葛彩霞,劉媛媛,馮喜成,劉 剛,張寶玲
(1.山東化工職業學院 化學工程系,山東 濰坊 261108; 2.山東新和成藥業有限公司 605分廠,山東 濰坊 261108)
隨著煉化技術以及計算機、現代分析技術智能化發展的不斷進步,煉化產業分工向著更加專業化、精細化的方向發展,催生了一大批高素質、技能型人才的培養需求。在以深化校企合作、產教融合為導向的職業教育背景下,“石油化學”課程[1]作為高職院校石油煉制、石油化工專業學生的專業基礎課,綜合了基礎化學及儀器分析等化學基礎理論,知識具有綜合性、全面性、復雜性。通過“石油化學”課程的學習,使學生了解石油化學組成的研究方法、石油的烴類和非烴類組成的特點;熟悉主要石油產品的物理性質及化學組成,著重掌握物理性質和化學組成之間的關系,以及發動機燃料(汽油、柴油和噴氣燃料)的使用規格和發展趨勢;熟悉石油加工過程中的主要過程及其主要化學反應,掌握石油加工(包括天然氣化學等)中催化反應及非催化反應的一般規律,從而不斷培養學生煉化專業技能和水平,為就業奠定基礎。
為了適應“寬專業、厚基礎”,全面培養現代石油化工企業專業技術人員的需要,在“石油化學”課程改革與實踐過程中,針對目前工科學生專業知識的要求,拓展、加深了學生專業基礎理論知識,以掌握現代石油化工領域新理論、新標準、新技術的發展趨勢為目標。通過石油化學的學習,培養學生分析問題、邏輯推理能力、自學能力、獨立思考能力和創新能力,并培養其將化學基礎理論知識與石油加工工程實踐相結合的能力,為社會培養出更多優秀的石油化工類專業人才,并促進石油化工專業教學效率和教學質量的提升。由此可見,推行“石油化學”課程改革與實踐勢在必行。
2.1.1 串聯教學模式
串聯教學模式主要將石油化學課程的教學內容當做一個整體,重點關注知識的內在聯系,例如在進行原油知識教學改革與實踐時,可按照認識石油-分析石油-評價石油的內在邏輯順序,將第一章、第二章、第六章中石油的相關知識點有針對性篩選出來,串聯和銜接知識點,并有效組建知識模塊,教師在教學過程中運用思維導圖,將理論知識形成知識樹,通過講解、交流、互動、反饋等環節,讓這棵樹在學生心中隨著時間而更加枝繁葉茂。
2.1.2 項目驅動[2]教學模式
目前,項目化教學已成為職業教育的一種新型的教學模式,尊重學生的教學主體性地位,將課堂交還給學生,提高學生主人翁意識,實現教學做一體化。項目驅動教學模式主要是由教師提出教學課題和教學任務,然后積極引導和鼓勵學生去主動探索與相互合作共同研討課題,并完成任務,活躍了教學氛圍,創設良好學習環境。在教學過程中,結合教學內容,設置理論項目、實踐項目、實驗項目三種類型。
(1)本課程理論教學項目占40課時左右,占整個教學進度的二分之一。該部分教學項目主要設定為相關理論話題的模塊化設計,并組織展示、交流、分享。在理論環節,學生根據教師下達學習任務,課前以小組形式(4~6人)準備相關內容,并在課堂上展示和分享,最后由教師點評,并進行必要補充,同時由學生提出疑問,由小組與教師協同解答,并實施對小組及組員的交叉式評價。
(2)本課程實踐項目占用10個課時。該部分以主要介紹煉廠工藝流程(催化裂化、催化重整、催化加氫工藝裝置等),實踐性較強。針對這部分內容開展項目化教學,根據煉廠操作室實際,將學生8~10人為一組,分為內操、外操、主操、技術員及班長等,聯系與接洽就近的煉廠,將學生分流到煉廠工藝操作室進行實際的跟班操作和實習,然后由煉廠工作操作人員對學生表現進行評分,教師根據評分結果反饋到項目小組成員,并進行點評。
(3)實驗項目。本課程涉及實驗的知識包括油品的密度、殘炭、硫含量、族組成、餾程等的分析和測定,占用20課時左右。該部分內容主要以實驗為主,對分析操作技能要求較高。根據項目內容,將學生6人一組,分別對送樣、預處理、分析操作、實驗結果記錄和計算等過程配置相應人數,按照煉廠油品分析室的分析流程進行情境模擬。
2.1.3 多媒體信息技術的輔助
在信息科技不斷發展的今天,多媒體信息技術在教學中運用的較為廣泛。在石油化學課程的教學過程中,針對合教學內容特點,可將石油化學相關知識和工藝流程制作成FLASH課件,比如微課等,將一些石油化學知識直觀化和具體化的展示給學生,更加有利于學生學習和掌握石油化學教學知識。例如石油化學組成,可將其構成內容以圖片、視頻等形式從教學課件中展示出來,讓學生能夠更加清晰的了解和指導石油化學的組成內容及其特定。再如,在第一堂課,可通過播放上海世博會石油館的4D影片“石油的夢想”,開啟學生對石油的啟蒙認識和理解。
2.1.4 恰當運用情境、案例,貼近工業實際,激發學生興趣
基于現代職業教育理念,深化校企合作,產教深度融合,“石油化學”這門課程雖理論性較強,但和煉油工業生產的貼合度也更高。本門課程標準中,石油的化學組成、理化性質及分析測定方法、評價尤為重要。在實際的煉油生產中,制定科學而合理的原油加工方案必須要以石油的化學組成、餾分組成、族組成為依據,結合石油理化性質,如密度、殘炭含量、族組成、堿性氮含量、硫含量等,還要根據產品特性。由于原油進口的不確定性和復雜性,導致在實際生產中可能會出現汽油產率偏低、干氣產率偏高、生焦傾向大等問題,在教學設計過程中,教師可將上述問題設計為案例的形式,組織學生利用所學知識進行分析、研究,以此將學生帶入到工業分析實驗員的角色情境中,激發學生的潛在興趣。
隨著高等教育信息化教學改革的不斷推進,傳統課堂教學已逐漸不能滿足現代職業學生的求知“口味”,互聯網+教學以新型教學工具的優勢,拓寬了教學視野,改善了高職課堂的教學環境、教學行為、學習方式,提高了課堂效率,日漸成為被學生喜聞樂見的新型教學生態。
在課前,教師可利用藍墨云班課、易班等移動教學平臺,向學生推送已制作的各類教學資源,幫助學生課前預習。這類學習資源形式比較靈活,可包括課前學習任務單、教學視頻、課件、微課、動畫等。學生可通過手機隨時隨地在班課中查看學習資源。教師在課前可了解學生的學習情況,并對未及時完成課前學習的學生推送提醒通知,還可通過云班課“測驗”“問卷調查”等檢查學習效果。此外,教師也可利用微信這一交流工具,組建本專業班級微信群,在群里定期發布學習任務、作業布置、疑難解惑等,并組織學生定期打卡學習,讓枯燥的理論知識逐漸滲入到學生的日常學習中,既拉近了教師與學生的距離,也提供一種交流平臺,讓學生更加易于接受。
在課堂,教師確定教學目標要點及教學活動,完成知識內化或技能習得,以問題為導向、目標為導向,組織開展小組討論、頭腦風暴、學科前沿分享等教學活動,以實現翻轉式課堂。
在傳統教學理念里,課程教學效果往往通過閉卷考試的形式予以反映,并將筆試成績作為唯一的考核標準。然而,隨著高等職業教育的改革[3]及人才培養目標及模式的轉變,社會對高素質、技能型人才予以更多期待。因此,在本門課程的教學改革過程中,應適當淡化結業筆試,更加注重對學生專業素質、動手操作實踐能力、團隊協作、學以致用等綜合技能的培養,如可通過課程結束以知識競賽;以高硫原油的危害及分析方法為探究課題,小組協作完成小論文;或組織學生到現場參觀催化裂化裝置、催化重整裝置、柴油加氫裝置等,將學生腦中的概念、公式、名詞、變化規律等通過多種形式由抽象變具體,簡化思考邏輯步驟,健全多種形式相結合的考核方式。
綜上所述,在進行石油化學課程改革與實踐過程中,高職院校的專業教師要破除傳統的教學方法和模式,不斷推陳出新,結合石油化學課程的教學實際,不斷引導學生去主動學習理論知識,夯實實踐技能,培養學生學習的主動性、積極性和創造性,不斷提升教學效率,為社會培養出更多高素質、技能型人才。