘测设计》室内课程设计的教学效果同样偏离了实用型人才培养的目标。
综上分析:按照传统的教学模式,两门课程无论是在理论教学上,还是在实践环节上,均出现一定程度的知识点次序混乱,连贯性脱节,不可能完整的完成教学大纲的要求。因此,我们有必要针对上述弊端,对两门课程传统的教学模式进行改革,建立新的教学模式,使学生更容易掌握理论知识,也进一步提高学生的工程实践技能,真正实现实用性人才培养的教学目标。
二、理论教学内容的改革
鉴于上面的分析,两门课程有不同程度上的知识点次序混乱,连续性脱节现象,我们可以打破两门课程的现有格局,将两门课程的知识点糅合在一起,从新排序,形成一个逻辑性强的道路线形勘测与施工测量知识体系。新的授课内容安排次序如下:1、测量仪器的基本操作;2、道路线形设计基础理论;3、公路路线勘测;4、施工测量。其中测量仪器的基本操作、公路路线勘测以及施工测量三部分是原《工程测量》课程中的内容;道路线形设计基础理论和公路路线勘测两部分属于原《道路勘测设计》课程中的知识。新的教学次序连贯性强,由浅入深,由理论到实践,符合人们认识新事物的认识规律,更便于学生学习掌握。
此外,新教学体系从内容上新的理论教学内容涵盖了原两门课程的全部知识点,而且公路路线勘测部分知识只出现一次,避免了原两门课程在此部分知识的重复现象,节省了约20课时。这样,原来两门课程理论教学总104课时,可以缩短为84课时。
三、实践环节的改革
为了避免两门课程实践环节的上述弊端,我们同样可以将二者放在一起进行,互相弥补彼此的不足,达到更好地教学效果。我们可以选择一个地物地貌适合教学、具有一定规模的地质公园作为实习基地。实践环节的4周时间,具体安排如下:第一周,进行地形图测绘。第二周,进行道路选线、现场放出导向线。第三周,进行道路的平面、纵断面、横断面线形设计。期间如果对地形有疑问,可随时到现场重新测量核实。第四周,根据设计成果,现场进行模拟道路施工测量。新的实习内容安排涵盖了原两门课程的实践环节的教学任务,而且与道路施工的现场相吻合。通过实习学生不但完成了对测量仪器的认识与使用,也熟悉了道路施工工序,增强了工程实践经验。这样学生一旦走出校门,进入工地就可以马上完成理论与实践的结合过程,尽快进行现场施工测量。
四、结语
新的教学模式,打破了《工程测量》、《道路勘测设计》两门课程的孤立进行的传统模式,而是将两门课程的知识点,融会贯通,按照人们对事物的认识规律,由浅入深、由理论到实践的从新排序,形成两门课程一体化教学模式。无论是理论教学上,还是实践教学上,不但节约了时间,更有利于学生完成对知识的学习掌握,在教学上可以收到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]道路工程测量教学改革探讨[J].杨建光.北京:教育与职业,2010:138-139.
[2]道路勘测实习教学效果的综合评价[J].文畅平.重庆:高等建筑教育,2006:86-89.
[3]工程测量教学内容改革初探[J].杨建光.张家口:张家口职业技术学院学报,2008:71-73.
由于习惯于应试教育下的以成绩衡量科目的重要性,实习在大多数学生的眼里都不是重要课程,显得可有可无。很多学生甚至以分散实习的名义,仅仅找企业签字盖章,敷衍了事,却没有真正的投身到企业实习当中去。在这样一种大环境中,学生很难认识到实习对于化学工程与工艺这一学科的重要性。
(1)学校没有对学生的实习进行良好的规划
目前很多学校对于实习对提高学生实践能力重要性的认识也有待提高,没有真正的从各个方面进行规划,仅仅是为了完成教学任务走走过场。而且很多学校的实习时间都安排在大四上学期。那个时候课程负担仍然很重,而且很多学生还有考研的计划,所以很少有学生把精力真正放在实习上面。很多学生甚至将课本和考研材料带到实习单位,使实习的效果大打折扣。除此之外,学校将所有学生的实习均放在一个学期,这也造成了联系实习单位的实际困难。
(2)没有进行很好的校企联合
很多企业都认为学生实习无法给企业带来相应的市场价值和经济效益,反而因为要分心管理来企业实习的学生,会延误其正常的生产活动。同时也因为学校和学生本人对实习的不重视,造成企业接纳实习生的热情受到挫伤。而事实上,学校和企业如能充分利用学生实习的平台,校企紧密结合,既有利于提高高校毕业生的实践能力,又能帮助企业在用人方面避免“用工荒”这一尴尬现象。针对以上状况,建议对该专业的实习进行以下几点改进:
①加大实习改革,提高动手实践能力
在教学过程当中,注重实践环节,致力于培养学生的实践能力。在实验教学中,增加创新型实验,减少验证性内容,以此来培养学生的创新能力。针对我国现在各大高校化学工程与工艺实习的问题,应该从几个方面进行改革。首先,要为学生提供稳定的实习基地,让学生将集中实习和分散实习结合起来。其次,应当提高学生的动手能力。企业应该为学生配备相应的企业导师,让学生在导师的指导下,亲自动手实践,将书本中学到的理论知识真正的运用到实践当中来。在实习过程中,不能仅仅让学生当一个旁观者,更应该让其成为真正的实践者。最后也是最重要的一点,通过帮助企业解决生产过程中碰到的技术问题,让学生在实习中体会到攻克技术难题的乐趣,培养学生的兴趣点,让学生从起初的被动学习中走出来,真正积极主动的投身到化学工程与工艺实践中来。
②加强实习的组织管理
以往,无论是学生、学校还是企业都没有给予化学工程与工艺学生的实习以足够的重视,因此造成疏于管理,松懈怠慢等现象。现在,学校和企业作为组织者:
a.应该从组织上着手,加强组织管理,制定相关的制度对学生加以约束。
b.学校应该提高实习在考试当中的比例,以此来提高学生的重视程度。另一方面,也应该从学生的角度出发,为学生制定符合他们自身发展的实习制度。
c.从规章制度上加强管理,杜绝离岗脱岗现象。而企业则可以通过一些和就业相关的激励政策对学生加以引导。
③做好课程与实习的规划工作
a.为了避免与其他课程的考试和实习相冲突,学校应该提前对学生在校学科学习的时间进行协调,为学生实习留下充足的时间。b.学校在实习时间上宜采取分批次、分不同类型企业来组织学生实习。避免所有的学生都在同一时间段、同一家企业进行实习的情况,实习效果大打折扣。
④加强校企联合
目前化学与工艺实习存在的最大问题就是实习地点的联系问题。因此来自于企业的社会保障必不可少。以往学校的实习环节当中,企业考虑学生安全的问题,往往存在着联系企业难这一问题。应当加强.校企联合,为学生提供充足的实习资源。在校企联合的模式当中,可以为学生提供双导师选择制度,校内导师和校外导师相结合,实现优势互补,合作共赢。企业可以配备相应的导师,对学生的实践进行指导,让学生不仅有理论知识,而且可以学以致用。其次,企业可以和学校签订合约,每年从学校选拔优秀的毕业生定点输送。这样做及解决了学生就业困难,又可以为企业招到熟悉其运营机制的劳动者,达到双赢的局面。除了企业,政府的支持也是必需的。政府应该从政策上对化学工程与工艺予以重视,并且帮助学校为学生的学习提供良好的条件和环境。
(5)改善实习考核制度
通过重建学生的实习考核制度,改变学生的被动实习状态。以往学生的实习最后都是由企业盖章,并不加入或者很少加入学生最终成绩的考核。现在,为了使学生更加积极主动的投身到化学实践当中,学生在实习中的动手能力,创新能力以及最终的实习效果等均应列入考核机制当中。
2化学工程与工艺课程体系和教学内容的改革
随着知识信息时代的发展,以往的教育模式已经无法适应当前的形势。首先我们应该分析一下以往课程体系中存在的问题,然后有针对性的进行解决。
2.1课程体系支离破碎,整合度太低
现在化学工程与工艺的课程体系还很不完善。每门课程的联系性不高,以至于学生无法形成一个完整的知识框架和体系,不利于学生将学到的知识融会贯通,学以致用。该专业是一门结合度很高的专业,知识体系的不连贯也不利于和其他学科的有机结合。
2.2过分注重基础知识和书面知识,忽视学生的实践能力
在应试教育的影响下,很多学生和老师把更多的关注放在了考试成绩上,我们经常看到成绩很好的毕业生来到企业,操作能力却非常差。这也是现在应届生就业困难的一个重要原因。
2.3弱化了单元工程与环境和系统的关联
课程中所学到的知识,其最终的目的还是要用来解决实际的需要。目前化学工程与工艺的开发重点主要在于环境保护方面。但是现在的课程却片面注重书面知识,忽略了这一最主要的功能的联系。新的课程体系改革的着力点应该主要放在对学生实践能力和综合素质的培养。关于该专业的高校课程设置,实践探索比理论探索更为复杂,是一项艰苦的工程,需要不断地进行磨合与调试。现在主要针对以上几点,提出相应的改进方案:
(1)扩充知识体系,培养学生的综合能力
建立逐层递进的知识系统。教学模块从基础知识到基础实践,再到实践操作,创新提高的层面。其中实践模块应该予以足够的重视。该模块可以使学生的专业学习和实际应用结合起来,为企业提供专业性人才。在学生的课程体系当中,除了对于必修课的注重,也应该扩大选修课的范围。在选修课的设置方面,要根据课程的发展性、创新性以及与本学科的联系性来进行选择。注重学科的技能强化,使学生根据自己的职业志愿进行选择。还可以通过讲座等方式,来激发学生的专业兴趣。另外,可以根据培养目标,增加化工管理等相关内容。在原有的课程体系中,扩大设计类课程的比重。这样既有利于学生知识面的拓展,又有利于完善学生的知识体系,最终为国家培养出适应社会需要的一专多能的人才。
(2)加强学生实践能力,增强社会责任感
一方面,学生应该积极主动的投身到化学工程和工艺的试验和实习当中来,另一方面,要有强烈的社会责任感。现在该专业的迅速发展,即为当代大学生提供了自身发展的契机,也带了压力和动力。当代大学生应该以保护环境为己任,投身到绿色化学的研究当中去。另外,应当增加课程中的实验内容,增加设计性实验和创新性实验,适当调整理论教学和实验教学时间分配。同时在课程设计等实践环节中,注意培养学生的工程观念和团队精神。
(3)强化课程与系统和环境的联系
通过整合课程结构,使该专业的知识之间的关联性得以加强,并能够更好地与系统和环境相关联。为绿色化学的发展提供有利的契机。
(4)为化学工程与工艺专门人才培养提供师资保障
良师在学生的学习生涯当中起到的作用是举足轻重的。因此,学校在老师的选拔与配置方面应该着重注意,为学生选择理论知识和实践能力双优的教师。另外,学校也要和企业积极交流,在企业中为学生选择适合学生发展的校外导师,对学生的实习和毕业设计进行指导。
3总结