高職化工專業核心實驗實訓課程的整合與優化

蔡　敏

(廣西現代職業技術學院資源工程系, 廣西 河池　547000)

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高職化工專業核心實驗實訓課程的整合與優化

蔡敏

(廣西現代職業技術學院資源工程系, 廣西 河池547000)

廣西現代職業技術學院應用化工技術專業對實驗實訓課程教學進行了改革,將精細有機合成實驗、化學制藥實驗、表面活性劑實驗、洗滌劑與化妝品實驗、化工設備基礎實訓、化工設計實訓等6門實驗實訓課程予以整合,構建應用化工技術專業核心實驗實訓體系,并將部分實驗實訓內容與學校所在地區企業生產相結合,加強實驗實訓與職業技能之間的聯系,實現了實驗實訓教學的全面整合與優化。

應用化工技術； 實驗實訓課程； 課程優化

為建設廣西特色示范高職院校,進一步加強應用化工技術專業建設,廣西現代職業技術學院大力推行專業課程體系改革。實驗實訓課程是高職教育中培養學生實踐動手能力、創新能力的主要教學方式[1-6],也是提高學生專業技術能力的重要途徑[7-13],因此,實驗實訓課程的整合與優化成為專業課程體系改革的重要內容。學院在全面分析2013級應用化工技術專業人才培養模式和專業課程設置的基礎上,結合化工企業對專業人才的要求,根據實用、實效的建設思想,整合“精細有機合成實驗”、“化學制藥實驗”、“表面活性劑實驗”、“洗滌劑與化妝品實驗”、“化工設備基礎實訓”、“化工設計實訓”等6門實驗實訓課程,構建了應用化工專業的核心實驗實訓體系。

1　整合優化的依據、原則和框架

1.1整合依據

“精細有機合成實驗”、“表面活性劑實驗”和“化工設備基礎實訓”是基礎型實驗課程,其相對應的應用型實驗實訓分別為化學制藥實驗、洗滌劑與化妝品實驗和化工設計實訓。基礎實驗實訓與應用型實驗實訓在基本原理、基本操作等方面存在較強的關聯性。在舊的實驗教學體系中,這兩類實驗實訓教學是獨立教學、單一實驗、互不相關的,學生在基礎型實驗實訓時,沒有具體的合成應用實例作為依托,技能操作練習顯得枯燥乏味；而在應用型實驗實訓時,有些學生已將在基礎型實驗實訓中獲得的知識遺忘,所以綜合操作能力難以得到較快的提高。因此,將這兩類實驗實訓進行整合與優化是必要的。

1.2基本原則

在構建核心實驗實訓體系的過程中,以崗位能力需求為導向、注重實驗實訓操作、強化基本技能為基本原則,以實用、實踐、實效為基本思路整合相關實驗實訓課程,一方面提高師資、實驗室等各種教學資源的利用率,另一方面讓學生在學習不同的實驗實訓操作時能夠融會貫通、解決實驗實訓中一些常見的問題。學生在真實的職業環境中進行實驗實訓操作，能夠更加系統地掌握專業技能。

1.3基本框架

為培養服務本地區經濟發展的技能型人才,廣西現代職業技術學院深入周邊企業進行調研,將核心實驗實訓課程的建設與企業對崗位技能的基本要求進行銜接,并引入企業典型產品的合成轉化為實驗室基本實驗實訓操作實例,整合為新的實驗實訓課程框架。

(1)“精細有機合成實驗”與“化學制藥實驗”整合為“精細有機合成及制藥實驗”,在培養和強化學生有機合成實驗基本操作技能的基礎上,將精細有機合成實驗技術與有機藥物合成銜接起來,其配套的實驗教材為校企合編的實訓教材。

(2)“表面活性劑實驗”與“洗滌劑與化妝品實驗”整合為“表面活性劑及精細日用化學品實驗”,通過實驗讓學生理解和掌握陰離子等表面活性劑的合成原理和性質特點,在制備精細日用化學品的實驗中掌握表面活性劑的作用、相關日用化學品的配方及基本制備操作等基本技能。

(3)“化工設備基礎實訓”與“化工設計實訓”整合為“化工設備及化工設計實訓”,主要是讓學生在實訓操作間歇反應釜等化工常見設備的同時,也能學習典型產品的生產工藝流程、設備結構和設計理念,將生產設備作為化工設計的一項重要內容。

2　整合優化的措施

2.1精細有機合成及制藥實驗

精細有機合成及制藥實驗是精細有機合成知識和技能在化工生產上實際應用的實驗,與化工工藝試驗工崗位資格考試的操作培訓內容相銜接。實驗主要培養學生對有機合成化學的綜合操作(包括精細有機化學實驗、制藥技術實驗及相關生產操作)能力。該實驗課程主要分為常規合成類實驗和職業能力提升類實驗兩部分。

(1) 常規合成類實驗,以常見的合成方法合成藥物。以“美沙拉嗪(抗結腸炎原料藥)——5-氨基水楊酸的合成”實驗為例,在實驗中包含硝化、還原等常見的有機物合成方法和實驗室硝化、還原等裝置的操作方法。學生通過這類實驗掌握硝化還原反應的原理、基本操作以及該類藥物的基本性質等,提高基本操作能力和實驗資源的利用率。

(2) 職業能力提升類實驗,主要是校內實驗室操作與企業生產實踐操作的過渡銜接,以培養學生的崗位技能為目的。實驗主要內容與當地化工企業緊密聯系,例如“醫藥原料中間體——2-甲基-5-硝基咪唑的合成”實驗,該醫藥原料中間體是當地一家化工企業的典型產品。實驗過程為:

① 學生聽取企業技術人員的講解,充分了解化工原理和生產工藝,包括化學反應式、反應物料、產物處理步驟等；

② 以2-甲基-5-硝基咪唑作為實驗項目,引導學生查找實驗文獻資料,然后討論和制訂合成實驗方案,設計環化、濃縮、硝化、中和、分離、干燥等一系列實驗操作并提交給教師審查,方案合格后再進行操作,以實驗產率和產物純度為考核指標；

③ 學生熟悉基本反應原理和工藝流程后,進入企業生產一線，在每個工序崗位見習操作,并與企業技術人員共同解決生產中的問題或提出一些工藝改進思路和建議。

職業能力提升類實驗既提高了學生操作實驗、分析解決問題的能力,又能結合當地企業生產實際,拓展學生職業能力和對專業領域的再認識,并為將來進廠生產實習或就業打下良好的基礎。

2.2表面活性劑及精細日用化學品實驗

該項實驗的內容是表面活性劑的合成及相關日用化學品的制備,主要包括兩類。

(1) 基礎合成及制備類實驗。學生通過實驗合成表面活性劑,并將之用于某一日化用品的制備。以“陰離子表面活性劑的合成及洗潔精的制備”實驗為例,該實驗以十二烷基苯為原料,通過磺化、中和等實驗步驟合成十二烷基苯磺酸鈉(陰離子表面活性劑),讓學生掌握其合成原理和合成方法,了解芳基磺酸鹽等陰離子表面活性劑的性質和用途。按照洗潔精的參考配方,添加增稠劑等添加劑,用攪拌器、真空脫氣機等儀器設備制備洗潔精,并將制備的洗潔精帶回宿舍使用,體驗實驗帶來的樂趣,并進一步增強學習專業知識和技能的動力。

(2) 自主設計類實驗。在教師的指導下,學生根據不同類型表面活性劑的性質,設計不同的日化用品配方。以“復合洗衣皂的制備”實驗為例,學生自主設計洗衣皂配方,以牛羊油為原料合成皂基,以磺基甜菜堿、椰子油酸、無機鹽等作為添加劑,然后將皂液放入不同形狀的皂模中冷卻成型,制備出性能、形狀各異的復合洗衣皂,然后放入學生自主設計的包裝袋中進行封口包裝,最終制成與市售洗衣皂性能和外形都類似的“產品”。通過自主設計實驗,鼓勵學生發揮自己的專業興趣,培養學生創新能力。

經過以上兩類實驗,再讓學生進入企業的日化用品(如香皂)生產線深入學習,了解實驗室制備與企業生產的異同之處,并進一步熟悉企業生產工藝流程及崗位操作。

2.3化工設備及化工設計實訓

化工設備是化工設計中的基礎單元。在化工設計實驗中,要按照不同的生產工藝流程組合化工生產設備。因此,在教學改革中將化工設備實訓與工藝設計實訓相結合,加強互通性實驗的整合,注重專業教學與企業生產實踐相結合,讓學生在學習的過程中舉一反三。由于該實訓內容與企業生產工藝和設備存在緊密聯系,因此實訓主要在校外實訓基地進行。以校企合作企業的典型化工產品—2-甲基-5-硝基咪唑的生產工藝為例,該生產工藝包括環化等一系列工序。實訓主要過程為:

(1) 將學生分組安排在各個工序的崗位上見習和操作設備,熟悉整個工藝流程、各個工序的控制參數及相關設備管路的規格參數等,例如原料高位槽、反應釜、濃縮設備、干燥設備、蒸汽鍋爐等設備的參數、材質及布置,為化工設計實驗實訓積累基本元素和感觀認識；

(2) 繪制生產工藝的流程圖(流程框圖、方案框圖及物料流程圖等),并對流程圖中的設備進行歸類整理、參數標注(如反應釜型號、材質、容積、尺寸等)；教師在指導學生進行歸類整理和標注的過程中,逐一講解工藝和設備的知識,讓學生邊學習邊進行歸類整理,引導學生理清工藝思路和設備設計理念,培養學生基本的化工設計思維；

(3) 以生產車間布局圖、設備布置圖和管道布置圖為實驗項目,利用CAD等計算機輔助設計軟件,按照生產工藝布置高位槽、反應釜、濃縮塔、離心機、管道等生產設備并繪制設備布置圖。學生要根據前期歸類整理的數據和崗位實訓獲得的實踐知識繪圖,在繪圖的過程中熟悉工藝流程、設備的技術特性及管道布置方法,并將繪制完成的工藝布置圖和各關鍵設備的連接布置圖提交給教師和企業技術人員進行考核,考核的成績即作為該門實訓課的技能操作成績。實訓內容體現化工職業特點,通過項目式實驗教學,在提高學生設計能力的同時,使其掌握常見工藝流程、設備的各項設計理念和方法。

3　整合優化實驗實訓課程的成效

(1) 提高了實驗實訓效果。在實驗實訓課程整合的原則和框架下,加強了不同實驗實訓課程之間的銜接,突出了實驗實訓課內容的實用性和與崗位技能的密切關系,讓學生在實踐操作的過程中提高學習興趣,更好地掌握不同知識點之間的聯系。采用校企合作編寫的特色實驗實訓教材,以應用型實驗實訓項目為載體,通過學生自主合成實驗或設計實驗,增加了實驗實訓的趣味性(例如合成了肥皂、洗手液等實用產品)。實驗實訓課程經過整合優化,更充分發揮了學生的主觀能動性,使學生從學習的被動接受者變為主動學習者,并培養了解決技術問題的能力和創新精神。

(2) 優化了實驗實訓教學形式。高職院校的實驗實訓教學內容應更加職業化。廣西現代職業技術學院整合與優化后的實驗實訓引入了實際生產實例和產品應用實例,讓學生在真實的生產環境和產品的實際生產過程中掌握實踐操作要點,提高操作能力和職業綜合素質,幫助他們盡快進入專業角色、提前熟悉化工職業崗位。

References)

[1] 羅雨滋,付興宏.高等職業核心課程體系的構建與整合研究[J].遼寧師專學報,2013,15(3):34-36.

[2] 陳圓.高職院校專業核心課程建設路徑與實施策略[J].教育與職業,2013(8):112-113.

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[4] 段佩玲,楊顯輝,張曉霞.高職院校開放性實驗室建設的探索與實踐[J].河南科技學院學報,2015(4):106-108.

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[6] 陳凌,張彩平.基于創新能力培養的高職食品專業化學實驗教學改革[J].山東化工,2015,44(3):131-132.

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[13] 韋后明,吳春燕.關于高職高專應用化工技術專業無機化學實驗課程改革的思考[J].廣西教育,2014(7):153-154.

Integration and optimization of core experiment and training curriculum for higher vocational chemical engineering major

Cai Min

(Department of Natural Resource Engineering,Guangxi Modern Vocational and Technical College,Hechi 547000, China)

The course teaching of chemical engineering major was reformed by Guangxi Modern Vocational and Technical College.The six experiment courses were integrated, including the Fine organic synthesis experiment, chemical pharmaceutical experiment, surfactants experiments, detergent and cosmetics experiment, chemical equipment basic training, and chemical design basis training. The core experiment and training system was build and some experiment content was combined with the instance of local enterprise production to strengthen the connection between the experiment and vocational skills. The experiment courses were integrated and optimized.

applied chemical engineering teachnology； experiment and training courses； curriculum optimization

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.043

2015- 09- 10

2015年度廣西職業教育教學改革項目“高職應用化工技術專業課程教學內容的整合與優化研究”(桂教職成〔2015〕22號)

蔡敏(1984—),男,廣西河池,碩士,講師,研究方向為化工職業教育.

E-mail：yanjiusheng2006010@163.com

G642.0

A

1002-4956(2016)4- 0160- 03