《化學反應過程與設備》項目化教學改革初探

文 藝 陸 敏

摘要:圍繞項目化教學方案的設計、教學項目的確立、項目化教學過程的實施及項目化教學考核方式的確定等四個方面闡述了《化學反應過程與設備》課程項目化教學的改革探索。

關鍵詞:化學反應過程與設備;項目化教學;改革

《化學反應過程與設備》是高職高專化工工藝類專業的主干課程,其主要教學目標是能正確選擇、操作工業反應器,能分析和解決工業反應過程與設備常見的問題,能初步對反應過程進行優化。目前,《化學反應過程與設備》內容設置大體上是按照反應動力學基礎理論、各種反應器的結構、設計計算、優化的順序來介紹。這種課程結構理論性強,授課時又大多與化工專業綜合實驗實訓分離,沒有突出職業教育的職業性和實踐性,實際工作能力沒有得到很好的訓練,這不符合高職教育以技術應用為目的的教學理念,不能滿足高職培養目標的需要。項目化教學由于具有項目載體、任務驅動、學生主體、素質滲透、工學結合等特色,受到國內外職業技術院校教師的普遍認可。我院自2007年開始,進行了專業課程項目化教學改革,《化學反應過程與設備》這門課程實施項目化教學改革也已近一年,以下是我們進行項目化教學改革的一些探索。

項目化教學方案的設計

在方案設計之前,我們首先深入企業,進行了崗位工作分析,全面了解就業崗位對畢業生能力的要求,以明確本課程在培養學生的相關能力和知識方面的要點,保證教學內容的適用性和項目設計的針對性。

通過企業調研,我們發現化工廠常用的反應器主要有釜式反應器、固定床反應器、鼓泡塔反應器。因此,我們在規劃課程內容時,選擇了較典型的均相反應器、氣固相反應器及氣液相反應器三個并聯教學模塊來編排課程的內容。

在項目化教學方案的設計上,我們的基本思路是以真實的化工產品的反應器選型、設計與操作為背景,以設計合同為核心,以反應器選型與設計的實際工作過程(即選擇合適的反應器型式→計算所需的反應器體積→正確操作反應器→優化反應器)為主線,以項目的設計和操練為主要方式開展教學。教學過程中,以能力目標的培養為主線,同時實現知識目標和素質拓展目標。

教學項目的確立

在教學項目的確立上,我們采用雙線項目并行(或A、B項目)的方式,即課內在教師指導下完成的A組項目與學生課外自主完成的B組項目同存。通過A組項目的訓練,使學生掌握項目完成過程的方法、技巧,訓練學生的綜合素質和知識運用能力;通過B組項目的訓練,使學生鞏固A組項目的成果,強化創新意識與獨立工作的能力。在三個并聯教學模塊中,均相反應器模塊包括了8個并行項目,氣固相反應器模塊包括了6個并行項目,氣液相反應器模塊包括了3個并行項目。

在具體選擇A組項目時,我們綜合考慮了產品的典型性、所用反應器的典型性及項目實施時的可操作性,最后確定了乙酸丁酯反應器的選型、設計與操作;苯乙烯反應器的選型、設計與操作;乙苯反應器的選型、設計與操作三個項目。這主要是因為乙酸丁酯、苯乙烯、乙苯三個產品是典型的化工產品,其所用反應器也具有典型性。在項目實施時,可以充分利用我院擁有自主知識產權的、獲教育廳教學成果特等獎的化工實訓基地。比如,反應釜的設計與操作,學生就可以在我們自主設計、調試的柔性生產裝置上進行,通過實際現場操作,了解典型化工設備的構造和性能,掌握正確安裝、調試實驗裝置的步驟和方法,熟悉常見工藝參數的調節手段和操作技能。同樣,乙苯、苯乙烯兩個項目可以在苯烷基化制乙苯、乙苯脫氫制苯乙烯兩套實訓裝置上實施,這兩套裝置都具有較為完善的工藝流程、安全設施和控制系統。在B組項目的選擇上,我們主要考慮的是大小合適,以便保證學生能利用一段課外時間完成。

為了便于項目的組織實施,我們在每一個項目下又設置若干個串聯子任務,這些子任務是以工作過程為基礎串聯起來的。如圖1所示為A組項目一的子任務構建及每一個子任務相應的能力目標和知識點。在實施過程中,以任務作驅動,以能力目標的培養為明線,將知識點貫穿在整個教學環節中。

項目化教學過程的實施

項目教學法是一種以學生為本的活動教學法,是師生通過共同實施一個完整的項目工作展開的。教師組織學生參與項目設計、項目執行和管理的全過程,整個學習過程成為一個人人參與的創造性實踐活動。本課程項目化教學過程的實施具體分為下面幾個環節:

學生分組人為擬定企業環境,將學生按4～6人分成若干個設計小組,主要提供反應設備的設計、安全和質量控制、交付試運轉的服務。

前期準備在每次課結束前,教師提前發放下次課的工作任務書(A組項目的任務),布置需要完成的準備任務。學生利用課余時間,通過各種途徑查閱或到實訓基地(或企業)收集所需要的資料,經過小組集體討論,整理和加工處理資料,寫出報告,制作匯報材料;與此同時,教師隨時接受學生的咨詢,協助學生制定計劃,當學生遇到困難時,引導學生尋找相應的知識和技能,培養學生自主學習的能力。

展示和匯報每次課開始,教師首先組織各組學生進行報告展示及匯報工作,各個小組闡述任務完成的思路、過程、創新等,其他小組對其進行提問和評價。

教師點評教師對各小組的任務完成情況進行點評,并針對學生普遍認為較難理解的知識點和難度較大的、學生自主學習時難以解決的知識技能進行講解,為項目活動的順利開展掃清障礙。通過這個環節幫助學生構建一個較完整的知識、技能體系。

修改報告各小組認真學習和討論各小組和教師的點評,以及教師傳授的知識和技能,修改完善自己的報告材料。通過這個環節,進一步加強學生對所學知識的理解和應用。

實踐提高各組根據修改好的方案,上實訓裝置實訓,教師隨機參與其中一組的實踐。

歸納總結進行項目活動的總結,在評價的基礎上,教師、小組、小組成員各自進行總結,提出改進措施。

下次任務布置布置課外完成項目(B組項目)和下一次課的課內任務。

項目化教學考核方式的確定

考核方式對教學活動的開展和教學目標的實現具有很強的導向作用,為實現本課程的培養目標,我們確立了與項目化教學相適應的課程考核方式。

考核重點強調過程性評價,我們對每一個項目的每一個子任務都進行評價,所有評價的結果記錄在統一編制的項目完成情況考核評分表中,具體考核內容及評分標準如表1和表2所示。

我們對本課程的相關理論知識也不忽略,本課程成績的評定包括課內項目考核、自選項目考核、理論知識考核成績三部分,其中,課內項目考核成績占40%;自選項目考核成績占30%;理論知識考核成績占30%。

通過近一年的項目化教學實踐,我們發現學生的自主學習能力切實獲得了提高,學生綜合應用各學科知識解決實際問題的能力得到了改善,學生的社會交往能力、組織能力等一系列實際能力及小組協作和團隊精神也得到了訓練。但是,在實施過程中還存在一些問題和需要繼續探索的方面,如在實訓裝置上實訓時如何更有效地控制實訓成本,如何進一步增強教學的趣味性,讓學生在學習中獲得愉快、成就、滿足、自豪等情感體驗,把完成項目作為一種充滿活力和激情的教學活動等等。

總之,如何更好地采用項目教學的方法培養學生的職業技能和其他社會能力,盡可能讓學生按市場崗位要求“零距離”實現就業,還有很多內容是需要我們探索總結和進一步完善的。

參考文獻:

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[2]胡英杰,侯文順.關于項目化教學改革項目確立方法的探索[J].荊門職業技術學院學報,2008,(7).

[3]宗序炎.項目化專業教學存在的問題及對策[J].教育與職業(理論版),2008,(17).

作者簡介:

文藝(1969—),女,湖北武漢人,常州工程職業技術學院副教授,主要從事化工工藝教學及研究。

陸敏(1969—),女,江蘇常州人,常州工程職業技術學院副教授,主要從事化工工藝教學及研究。