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《化工單元操作》是從自然科學領域的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程，是一門關于化工加工過程的技術基礎課，不僅理論體系完整，更是與工程實際有著密切聯系，具有很強的實用性，對化工及相近學科的發展起支撐作用。該課程的教學改革目的在于強化學生的生產實踐能力、提高學生的職業綜合素養。
一、與生產崗位相結合，以培養崗位能力為目標進行課程設計
《化工單元操作》課程內容設計與企業生產崗位相結合，以崗位能力培養為目標，以化工單元操作項目為載體，實施項目教學和工學結合的教學模式，按照化工生產技術領域和職業崗位的要求確定教學內容，以達到突出崗位能力，強化職業素質，注重應用性和實用性的目的。本課程以典型的化工單元操作項目為載體，每個化工單元操作項目都對應著各自的學習情境，根據學生的認知規律采用五步教學法，即項目、組織、實施、檢驗和總結五個步驟組織教學，并根據化工單元操作項目，制訂相應的實驗實訓項目，實現項目化教學模式，通過理論和實踐教學使學生達到能取得相關職業資格證書的能力，為學生就業打下良好基礎。
在設計化工單元操作工作過程的教學情境中，為突出真實工作環境，建立了多方位的實踐環節教學體系：以仿真實驗實訓室、單元操作實驗室、校外實訓基地等為基礎，按照化工單元操作項目，在虛擬和真實的生產環境中組織教學。采用化工單元項目教學、小組聯合操作、頂崗實習等多種方式，強化職業崗位實際操作訓練，突出實踐技能培養，以求達到與就業崗位無縫對接。
二、根據高職高專教育特點，整合教材，有針對性地選取教學內容
根據高職教育特色，本著理論“必要，夠用”、提高學生職業素質和職業能力的原則，在教學過程中合理削減理論性較強的教學內容，利用化工單元操作仿真實驗、化工單元操作實訓、認知實習和頂崗實習等多種教學手段，增強學生實踐能力，培養學生職業素養。
本課程選擇化工企業生產中最普遍的化工單元操作為教學內容。具體內容為研究若干化工單元操作——流體流動、流體輸送、非均相物系分離、傳熱、蒸餾、吸收、干燥的基本原理、單元操作的典型設備構造、設備操作特性、過程和設備的設計與計算、設備的選擇與改造、研究問題的方法等。通過學習，使學生能靈活運用所學知識和技能來分析、解決單元操作中的一般技術性問題，并能勝任化工生產過程中不同崗位的工作。
三、根據學生自身的認知規律，循序漸進，設計七層次教學模式
《化工單元操作》教學改革詣在強化學生的生產實踐能力、提高學生的職業素養。提高學生實踐能力的關鍵在于如何給學生創設企業崗位工作環境，并引導學生把所學的理論知識運用到實際工作中去。按照以上思路，設計《化工單元操作》課程工學結合、項目化教學的七層次教學模式。
第一層次為認知實習。帶學生參觀化工企業生產，讓學生感受到化工生產環境，獲得對化工生產的第一印象，增強學生對本課程的學習興趣。
第二層次為理論教學。其教學內容是研究若干化工單元操作——流體流動、流體輸送、非均相物系分離、傳熱、蒸餾、吸收、干燥等基本原理、單元操作的典型設備構造、設備操作特性、過程和設備的設計與計算、設備的選擇與改造、研究問題的方法等。
第三層次為仿真單元操作練習。這一層次主要是為實踐實訓做準備。學生在進入實驗室操作之前，先通過仿真實訓練習，再進入實驗室開展實際操作。
第四層次為實踐操作。通過實踐部分的理論學習和嚴格的技能操作訓練，使學生掌握化工生產過程中常用的典型設備的基本操作、調節控制和事故處理方法等。
第五層次為課程設計。通過這一環節加強學生對本課程理論知識的進一步理解，提高學生的實踐操作能力，開發學生的創新思維。
第六層次為頂崗實習。建立校外實習基地，學生可以在各個生產車間進行實習實訓，條件成熟的車間可以讓學生進行頂崗實習，學生在真實的工作環境中感受生產操作，達到提高學生技能水平的目的。
第七層次為職業資格證書的考取，要求學生至少獲取一個相關的高級工證書，如化工總控工、化工操作工和化學檢驗工等。
四、靈活運用多種教學方法，激發學生學習的積極性
靈活運用多種先進的教學方法，如多媒體教學、現場教學、實驗教學、啟發式教學等，形象生動，貼近生產實際，增加學生的感性認識，強化實踐教學，提高學生的學習興趣，激發學生的積極性和求知欲，最大限度地提高學生學習效率。
1.制作多媒體教學課件，加強教學手段的現代化。多媒體教學集文字、圖像、圖片、實物照片、動畫于一體，生動易學，有助于學生對抽象內容的理解，大大激發了學生學習的積極性和求知欲，提高了學生的學習效率。另外，對單元操作等實踐性環節進行錄像，用多媒體豐富多彩的表現力，高效率地完成教學任務。
2.采用對比式教學方法，活躍課堂氣氛，培養學生創新意識。《化工單元操作》中三種傳遞過程具有相似性，采用對比講授法，引導學生用已掌握的知識去理解新內容，并引導學生提出解決問題的新方法、新思想，從而培養他們的創新意識，使教學起到事半功倍的效果。
3.課堂與實訓場地一體化，實施現場教學。現場教學有效地增加學生感性認識，強化生產實際，改善教學效果，提高教學質量，激發學生學習的動力，提高學生分析問題和解決問題的能力。
4.理論課與實踐課相互滲透，培養學生解決實際問題的綜合能力。針對《化工單元操作》實用性和工程性比較強的特點，教學過程中始終堅持理論與實踐相互滲透，二者相互促進。一方面在學時安排上，理論課與實驗實訓課緊密銜接，實驗實訓內容與教學內容相互滲透；另一方面采用分層次教學，不僅延伸了教學內容，而且對理論知識也進行了綜合應用。
5.聘請企業技術專家開展技術應用講座。利用星期天、節假日，聘請企業工程技術專家給學生開展技術應用講座，使學生了解行業的最新技術和發展動向，拓寬學生專業知識，提高學生學習興趣。
五、多樣化的考核模式，促使學生個性和能力的全面發展
在考核方式上，采用筆試、技能操作、設計等多樣化的考核方式；在考核內容的選擇上，既考知識又考能力，著重考核學生的綜合素質和實踐能力；在評判學生學業成績上，采用平時能力、應知能力、專業技能綜合考評等多種評分方法，通過改革考試考核方法，促進學生個性和能力的全面發展。
通過近年來不斷的教學改革探索，《化工單元操作》課程以典型的化工單元操作項目為載體，采用五步教學法組織教學，設計工學結合的七層次教學模式，靈活運用多種教學方法及采用多樣化考核方式，有效地強化了學生的生產實踐能力，提高了學生的職業綜合素養。
參考文獻：
［1］ 何灝彥，于津津.《化工單元操作》教學改革的新思路［J］.廣東化工，2011，（1）.
關鍵詞：中職；化工原理；教學；策略
化工原理課程是化工及相關專業都開設的一門重要的專業基礎課。它綜合運用基礎知識，分析和解決化工生產過程中各種物理操作問題的技術基礎課[1]。其教學的目的使學生了解、掌握化工生產中各單元操作的基本原理、典型設備的結構、操作及計算方法，幫助學生樹立牢固的工程觀念，培養學生解決工程實際問題的綜合能力，為即將進行的專業課學習打下堅實的基礎[2]。對學生來說，只要將來從事化工技術工作，無論在什么樣的崗位，都不可避免地會遇到各種單元操作問題，這就要求學生必須熟練掌握各類典型的化工單元操作。
筆者在化工原理教學的過程中不斷地探索如何把化工原理教學與職業教育有機結合起來，使學生真正掌握各類典型化工單元的操作，從而使學生很好地服務于化工行業。本文從化工原理教學實際出發，就化工原理的教學策略進行了探討。
一、準確定位，以培養技能型人才為目標從本質上來講，社會所需的人才可分為兩大類：一類是認識世界本質屬性及其客觀規律的學術型人才；另一類是改造世界即利用客觀規律服務于社會實踐的技能型人才。中等職業教育應當以培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的技能型專門人才為根本任務。只有定位準確，才能滿足社會對各類人才的需求。也就是說，職業教育的辦學定位應該是為區域經濟和社會發展服務。培養目標定位應該是技能型專門人才。另外，本人在與企業接觸的過程中，針對企業需要的人才類型和對技能型人才的全面要求進行了深入調研，并結合中職教育的特點，在教學的過程中盡量把握與生產實際結合緊密的設備、原理、操作、故障及預防措施等知識點，多下功夫，下大功夫，一定要讓學生真正地掌握；而對學生掌握起來難度較大的理論推導和不必要的計算要求要降下來，結合實際內容巧妙地簡化處理，讓學生掌握理論推導和此類計算的目的即可，這樣做的目的是要培養學生分析問題和解決問題的思路；在考試這個環節上，應該“學”“考”結合，理論性很強的計算盡量不出或者少出，多出與實踐相關的知識點，不給學生造成誤導或困惑。
我認為這樣更貼近中職教育的目標，如此培養的學生才能更好地立足于實際的工作崗位，并為將來走向工作崗位后的快速成長和長足發展打下堅實的基礎。
二、改變教法，盡力體現以學生為本溫總理指出：“教育是心靈與心靈的溝通，是靈魂與靈魂的交融，是人格與人格的對話。”中職教師在專業課授課時必須充分了解并認識中職學生的特點。中職學校的招生實施的是注冊式入學，入學門檻很低，學生的文化基礎很弱，再加上傳統思想的影響，對他們形成了他們是“差生”的心理暗示。在一些地區的普通高中的光榮榜上，考上高職的學生名字是不會登在光榮榜上的，甚至一些地區計算升學率的時候，高職也不在計算范圍。高職尚且如此，中職教育在傳統觀念中的地位可想而知。在這種情況下，中職化工原理的教學要想達到溫總理所描述的境界，就必須突破傳統單一的教學方法。筆者在教學實踐中嘗試了幾種方法，并把綜合運用，收到了良好的效果。
1實驗
化工原理課程中涉及很多單元操作對應的設備，對這些設備的工作原理、部件和規范操作是中職教學的重點之一。在講解到此類內容時，把上課的地點選在實驗室，經過觀察發現，學生進到實驗室后學習的狀態和在教室明顯不同，他們精神煥發，積極性強，自主觀察和歸納總結的能力很強。比如在講到離心泵時，帶學生進實驗室，通過觀看模具，不但讓學生了解了離心泵的外部特征、進出口位置，更讓學生清楚地看見離心泵內部葉輪是什么樣子的，泵殼的形狀是什么樣子的。通過直觀的感知后，自發或在老師的啟發下進行歸納總結：進出口的位置為什么那樣設計，不同的葉輪有什么應用上的區別，泵殼為什么做成蝸殼狀，等等。學生再次進到離心泵的特性曲線及流動阻力實驗室，進行實驗時，盲目性就小了很多。知識的積累過程也是興趣很濃的積極探索過程。通過這個教學過程的奠定，在后續環節的教學效果明顯改善。
2多媒體
在教學過程中如果遇到了實驗室或者是模具室受到資源或者效果的局限，一時無法開展內容，而單純的理論講授又無法很好地令學生掌握知識點的問題時，可以采用多媒體教學。比如，各種各樣的閥門匯總、填料類型、換熱器、離心泵的不正常操作現象，精餾塔的液泛現象、漏液現象等。通過多媒體的模擬、三維演示或者真實運行的錄像等的播放，讓學生生動直觀地掌握知識或者對某些理論知識進行有效的鞏固。實踐證明，運用多媒體技術進行化工原理的教學，在老師層面上看，與單純粉筆加黑板的講授相比，工作量和難度都可大大降低；對學生來講，則有效地降低了知識的難度。演示更加直觀生動，淺顯易懂，深受廣大學生的歡迎。
3化工仿真技術
化工仿真是利用先進的計算機仿真技術在線典型化工生產流程和操作的過程。該系統可模擬生產中的各種數據的生成和變化，使學生在非常逼真的環境下進行練習，可以讓學生不進工廠就能了解到化工生產裝置的生產過程，通過實際動手操作，完成對生產裝置實際操作的培訓，鞏固所學理論知識，將理論與實踐統一起來[3]。通過此階段的練習，做到了理論與實際的緊密結合，一方面提高了學生的學習興趣，另一方面加深了學生對所學理論知識的理解和掌握。無論是本人的實踐，還是同行的經驗[4]均可以證明，化工仿真教學是具有綜合作用的教育手段，教學中教師利用各種方法可以幫助學生掌握理解教學內容。學生置于仿真環境中，可以充分調動感觀通道、運動通道和思維通道的學習機能，有效地提高學習效率。
新疆輕工職業技術學院化工學院（以下簡稱“我院”）的化工單元仿真包括離心泵、換熱器、精餾、吸收解吸、干燥等單元。在化工仿真教學中，學生可以通過仿真軟件實現對裝置的冷態開車、正常運行故障的處理和正常停車等操作，真實的再現生產過程，使學生不進工廠就能實際了解化工生產裝置的生產和操作，完成對生產裝置實際操作的訓練，實現了理論學習與實踐的統一。從學生的感受來說，化工仿真軟件貼近真實生產操作，還具有很明顯的交互性和重復性，在仿真系統上可反復進行開車、停車訓練。學生可根據自身需要有選擇性地學習，靈活掌握學習進度，體現了以學生為本的個性化教學，同時在事故訓練環節，不但培養學生通過技術參數的波動對事故原因的定性能力，同時也強化學生的工程意識和安全操作意識。
4實訓
通過了以上各個環節的教學之后，學生對于該掌握的知識有了相當的了解，并具備了簡單應用的基礎，要想與企業的實際生產更加貼近，實訓成為化工原理教學中頗具代表性的教學環節。在實際教學中若采用仿真教學與現場實訓一體化，對培養學生的職業技能來說是最理想最有效的辦法。我院的實訓裝置將DCS系統與現場的精餾塔單元、吸收解析單元、離心泵-換熱器-液位控制綜合單元相結合，實現了與企業化工總控裝置基本一致的仿真、現場實訓一體化體系。實訓教學中，實訓室制訂了嚴格的規章制度、生產指標，操作目標明確，因材施教，循序漸進，讓每一個學生從認識裝置到摸管線、最后實現獨立熟練地完成裝置的開、停車、工藝參數的調整等操作。參加訓練的學生不但加深了對理論知識的理解，而且在操作技能上有了質的飛躍，工作后能很快適應工作環境，深受用人單位青睞。
此外，在實訓的過程中，根據班級人數的多少和知識水平的差異，可以因材施教，嘗試項目化教學和行動導向教學以及小組教學模式。這不僅有利于知識的掌握，還培養了學生的分工、合作意識、團隊精神等，有利于學生情商的發展，也為以后職業生涯的規劃和發展奠定基礎。
三、及時激勵，激發學生的學習興趣托爾斯泰曾經說過：“成功的教學，不是強制，而是激發學生的興趣。”中職的學生，入學時年齡普遍在十五六歲左右，處于青春期后期，著名的心理學研究專家埃里克森也認為：“處于這一階段的人需要一種不斷增強的自信心，一種在經歷中形成的內在持續性和同一感（一個人心理上的自我）。如果這種自我感覺與一個人在他人心目中的感覺相稱，很明顯這將為一個人的生涯增添絢麗的色彩。”所以，抓住這一時期學生的心理特點實施有效的激勵，不僅對專業知識的掌握十分有利，同時對學生的心理健康乃至整個人生都有深遠的影響。筆者說的激勵主要是在精神層面上由于學生的自我努力而得到的認可。筆者在教學的過程中認真觀察學生的舉止，就算從他們的眼神中發現其小的進步，也會進行口頭上的表揚；在實驗或者實訓過程中為他的團隊合作精神和獨立的思維而加平時分并告知于他們；在學習的任一環節都為他們的一點小進步而及時的鼓勵，有時哪怕只是一個肯定的眼神。
在得到及時的肯定和激勵后，學生感覺到了同學與同學之間共同進步的喜悅，更感受到了與老師心靈與心靈上的溝通，學習興趣隨之而來，學習逐漸變成了一個十分愉悅的過程，學習的質量和效果大大提高了。
四、結語總之，在化工原理的教學中只有牢牢把握住中等職業教育的特點，才能準確定位，才能在教學的過程中做到有的放矢。在教學實施環節，要注意各個環節間的配合，每一次配合都可以看成是理論指導了實踐，又通過實踐加深了理論的理解和記憶，而且這種建立在理解之上的記憶才更加深刻和持久，真正讓學生做到了“在學中做，在做中學”。這樣才能進一步提高學習的質量，把德育教學和素質教育隱形到了化工原理的教學過程中，從而促成了學生和老師的雙贏局面。
參考文獻：
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〖=2〗丁幫文.化工原理教學改革中的幾點經驗與體會〖=J〗.化學工程與裝備，2009（09）：198―199.
【關鍵詞】化工原理 仿真教學 教學計劃 教學實效
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0163-01
化工原理仿真教學是化工類學生必修課程化工原理實踐教學的重要環節之一，是一種公認的高效現代化教學手段。其主要任務是以培養學生關鍵能力為目標，從實例入手，以化工仿真的技能操作帶動理論學習，培養學生獨立探索、自主學習的能力。[1]本人在化工原理仿真教學中積極探索，摸索出提高教學實效的教學方法，并取得了顯著效果。
1.選用最新版本的化工原理仿真軟件
一個良好的化工單元仿真軟件可以為學生提供很好的技能培訓平臺。我國自20世紀90年代初引進國外仿真培訓系統以來，化工原理仿真軟件不斷的更新換代，化工仿真教學也得到了較快的發展，目前新版本的軟件不但體現現代化工生產技術，更體現出智能化特點，功能更全，設計更為合理，對學生的培養也更加多元化。
我院采用北京東方仿真軟件技術公司設計的最新化工基本過程單元仿真軟件，該軟件項目齊全，功能強大，實用性強。
2.制定合理的教學計劃
根據學生的基礎，從易到難，合理進行有層次制定教學計劃符合學生的學習規律，是做好實訓教學的前提。比如，可以從簡單的離心泵單元、液位單元進行訓練，熟悉和掌握仿真的基本代表符號和基本操作方法，為后續較為復雜的精餾、吸收解吸等訓練單元打下扎實的基礎。實踐證明，合理的仿真教學計劃在仿真教學能否成功起到舉足輕重的作用。
3.提高教學實效，注重學生多種能力的培養
3.1 采用多種形式做好學生訓練前的預習
采用多種組織學生進行仿真操作前做好預習，做到五個熟悉，即熟悉基本原理，熟悉工藝流程，熟悉操作設備，熟悉控制系統，熟悉開車規程。比如采用分組討論、行為型引導教學法等組織學習方式。這樣學生進行上機操作才能做到有針對性和高效性。
3.2 做好學生課堂輔導，注重學生各種能力的培養
3.2.1 注重培養學生的自學和獨立思考能力
在實訓教學中，很多老師采用先給學生做演示，并告知學生的控制要點和相關參數（比如閥門的開度），然后學生按老師的講解進行“模擬或復制”。這種方法，表面上學生很快就能拿到高分，仿真的學習效率很高，但實際上是教師剝奪了學生自己探究知識和鍛煉技能的機會。長此以往，學生會呈現出高分低能的狀態，將很難快速適應現代企業日新月異技術更新和高難崗位的要求，更不要談在專業長久的發展。
本人在仿真操作過程中，采用先讓學生獨立動手操作和探索，針對遇見的問題，進行思索，找到問題所在，并不斷總結提高和優化操作，讓學生真正成為學習的主體。這種方法能快速培養善于獨立思考，提高學生的自學能力。教師的角色是學生學習的引導者，在學生百思不得其解時引導其進行思考尋求解決問題的方法，通過教師的有效幫助，學生不但提高了解決疑難問題的能力，而且還會品嘗到解決問題后的成功喜悅。
3.2.2 注重培養學生的質疑能力，激發學生的學習動機
“學起于思，思源于疑。”因此，在教學中要注意引導學生主動發問，鼓勵學生質疑，啟發學生遇到問題多從幾個角度思考，不被表象所束縛，讓學生通過質疑、討論、釋疑，尋找知識的關鍵，加深知識的理解，讓學生學會學習，提高能力，從而達到主動學習的目的。
3.2.3 注重培養學生的口頭和書面表達能力培養
如果遇見有共性的問題，我會組織學生進行分組討論，在討論之前，他們會查閱很多資料，無形之中他們會把理論和實際操作結合起來。在討論過程中學生會各抒己見，不時會碰撞出思想的火花，教師的角色是引導學生積極有效思考，甚至可以讓學生編寫小論文論述自己的見解，在此過程中，學生的表達能力和理性思考問題的能力會得到很大的提高。
3.2.4注重培養學生規范操作的良好專業素養
在實際操作過程中，有些學生為了追求高分，積極尋找“竅門”，進行“跳步”和違反生產實際的操作，比如閥門開度過大，調整參數大起大落。在慣性小的系統往往會在短時間內就能完成操作步驟，取得高分，這種做法在化工生產中是絕對不允許的，比如精餾單元操作，精餾塔的液位沒有達到20%，不能開啟蒸汽加熱系統，但是有些學生為了節省時間提前打開蒸汽進口閥門，這樣操作會導致系統存在很大的安全隱患。另外在調物料流量時大幅度調節會引起系統很難在短時間內達到物料平衡和熱量平衡，甚至導致出現事故、設備故障，以致發生危險。所以要引導學生進行規范操作，并且要求他們在操作中一定要耐心，不能急于求成。
3.2.5 在教學過程中要注重學生節能減排意識的培養
對于化工企業，爭取效益最大化，節能減排更是關鍵。因此，必須培養學生的節能減排意識。
善于尋找切入點，向學生灌輸節能意識。如間歇反應釜冷態開車的操作，隨著反應的進行，反應放出熱的量也隨著變化，冷卻水的用量也應跟著變化，能少則少。
3.2.6 布置有特色的作業，引導學生做好課后進一步學習
針對掌握程度不同層次的學生，布置不同內容，形式多樣的作業，讓學生進一步得到提高。比如讓操作規范熟練的學生幫助操作過程中困難的學生。對有心得的學生可以讓寫小論文，也可以通過開展“手指口述”操作能手的小競賽，促進了學生更進一步的學習。
3.2.7 將仿真訓練與理論教學、實際操作相結合
針對學生的實際情況，將仿真訓練和理論教學、實際操作相結合，三種教學模式取長補短，有機結合，采用先理論，再仿真，后實際操作[2]，再理論，再仿真的順序進行教學，最大程度地提高學生理論知識水平和實踐技能，比如采用模塊教學法、一體化教學。
4.制定科學合理的學生仿真操作成績考核體系
好的仿真操作成績考核方法應該貫穿于學生的整個學習過程，全面、準確而科學地評價學生的實訓效果，而不是局限某一方面的的考核。本人制定一定的考核細則，采用考核相關原理、流程、操作步驟、上機操作、課堂出勤、表現，課后作業等方面考核學生，體現出考核的客觀性、公平性，得到了絕大多數學生的肯定和接受。
參考文獻：
[關鍵詞] CDIO；化工實踐教學；項目設計；實訓改革
[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）060097040引言
隨著社會科技的飛速發展，化工行業對工程技術人才的要求越來越高。化學工程專業作為理工科專業之一，實施 CDIO 教育模式成為化工專業教學改革的重要方向之一[1]。化工實踐教學是化工專業課程體系中的重要組成部分，其內容包含化工實訓、化工仿真、化工認識實習、化工生產實習、本科生科研立項、專業課程設計、化學反應工程實驗、化工原理實驗及畢業設計等實踐環節。進行化工專業實踐教學的CDIO 模式改革，不僅可以提高教學質量，而且可以培養學生的工程素質、創新意識和團隊意識，提高就業競爭力。
1基于CDIO教育理念構建化工專業實踐教學體系按照 CDIO 工程教育模式要求，教學過程要以學生為主體，教學內容安排設計型及綜合型內容，引導學生主動學習，提供更多的實踐動手機會[2]。基于燕山大學省級化學實驗教學示范中心的化工實踐教學體系，是按照CDIO的工程理念對實踐教學內容重新整合設計，構建了課程教學演示、化工仿真操作、實訓綜合、化工設計、科研創新5個層次的化工實踐教學體系平臺，兼顧基礎性、綜合性、研究性，如圖1所示。1.1基礎型
基礎型包括教學演示和仿真操作。教學演示是使用化工設備多媒體素材庫及化工原理實驗仿真軟件， 以真實直觀的仿真界面和豐富的資料展示實際過程；仿真操作內容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系統”和“苯胺生產3D虛擬仿真系統”等仿真系統[3]，可以在計算機上真實地再現化工生產過程。仿真操作是學生在掌握化工產品的工藝流程及操作步驟的基礎上，用計算機模擬化工產品生產過程中的開車、停車、正常運行及事故處理，彌補了傳統實習學生無法親自動手操作的不足。通過局域網互聯的教師站，教師可以實時修改培訓內容，匯總并分析學生成績等。
1.2綜合型
綜合型內容由化工實訓基地的多套化工實驗裝置組成，如圖 1所示，這些實驗裝置的操作幫助學生樹立工程實踐概念，使其在完成化工產品的生產操作的同時在化工過程基本原理和化工實踐之間建立起緊密聯系。例如，在“化工生產工藝流程優化實驗裝置”的實訓過程中，要求學生通過仿真DCS控制系統進行生產操作，由原料乙烯、氧氣及冰醋酸經過換熱器預熱，在氣固相管式反應器中反應生成產品醋酸乙烯酯，粗產品經過水洗釜、氣液分離器分離后進入精餾塔進行精餾，得到的純醋酸乙烯酯在聚合反應釜中發生聚合反應得到聚醋酸乙烯酯。該項目要求學生在掌握“三傳一反”基本原理基礎上，學會熟練操作并完成各項工藝參數的控制。該項目的實訓操作不僅使學生理解了氣固相催化反應器、氣液分離器、醋酸乙烯酯精餾塔及聚合釜等化工單元設備的基本原理，而且可以培養學生的工程實踐能力，實現基本理論與工程實踐的結合。
科研創新型主要是在化工設計和科研方面。化工設計型按照CDIO的工程理念及教育模式要求，將本科生第6學期的化工原理課程設計、第7學期的專業課程設計及畢業設計環節整合到一起，由點到面，從局部到整體，對學生的分析和解決問題能力、創新意識和團隊意識進一步訓練。例如“丙烯腈合成工段設計”題目中，在化工原理課程設計中，要求學生在掌握化工過程基本原理后，根據老師給定的設計任務完成氨中和塔、空氣飽和塔或反應器等某一化工單元的設計計算，而在專業課程設計中，要求學生在完成某一化工單元的設計任務基礎上完成丙烯腈合成工段的初步設計與計算及工藝流程圖的繪制，在畢業設計時候，則要求學生在專業課程設計基礎上進行完整的工藝設計，包括主要設備的工藝計算、工藝設備、原料消耗、能耗表、排出物表及帶控制點的工藝流程圖等。
科研型是鼓勵學生自主創新，積極參加創新與設計競賽等。例如，學生在教師的指導與帶領下，完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生產工藝流程仿真及優化”和“平推流與全混流反應器系統仿真”等創新項目，并在由中國化工學會、中國化工教育協會、教育部高等學校化工類專業教學指導委員會主辦的第九屆全國大學生化工設計競賽中榮獲全國二等獎、華北賽區一等獎的優異成績。
2基于CDIO模式的化工實踐教學體系改革與實踐2.1改革實訓內容，培養學生工程實踐能力
1）課堂教學引入討論環節，培養學生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念，課程的教學過程應圍繞著設計項目展開。在化學反應工程教學實踐過程中，分別針對課程重點內容“均相反應過程”和“氣固催化反應工程”燒擄才帕肆醬翁致劭危由教師指定兩章的討論選題內容。例如，針對“氣固催化反應工程”中的難點“固定床反應器計算”，要求學生在擬均相模型求解算法和Aspen Plus反應器計算中選題，學生在討論課前需進行相關文獻資料的查閱整理，討論完后由小組派出代表進行主題發言，其他同學討論主題發言同學的意見，最后由教師進行總結。討論課使學生的綜合能力、創新能力及團結協作能力都得到了加強和鍛煉。
2）采用3D虛擬現實仿真，提高學生學習興趣。CDIO的教育理念倡導“做中學”的教學方法，讓學生在知識的學習和應用之間形成良性互動。3D虛擬現實仿真技術[4]營造了“自主學習”的環境，學習者可以通過自身與信息環境的相互作用獲得知識與技能。在化學反應工程教學實踐中[5]，使用了“苯胺生產3D虛擬仿真軟件”等仿真系統。如圖2所示，學生在掌握了苯胺生產的工藝流程及流化床反應器的內部結構基礎上，在3D虛擬生產環境中貼近真實地體驗實際操作的感受，在激發了濃厚學習興趣的同時更深刻理解了所學的專業知識，提高了學生分析和解決生產操作中各種問題的能力。
2.2采用項目式教學，培養學生工程設計創新能力和團隊協作能力CDIO倡導“基于項目的教育與學習”。在化學反應工程教學實踐過程中引入了Aspen Plus工藝軟件進行三級項目設計[5]。項目要求學生結合實際問題從Aspen Plus反應器模塊中進行選題，學生要采用類似討論課的方式分組完成反應器的選型及計算模塊選擇、物性方法及參數的設定、計算過程和結果輸出、項目報告及答辯等工作，以答辯的形式進行驗收。
三級項目的實施為后續的專業課程設計和畢業設計等實踐環節打下了良好的基礎，學生通過對反應器模塊設計的熟練運用，掌握了分析和設計化工過程的基本技能，同時也加深了對反應器設計基礎知識的理解。例如，在“乙烯法生產聚醋酸乙烯酯工藝設計”畢業設計題目中，學生按設計任務對氣固相催化反應器、油水分離器、醋酸乙烯酯產品精餾塔、水洗釜及聚合釜等化工生產單元進行分析，在完成設計計算后通過操作“化工生產工藝流程優化實驗裝置”來驗證計算結果。此類項目設計與實施是對學生的工程設計能力和團隊協作能力的進一步提高。
2.3利用化工實踐教學平臺，培養學生工程實踐能力CDIO的含義為構思―設計―實現―運作[6]。將這一理論應用到化工實踐過程上，就是化工過程的合成、設計、分析、評估和實現。利用圖 1所示的綜合型化工實訓裝置，選擇具有實際應用背景的產品開發項目，企業工程技術人員和校內教師作為指導教師相互協作，指導學生組成團隊合作完成設計案例。例如，在“聚乙烯醇合成工段工藝”設計題目案例中，以“化工生產工藝流程優化實驗裝置”為基礎進行二次開發，利用Aspen Plus工藝軟件設計了以聚醋酸乙烯酯為原料合成聚乙烯醇的工藝方案，初步完成了聚乙烯醇合成工段工藝設計計算、主要設備計算選型及工藝流程優化等工作。
2.4成績評價體系的改革
在化學反應工程教學實踐中，按照CDIO的教育理念，建立了一套完整實踐考核體系[5]，依據全程監控的理念從7個方面進行考核，見表 1。其中，討論課、仿真操作及項目設計是考核的主要內容，學生在鞏固反應器基本知識的基礎上，又熟悉了應用Aspen Plus軟件進行反應器設計的基本內容，并通過平推流和全混流反應器的實驗操作做到了理論和實踐的結合，真正實現了“做中學”。期末的閉卷考試只占總成績的50%，閉卷考試分值的弱化也避免了以往學生考試突擊及作弊的現象。
2.5加強校企合作，突出教師工程素質培養
校企合作及企業的參與是真正實現CDIO 工程教育模式的關鍵途徑。全方位的校企合作不僅可以實現化工專業實踐與科學研究、工程實際及社會應用的有機結合，而且對教師的工程素質的提高有很大幫助。學校和秦皇島華瀛磷酸有限公司及中國阿拉伯化肥有限公司建立了長期的合作關系，積極推進校企共建平臺建設，利用學校現有的科研平臺及信息資源等主動服務于企業，幫助企業解決實際問題，加大企業參c高校人才培養的步伐，并由企業工程技術人員和校內教師共同指導學生來完成項目案例，保障實踐教學的實施。
表1化學反應工程教學實踐成績評價
序號內容比例%考核方式1出勤5簽到2作業5作業內容及完成情況3討論10分組答辯、報告及PPT4仿真操作10仿真在線測試5項目設計10分組答辯、報告及PPT6實驗10分組操作表現及實驗報告7期末考試50閉卷考試3結束語
基于CDIO教育理念的化工實踐教學體系，在實踐教學的過程中效果明顯，提高了化工專業的教學質量，培養和鍛煉了學生的工程創新能力和團隊意識。結合學校的人才培養和教學理念，在化工實踐教學體系構建與實踐過程中，不斷深化CDIO工程教育改革，繼續構思與設計以構建實施新的人才培養方案。
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Construction and exploration of chemical engineering practice system
teaching based on the concept of CDIO education
Li Jianjun，Zhang Yongqiang
（College of Environmental and Chemical Engineering，Yanshan University， Qinhuangdao 066004，China）
（1）選擇項目，確定任務。流體的輸送方式包括用泵輸送、壓縮空氣輸送、真空抽送和高位輸送等四種方式。在進行實訓之前，學生已經具備相關的化學知識、化工制圖和識圖知識以及化工單元操作有關知識。對流體輸送實訓項目，又可細分為單臺離心泵的操作、兩臺離心泵的操作、壓縮空氣輸送、容積式泵的輸送和真空輸送五個項目。在此以單臺離心泵的操作為例進行分析。
（2）化繁為簡，任務分解。在化工企業和實際生活中，將液體從低處送到高處或從一處送到另一處，最常用的輸送方法就是用離心泵進行輸送。單純地布置任務，學生對信息了解并不完整，無從下手，為了使學生能更好地完成該項目，我們將該項目分為裝置熟悉及流程圖繪制、編制操作規程、閥門掛牌、模擬操作、離心泵開車、離心泵切換、離心泵停車、裝置復原等8個項目。
（3）團隊合作，完成項目。前四項任務是為學生完成離心泵輸送任務必要的準備，在實施過程中，將學生分成多個小組，每套裝置由一個小組共同完成規定的項目。首先規定本次實訓項目及每個項目規定時間，劃分實訓小組，指定小組負責人，由小組負責人帶領本組成員共同討論，由團隊共同完成裝置熟悉、流程圖繪制，在此過程中要求學生認識該套裝置中所用設備、閥門、管件、儀表控制點，并按要求繪制本次實訓項目帶控制點工藝流程圖，完成后隨機抽取1名同學進行匯報，匯報完畢其他同學可以進行補充，在學生匯報基礎上，選擇正確的工藝流程。確定了正確的工藝流程之后，由各小組按正確的工藝流程圖編制離心泵開車、切換、停車操作規程，編制完成后，隨機抽取不同小組分別匯報開車、切換、停車操作規程，引導學生選擇正確的操作方法，按所編制操作規程進行掛牌，需要開啟的閥門掛綠牌，不需開啟的閥門掛紅牌，避免學生操作失誤，結合學生所掛閥門情況，由各小組指派1名學生模擬操作各閥門，當確認無誤后，前期準備工作即告完成。在完成前期準備基礎上，將每組學生再分到控制臺、泵及閥門操作和液位觀察及控制3個崗位，由學生分別完成離心泵的開車、切換、停車和復原操作。在操作過程中，要求各組學生將流量調到規定數值，液位控制在規定范圍，完成相關操作后，輪換崗位，完成同樣操作。上述各項操作均由學生獨立完成，教師在此過程中主要起主持人的作用，引導學生向正確的方向進行，為了模擬工廠實際，要求學生在操作時必須戴安全帽，以培養學生養成良好的安全習慣。
（4）總結評價，指導激勵。在項目完成全部操作后，由各小組進行評估，指派小組成員對本次任務進行總結，同時對自己和同組其他成員進行點評，并對其他小組前期匯報進行評估，教師適當進行點評和激勵。學生在總結過程中，把各小組在工藝流程圖繪制、操作規程編制及操作過程中存在的問題和收獲與其他同學進行交流和共享，讓全班同學共同進步。同時，學生在對同組同學和自己進行評價時，容易發現他人和自己的優點、長處，使學生在學習過程中增強自我調控、自我反饋、交流協作、正確評價自己和他人的能力，促使學生積極、主動地學習，變“要我學”為“我要學”，使學生真正成為學習的主人。在全部操作完成后，充分肯定學生的表現，對集中存在的問題反復強調，激勵學生自主學習，大膽探索，形成正確、規范的操作技能，為以后走上工作崗位打下堅實的基礎。
（5）知識延伸，拓展應用。結合學生在操作中所學知識，提前布置旋渦泵操作，要求學生了解旋渦泵與離心泵的區別，操作時與離心泵有哪些區別，這些方面的資料學生需通過教材、相關資料獲取，在這個過程中拓展了學生所學的知識和技能，極大激發學生自主學習的興趣，提升了學生應用知識和技能的能力，并提升了學生對專業的濃厚興趣。
環境工程原理作為一門基礎性較強的應用課程，單元操作涉及的知識范圍較廣，各個環節之間連接比較緊密，常見的板框壓濾實驗、傳熱實驗、旋風分離器工作原理、離心泵特性曲線測定實驗等實訓項目分別針對各單元操作來設定，合理設計各項目的實訓教學方法可提高學生的理解能力，同時增強實踐動手能力。在對環境工程原理實訓項目進行設計、實訓目的進行選擇、實訓任務進行分級、實訓任務的操作和實訓任務的考核時，應該進行系統的規劃以保證實訓教學的有序、規范。
1.1實訓項目任務的設計環境工程原理的主要實訓項目要圍繞主干課程來設定，充分考慮學校教學與就業崗位之間的聯系和區別，改變傳統的以教材為主的教學模式，并深入調研實際的就業崗位需求狀況來設計，表1列出了幾項常見任務項目（如表1）。
1.2項目任務的實施在整個工程實訓過程中，指導教師負責學習氣氛的營造，組織和引導學生進行實訓。學生作為環境工程原理實訓的主體，其應該主動進行學習，并將環境工程原理情境應用到社會實踐中，最大限度地發揮自己的主觀能動性，具體分配如下：前期準備階段中，教師具體任務是準備項目指導書、實訓工具、實訓場地，并對學生進行安全教育。學生主要進行相關實訓資料查閱、生活實習用具，并由組長進行分工。項目實施階段中，教師要指導實訓線路和項目任務的實施，學生在組長帶領下完成各項任務。項目總結階段中，教師指導學生進行實訓項目總結，并進行簡短評價。學生分組進行項目任務書的編制和整理，撰寫總結報告，并制作PPT等多媒體課件，進行成果展示和交流。
1.3項目任務的考核指導教師依據項目任務的過程設計評分表，進行學生自評、組員互評、老師總評等，注重學生的“過程”參與，重點考核學生的實操能力。具體內容見表2學生自評表、表3組員互評表。教師總評分數占據50％，可以從以下幾方面：組成員整體表現、組員對于本任務相關知識的熟悉程度、組員團結協作能力以及成果展示，在成果展示中可采取分組ppt演示比賽、教師和其他組員提問的辦法來評定最終成績，在教師提問環節，除理論知識考核外，也可通過學生實操能力來考核。在實訓項目考核過程中，學生允許進行補考，并記錄學生的最高成績，以此提高學生掌握實際動手能力的積極性，最終真正實現項目任務的“過程化”考核，(如表2、表3)。
2結論及展望
2.1結論首先，項目化教學法對指導教師的綜合素質要求比較高，需要老師具備“雙師”素質。指導教師必須走進企業，了解環境工程專業的特點，熟悉常見工藝流程的要求、步驟和目的，才能為學生營造真實的場景，把握實訓項目設計。其次，項目化教學法可以提高學生的積極性和創造性，激發學生的實訓熱情，增強學生的主體意識，培養學生綜合實踐能力和自我識別能力，進而提高學生的自信心。最后，項目化教學法不同于基礎訓練，必須在掌握基本原理的前提下進行。基本能力訓練需要學生進行自主學習，可以提高學生的積極性和主動性，從“被動學習”向“主動學習”轉變，在今后的頂崗實習和工作中能夠迅速適應環境和崗位要求，切實成為高級技能型人才。
[關鍵詞]高分子基礎教學；信息化教改設計；課程思政設計；教學診斷與反思；職業技術教育教學
受疫情影響，各大院校都面臨傳統線下教學模式難以開展的現狀。為響應教育部的“停課不停學”的號召，維持正常教學秩序和教學計劃，各院校紛紛在疫情防控期間開展在線教學和疫情后常態化教學模式改革的推廣應用。化工專業領域學習課程《高分子基礎》的教學也要打破傳統，建立基于職教云和在線虛擬仿真操作網絡平臺的課程設計體系，充分利用網絡課程和在線虛擬仿真操作的交互性、共享性、開放性和自主性等基本特征，開展線上線下混合式教學改革活動，并結合課程教學資源挖掘“課程思政”內涵，在潤物細無聲中達到德技雙修的教學目標。
1《高分子基礎》信息化教改的設計理念
《高分子基礎》課程信息化教學改革設計理念是以就業為導向，根據行業專家對高分子化工類專業所涵蓋的崗位群進行職業能力分析，以單體來源、合成方法、路線到聚合成原理、方法為主線，緊緊圍繞主線的需要選擇課程內容，圍繞與職業活動相關的“項目”工作過程，借助信息化手段與技術展開教學，創設學習—工作情境，以職業能力分析為依據，以工作任務為載體，設定職業能力培養目標，綜合考核學生的專業能力、方法能力和社會能力。
2《高分子基礎》信息化教改的設計思路
《高分子基礎》信息化教改的設計思路首先是要做好課程的整體設計，從設計說明，學情和教材分析，學習目標和內容、教學模式和方法設計、學習資源、企業崗位實踐和考核設計等方面做好全面布局和實施計劃，并根據“課程思政”教學改革工作總體目標，遵循教書育人規律和學生成長規律，明確課程育人目標、在課程整體設計中體現課程思政，挖掘思政素材。其次，教師還要在教學實施過程中精心做好每一次課的教學單元設計，優化課程單元教學方案、健全評價體系，實現紅專并進。
3《高分子基礎》信息化教改具體實踐
3.1精選現有的網絡資源，設計教學活動整體方案，優化首次單元教學。本課程的教學活動整體設計為兩大模塊，模塊一為理論知識學習，可細分為五個教學情景，即識別聚合物與聚合反應、連鎖聚合、逐步聚合、聚合物化學反應和聚合方法；模塊二為高分子合成基本技術，即高分子合成儀器和裝置認識學習情景，高分子合成實訓基本操作。要想在有限的課時內實現行之有效的教學改革，首先需要遵循“對崗位、依規程、練操作”的課程建設理念，整體教學設計時要精選現有的網絡資源，完善符合本課程特點的校本資源，并在平臺上進行課程信息分類，包括課程介紹、教學標準、課程導學、單元教學設計等教學信息；教學資源包括PPT、教案、試題庫以及微課視頻。其次是做好首次課教學設計優化。心理學研究表明，學生的學習成績與學習興趣有顯著相關性。首次課講好，才能將學生的注意力抓起來，調動其學習興趣。心理學家皮亞杰強調，在教學過程中應特別重視學習興趣的誘發，因為認識是一種積極主動的不間斷的建構活動，不斷構建自身的智力和思維能力。教學的目標之一是使學生能夠自發的學習，就必須創設有趣的學習情景，激發學生的好奇心和求知欲。因此，首次課對誘發學生的學習興趣是十分重要的，值得授課者思量。在首次教學中，結合當下疫情防控中應用到的高分子材料進行介紹，再通過現實生活中高分子材料在衣、食、住、行等方面的廣泛應用舉例，讓學生感受到本課程所教授的高分子材料的實用性和廣泛性，借此消除學生對本學習領域的陌生感，進而再通過高分子界的名人逸事潤物細無聲進行課程思政，激發學生的學習熱情。學習激情調動后，緊接著布置整體教學設計任務，以便學生積極主動配合教學，使本課程信息化教學改革起好步并開好頭。3.2堅持改革創新，優化線上線下混合式教學過程。目前一次完整的單元教學設計，包括課前、課中、課后三階段，每個階段都必須根據本次課的教學內容進行精心設計。綜合使用職教云平臺資源建設、騰訊課堂直播、QQ群答疑多平臺混合模式展開教學，全方位多維度達成課程教學目標。教學過程設計如圖1所示：課前，教師在網絡平臺上傳課程任務和相關課件及微課資源，做好學生自主學習的領路人；學生接受學習任務后，自主學習線上資源，完成預習任務。學生還可以充分利用平臺的交互性，在課前回復里將疑問及時反饋給教師，便于教師更好地了解學生預習情況并及時調整上課內容和授課方式方法。課中，教師依據課前預習情況有的放矢的強化學生的薄弱知識點，在課堂適當的時候插入名人逸事活躍課堂氣氛，吸引學生注意力并充分調動其學習興趣，然后循序漸進，提出相關問題，引導學生深入思考。在教學中不要一味的采用“灌入”式教學，應將課中更多的時間交還給學生，開展小組合作討論式教學，讓學生更加積極主動參與教學活動，從而激發學生學習的積極性。學完一個重要知識點后，要及時進行檢測，這也是檢驗線上線下教學成果的關鍵階段。教師可以通過設計線上線下相結合的教學方案，進一步鞏固知識點的學習。線上，學生按時完成平臺上的討論、提問、頭腦風暴、小測驗等形式的活動，教師及時批閱反饋，利用平臺共享性讓學生更快知道自己學習中的不足；線下，教師可采取抽查或學生互評的方式，全面地了解學生學習中可能遇到的困難，根據學生遇到的各種困難、問題和不足，有針對性的進行面對面指導。線上線下結合的方式，也將對沒有按時參與并提交教學活動的學生有更好的督促作用。課后，教師及時引導學生梳理知識點，并用思維導圖進行歸納總結。布置適量課后練習以鞏固復習消化當堂所學的相關知識，并推送相關學習拓展資源。3.3精心設計實踐教學方案，在模塊二實踐教學環節中引入執業操作規范，采用翻轉課堂教學融入思政元素。本課程理論教學僅僅36學時，為了鞏固學生的理論知識，并使學生將來就業能適應新產品研發及小試實驗工作崗位，本課程還設計了為期一周26學時的集中訓練實操。精選代表性實訓項目，并將學生分成4~5人小組，每組派一人擔任小組長，負責仿真軟件教師站學員成績檢測匯報并配合教師做好實訓項目預習報告檢查工作。實訓第一天先集中線下講解，并選派做事認真負責的學生配合實驗教輔人員做好一周實驗項目的前期準備工作；然后根據抽查預習情況，將學生分成兩路分別在實驗室和仿真練習室進行四個實驗項目實操訓練和典型的聚合反應單元仿真操作，然后進行交換。兩名指導教師分別下組到學生中進行實訓項目實操指導，另外指導教師再根據職教云平臺中反饋的學生完成提問、討論等教學活動的情況，進行點評，并針對完成任務困難的學生，一對一指導。模塊二實踐教學環節設計特色之一是采用虛實結合方式完成實踐性教學。即精選具有代表性的聚合合成實驗和北京東方仿真公司開發的典型聚合反應單元仿真操作軟件兩者結合，讓學生在完成實訓項目工作任務的過程之中，引出該項目所涉及的相關理論知識，達到職業教育“必須，夠用，實用”的教學要求。特色之二是利用往屆學生仿真操作錄像引領學生模仿操作，指導大多數學生初步學習練習，學習效果較高，并鼓勵學生練熟后再錄制下來進行展評，起到很好的示范引領和激勵作用。針對個別學生操作中的問題，通過學生發起屏幕分享實施個性化指導，并通過騰訊課堂錄播回看功能兼顧類似問題學生的分享指導，起到很好的教學效果。特色之三利用實踐教學中聚合反應時間較長，學生搭建裝置投料生產穩態監控等待結果的碎片化時間進行課程思政。再比如結合聚合物的識別任務，將高分子材料專業大賽的比賽項目之一滲透到教學任務之中；同時將高分子材料鑒別操作賽項操作規范引入實踐教學任務訓練之中。在培養學生專業技能的同時，也兼顧學生的職業素養，培養其求真務實、精益求精的工匠精神和踏實嚴謹、追求卓越、熱愛勞動等優秀品質。特色之四是采用翻轉課堂教學融入思政元素，將有限的專業課程教學延伸至課外，指導學生利用業余時間查閱資料，收集整理與課程教學內容相關的思政教學元素，制作項目匯報課件、輪流匯報講課、組內點評、別組提問及教師點評。在項目匯報教學活動中實施課程思政并做好評價測評。要求教師課前深入挖掘思政素材，將任務分解到每個小組，并設計好匯報測評考評表。學習情景匯報測評表設計如下：這樣學生既在查閱資料的過程中鍛煉了檢索、歸納、概括知識的能力，在匯報測評過程中又鍛煉了語言表達能力，極大地拓寬了學生的視野，也無形中滲透了課程思政元素，培養了學生積極進取、奉獻社會的情懷。
4信息化教改診斷與反思
4.1教學效果。結合時展，構建信息化教學環境，增強學生學習興趣，提高學習效率，提升學習效果。強化課堂設計，教師不僅傳遞知識，更關注學生能力的培養和訓練，點亮學生的心智，促進德智體美勞全面發展。從北京東方仿真公司易思在線平臺上記錄的學生練習典型聚合反應單元操作數據分析，全部同學經過多次反復練習后，成績均能達到九十分以上。4.2教學反思。美國學者波斯納提出教師成長=經驗+反思。教師應從教學內容、方法、手段、順序和效果五個方面進行反思，記錄整個教學過程中的成功與失敗并進行整理、分析從而進一步創新教育教學模式與方法，提高自身教學水平，為課程思政教育的開展創造前提。尤其是首次課不僅要優化教學設計，還要及時反思，因為首次課主要引導學生進入高分子世界，起入門的作用，重在培養學生學習的興趣，使學生在輕松愉悅的情景中探索高分子世界的神奇，引導學生正確的理解高分子的概念之間的區別與聯系。同時結合學習任務和背景知識進行課程施政教學，重點進行人文和環境教育滲透，對學生進行精神境界的熏陶，激發學生探索真知的熱情。興趣是最好的老師，教學活動中充分調動學生參與學習活動，突出學生主體地位，體現“做中學、做中教”；讓積極參與學生帶動學習不積極的，讓基礎好的帶領基礎薄弱的，這樣能起到事半功倍的作用。
綜上所述，通過課前、課中、課后精心的教學設計，利用智慧職教云平臺和學習QQ群等信息化的手段，采用線上線下混合式教學，運用多種教學方法，充分調動學生對高分子基礎課程的學習興趣，并在潤物細無聲中融入思政元素，有效解決教學的重難點。這樣的教學設計得到了同行和學生的一致好評，可為其他課程教學或者其他相關學科教學提供借鑒。
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關鍵詞： 煤化學； 理論； 實踐； 模塊化； 教學效果
中圖分類號： G633.8文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2011）07-0099-02
模塊教學就是圍繞能力和素質的教育問題，在教法上強調知識與能力一體化，在學法上強調知識與技能一致，集中開展相關的理論知識、實踐經驗、操作技能以及活動方式、方法、方案的同步一體化的教與學，實現具體能力和素質培養的教學模式。模塊教學是對教育觀念、教學內容、教學方法、教學手段的全面改革與創新所產生的教學模式，符合職業教育的特點。從國內外職教課程改革經驗看，理想方案就是構筑模塊式的課程結構。根據我校的情況和本人教學的經歷，談談《煤化學》課程在我校的模塊化教學中的應用。
一、實訓教學強化模塊化教學的意識
意識決定行動。職業學校是培養專業技術人才的搖籃，技能培養是人才培養的核心，是從事模塊化教學的行動導向，只有樹立了牢固的人才培養意識，在人才培養過程中才不會偏離培養目標，在行動中才能有意識自覺地去執行。
基于此，形成《煤化學》模塊化教學意識，突出技能訓練就成為《煤化學》模塊化教學的中心內容。我校選定的《煤化學》教材，內容分為煤的形成、煤的一般性質、煤的工業分析、煤的元素分析、煤的工藝性質、煤的分類和煤質評價、煤的綜合利用七大模塊，只有煤的工業分析和元素分析能體現技能訓練的內容，依據市場要求和我校實際，把工業分析又劃分為：煤樣采集、制備、煤樣水分測定、灰分測定、揮發分和固定碳測定、粘結指數測定、膠質層指數測定、灰熔點測定、發熱量測定九個模塊。每一個模塊可以作為有很多技能要求的“零件或產品”，要加工出這些合格的“零件或產品”，就必須完成各種技能訓練，進而在技能水平上逐步提升。在教學中把每一項單一的理論知識或基本技能訓練項目稱為“模塊單元”，每一個模塊可能就有若干個“模塊單元”組成，以模塊為核心組織理論學習和技能訓練，從人才市場實際需要出發，以夠用和實用為原則，構筑《煤化學》模塊教學的實訓課程體系。
二、強化實訓內容的模塊化設計意識
模塊的設計是關鍵。模塊的設計不是固定化和教條化，每一個模塊具有相對的獨立性但又保持著密切的聯系，模塊可大可小，又可以適時更新。模塊的選擇和設計是模塊化教學的基礎，在選擇和設計中應遵循以下幾點原則，強化模塊化設計意識，在實訓教學中突出模塊教學的主要特征：（1）具有煤化工行業的認可度和代表性，突出煤化工行業特點和適用性。（2）模塊數量要求少而精，涵蓋本行業”合格產品”全部的技能訓練項目。（3）設計要突出煤化工行業的要求或國家標準。（4）模塊既要有相對獨立性又要保持內在聯系。
模塊單元是教學過程和內容的體現，內容包括：①必備知識；②專業理論知識；③技能訓練。實施模塊化教學，首先，教師必須明確各模塊的教學目標及要求。教師必須深諳理論，又要具備較高的實踐技能，以更好地實現教學過程；其次，理論與技能訓練兩者不能偏廢，有目的、有針對性的技能訓練，可以加深學生對理論知識的理解。在實施過程中課時的安排應將理論與技能訓練結合在一起，簡化理論教學使之與技能訓練相得益彰。
例如：煤的揮發分測定模塊：其作用是作為煤炭分類的主要指標，揮發分產率可以大致判斷煤的變質程度，也是煤炭深加工利用的重要指標。目標要求：熟知：測定所用儀器設備；掌握：測定方法和原理；學會：測定的操作程序和結果計算；必備知識：揮發分坩堝、馬弗爐、坩堝架、干燥器、分析天平的使用常識。理論知識：測定原理和焦渣特征分類。技能訓練：1.稱量操作；2.馬弗爐操作；3.焦化過程操作；4.干燥操作；5.壓餅操作。根據煤的揮發分測定模塊我們可以把具體內容分解為以下子模塊：
模塊一：分析天平的使用。依據不同類型的天平，學會天平底座的調平方法或刻度盤的零點調整，天平的校正，直接稱量，減重稱量，去皮稱量，感量的意義。
模塊二：空氣干燥煤樣的制備。能按空氣干燥煤樣的制備要求制備測定揮發分所用的空氣干燥煤樣。
模塊三：揮發分測定煤樣的制備。利用制樣機能制作粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣。
模塊四：揮發分坩堝恒重操作。按要求學會將揮發分坩堝于900℃溫度下灼燒至質量恒重，清楚恒重操作的意義。
模塊五：待測空氣干燥煤樣的稱量。稱取粒度小于0.2mm空氣干燥煤樣（1±0.01）g，稱準至0.0002g，置于坩堝中，攤平，蓋上蓋，放在坩堝架上。
模塊六：焦化操作模塊。迅速將坩堝架置于馬弗爐恒溫區，于900℃焦化7min，要求3min內應能升溫至（900±10）℃。
模塊七：冷卻與稱量。焦化達到要求后，取出，于空氣中冷卻5min左右，移至干燥器中冷卻20min，稱量。
通過這樣模塊化的教學，提高了學生的學習興趣，使學生的專業理論知識得到了升華，突出了理論知識的應用。從教學角度講，教師不是僅僅在研究、講解枯燥無味、難以理解的理論知識，而是使深奧的理論知識簡單化、具體化、可視化。
三、注重模塊教學的落實和實訓效果
教學效果決定于對過程的落實。模塊化教學要具有高效率，就要從模塊教學準備，示范操作和教學過程入手，抓好每一個環節。
（一）教學前的準備工作是關鍵，教學的準備包括學生的準備和教師的準備；學生準備：（1）實驗前要求學生認真預習，了解實驗儀器或系統工作原理、實驗步驟及注意事項，并提交預習報告，經指導教師檢查認可后方可進行實驗。（2）要求學生獨立完成，教師重點指導。（3）在實驗中要求學生發揮協作精神，互相配合。（4）要求學生在規定時間、地點完成實驗內容；每次實驗結果經任課教師簽字后方能離開實驗室。教師準備包括：（1）模塊中所要求的儀器設備，器具，實驗用的標準煤樣和試樣。（2）教師要認真組織好每一堂實驗課，精心為學生提供安全保證，材料要充分齊全；（3）檢查預習報告，提高實驗效率、降低實驗錯誤；（4）對學生的實驗數據進行檢查和認可簽字后，學生可以離開實驗室。
（二）示范操作要強調動作要領和操作的規范性，學生動手之前先由指導教師做示范操作。示范操作可使學生感受到具體、形象、生動的教學場景，在模仿練習可以清晰地再現示范過程。操作中安排好學生觀察位置，演示速度要恰當，難點部分要分解并講解，關鍵操作重點演示，必要時重復演示。
（三）考核與報告：依據訓練表現和實驗報告兩個方面綜合評定學生成績，其中：實驗表現20%，預習報告20%，實際操作30%，數據處理30%，成績分優、良、中、及格、不及格五個等級。
四、重視模塊化教學與傳統教學的對比總結
傳統的教學方式強調知識學習的系統性，弱化了學生學習能力的培養，背離了職業教育能力培養的目標；而模塊化教學兼顧了知識教育和技能的培養。
作為一項改革舉措，第一，要改革理論課教學方式，打破理論課與實踐課分家的教學現狀，將理論課從教室或黑板轉移到操作現場，讓理論課為實踐課服務，提高實踐性和針對性，注重合作的協調性。第二，以內在聯系實行模塊教學，將教材內容劃分成相對獨立的單元模塊；突出重點教學內容，合理安排單元模塊和訓練內容。第三，教學要規范化，模塊的教學要建立完整的國家標準或行業標準。
經過近幾年的實踐，《煤化學》的模塊化教學顯示出了它的優勢，提高了教師的業務能力，規范了教學行為，自覺投身實踐、提高了教學改革的主動性和積極性。學生普遍反映：學習目標明確了，知識的層次感清晰了，印象深刻了，理論知識的枯燥感降低了，專業興趣愈來愈濃了，技能水平有進步了。
五、模塊化教學急需解決的問題
在多年的《煤化學》教學中，深刻體會到了與模塊化教學改革推進不相適宜的諸多因素。模塊化尚處在改革和探索階段，還存在很多不成熟的地方，要推廣應用這種教學模式，急需解決很多難題：首先，應盡快編寫真正符合模塊化教學要求的教材；其次，加強師資隊伍的建設，培養既懂理論教學又精于實操教學的雙師型教師隊伍，更好地推進模塊化教學進程；第三，培養能帶動模塊化教學，技術精湛的學科帶頭人，促進模塊化教學快速發展；第四，完善與模塊化教學相適宜的教學配套設施，保證教學改革的可持續性發展。
總之，模塊化教學正處在探索、研究、完善和更新的過程，要高效地發揮它的作用，教師要在模塊的設計上下功夫，形成個人特有的教學風格，加強實踐經驗的總結，服務于自己，也服務于他人，在技能培養的同時，不要忽視思維能力的培養，做到師生共同發展，共同提高，協同完成教學任務，教師成為學習型教師，學生成為有技能、有思想的人才。
參考文獻：
[1] 吳艷芳.西部科教論壇，2009（9）.
1.國內高職院校在化工工程實踐教學方案的一些探索近年來,我國的一些高職院校在化工工程實踐教學方面進行了有益的探索和嘗試,下面介紹兩種代表性的實踐教學方案:
1.1.南方某高職院校
(1)方案的總體原則建設校內實踐基地,滿足化工技術類專業高職學生實際操作能力培養的需要;滿足化工操作中級工、化工操作高級工、技師考工的培訓與鑒定及盡可能滿足中試放大實驗的需要;作為精細化學新產品的孵化器。
(2)具體做法建設兩個仿真車間,包括實踐教學用生產設備、與化工生產配套的控制系統、真實的儀表系統,學生可以在設備上進行真實的操作。與實際生產不同的是工藝物料采用水、壓縮空氣(仿真物料)。普通化工工藝車間包含精餾、非均相物系分離、吸附單元。多功能車間由高位槽、反應釜、冷凝器等組成,并配套公用系統(熱源、冷凍、真空、空壓)。選擇典型精細化工單元(如硝化、酯化等),用“仿真物料”進行實際操作。
1.2.北方某高職院校
(1)方案的總體原則校外實習主要承擔“生產過程實踐”的現場教學任務;校內實習以提高工程綜合素質為主線,將工程知識以直觀的,易于接受的形式反映出來。
(2)具體做法選擇化工生產中具有代表性的大型合成氨裝置作為基地建設題材,以立體模型、專題錄像片、多媒體教學軟件、展板、圖片和實物等多種手段,創建化工企業的生產氛圍及全方位視角,取材“年產30萬噸合成氨裝置”,按1:30比例建成立體模型,展示合成氨裝置的整體外觀,重點反映工藝流程、管線布置和設備外部結構等;利用計算機軟件,制作系列多媒體軟件,以動畫形式表現工藝流程和設備的內外部詳細結構,彌補模型教學上的不足。在調查中發現:“在校內進行實際的化工生產有多種不利因素制約,我國高職教育只有少數幾所院校在校內實現了真正意義上的化工生產”。還有一些院校開發了小型的反應設備,通過提前安排、輔導學生查資料等手段增加學生的參與意識和創新意識,在實驗室完成合成“洗滌劑”配方的基礎上進行了小試生產;但對進一步擴大規模存在很多顧慮,主要原因就是化工產品的選擇以及車間的運行模式。
總之,現階段大部分高職院校工程實踐教學模式單一的現狀制約了學生主觀能動性的發揮,完全按照原有的老套路進行,不利于培養學生的開拓創新意識,而且不進行真正意義上化工產品的生產,學生處理問題、解決實際問題的能力也很難得到提高。上面介紹的兩種做法都還是規劃探索階段,目前教育權威部門就化工工程實踐教學也沒有一個成熟的方案在全國推廣。因此,摸索出一套既適合教學同時又能體現真實化工工業生產特點的教學方案勢在必行。
2.我院在化工工程實踐教學方面的改革探索
2.1.準確定位,建設適應現代化工現狀的工程實踐
教學基地群,提高學生職業崗位群能力實踐教學的形式多樣,“與企業合作,建立校外實踐教學基地”是一種很有效的手段,但受實習時間限制,實習效果不是很理想。同時,現代化工生產自動化、連續化和集成化,加之化工生產的易燃易爆性,學生到現場后,只能學習熟悉流程、認知設備,對一些基本的安全生產控制方法,開停車和簡單的事故處理是得不到鍛煉的。特別是近年來,我國企業大多進行了改制,技術保密工作要求越來越高,好多企業已經出現了拒絕和學校合作的趨勢。在這種發展背景下,石家莊職業技術學院適應社會發展要求,發展建設了新的工程實踐教學基地群,包括化工中試車間、化工工程仿真基地、化工原理實驗基地等教學設施。在常規的實踐教學計劃中,加大工程實踐教學比重,使得學生具備從事化工生產最基本的職業崗位群能力:化學化工實驗能力、化學化工計算能力、化工崗位操作能力、化工生產控制和管理能力。
(1)建設校內工程實踐教學基地———化工中試車間,提高學生的實踐動手能力在實踐教學平臺的建設中,濃縮了化工企業中大部分的生產單元,包括公用工程區和生產操作區,公用工程系統可以提供高壓蒸氣(3~4kg/cm2)、壓縮空氣(7kg/cm2)、冷凍鹽水(-10~-30℃)、真空負壓(-1kg/cm2)、循環水系統(5~20℃)等。生產區可以進行一些化工中間體和醫藥中間體的生產,包括常壓設備生產區和高壓設備生產區、演示教學區和生產操作區、一般化工原料生產區和耐強酸堿生產區、一般蒸餾區和高效規整填料精餾區、一般精餾區 和共沸精餾區,齊全的硬件設施為學生的工程實踐提供了很好動手實踐平臺。車間內所有的設備布置均按照國家標準進行。在生產控制方面從最簡單的反應釜間歇手動操作到當代主流的化工生產控制方法DCS集散控制系統,從普通的化工參數測量手段到自動化程度很高的儀表等等。院內中試車間的建立有效彌補了校外生產實習的不足,是高職化工工程實踐教學改革的方向。
(2)建設校內化工仿真教學平臺,全方位提高學生的綜合素質仿真教學是運用實物、半實物或全數字化動態模型,深層次地揭示教學內容的新方法,是計算機輔助教學的高級階段。按照學院的總體規劃,我們引進北京東方仿真公司化工仿真系統,改革實習教學模式,建設適應現代化工的發展趨勢的校內教學平臺。仿真系統強調工業背景,涉及的仿真軟件都具有真實的工業環境,工藝流程、設備結構和自控方案都來源于實際。學生以前的實習不可能親自動手操作,也就達不到預定教學效果。而仿真可以使學生不進工廠就能得到開車、停車和事故處理操作機會。學生置身于仿真環境之中,可以充分調動感覺通道、運動通道和思維通道的學習機能,接受知識的效率大大提高。
2.2.具體教學實施方案
以提高學生的工程素質為主線,沖破傳統的工程實踐產品生產束縛,開發新的化工產品用于中試車間的生產實踐操作;開拓創新,注重發揮學生的主觀能動性,探索一種經濟、高效的生產教學模式。傳統的工程實踐操作是“酒精”的生產精餾,流程簡單,知識覆蓋面較窄,對學生處理實際問題的能力提高程度有限。遼寧某高職利用國家老化工工業基地優勢,和當地科研機構、企業合作,連續生產技術含量較高的化工中間體,取得了一定的經濟效益。缺點是生產模式固定,生產不允許大的失誤,教學和經營要同時兼顧,學生的主觀能動性得不到發揮。在傳統工程實踐教學的基礎上,勇于創新,開發出一套“高效、科學、經濟、可行”教學方案是當務之急。
(1)利用有機化學反應的特點,開發新的化工生產品種有機反應都是可逆反應,在改變反應條件后就會向預期的方向進行。從這個角度出發,開發設計適合于教學的化工產品,原料和產品反復使用,這樣做就可以節省大量的教學經費投入和回避因教學生產出的產品銷售所帶來的一系列問題,經濟實用。按照實際教學要求,可以開發若干種有機化合物用于教學生產,下面以乙酸乙酯的合成和水解為例作一介紹。乙酸和乙醇在硫酸催化下進行酯化反應,反應步驟包括加料、酯化、粗蒸、中和、洗滌、精餾和出產品,最后利用氣相色譜分析產品中的組分含量。乙酸乙酯的水解利用合成的產品進行,反應溫度控制65~75℃,催化劑采用無機酸(為防止堿和反應后的乙酸反應,催化劑最好不用堿),同一種催化劑反應速度和用量及濃度有關,反應時間5分鐘左右,反應步驟分為加料、水解、精餾、二次精餾、分析等,反應中可以將水過量以便提高乙酸乙酯的轉換率,二次精餾進行反應釜內乙酸水溶液的提純。以上實踐操作對提高學生的實際動手能力有很大的幫助,最關鍵的是,他們可以在操作中體會到成功的喜悅,發揮自己的主觀能動性積極查找文獻解決生產問題,而且通過對反應工藝不斷進行優化,增強他們的信心,實！習效果大大提高。
(2)工程實踐教學安排(以中試車間為例)第一周教學:教師對學生進行安全教育,闡述實習目的、意義和要求,并做好實習的各項準備工作。進入車間實習后,主要進行以下教學內容:安全教育;中試車間安全管理規定的學習;消防救生知識;中試車間的消防措施;車間水、電、汽的具置和相關規定;主要生產設備的名稱、結構、性能及工藝原理;各相關崗位的操作和安全規定;主要生產控制點,分析取樣點位置;繪制帶控制點工藝流程圖;生產控制軟件“dcs”的認知學習;實踐操作酒精生產知識;公用工程(循環水、蒸氣、鹽水)操作規程;產品檢驗。第二周教學:這一周內容在前一周基礎上進行,學生對化工生產有了一定的認識后“乙酸乙酯”單元的教學就會事半功倍。內容包括:安全生產乙酸乙酯的重要性;生產步驟和注意事項;準備工作、加料開車、酯化反應;粗蒸、中和、洗滌、精餾、出產品、產品分析;總結生產操作經驗。幾點說明:①首先需要指出的是,以乙酸乙酯為例,不同班次的學生操作是不同的,前一批生產乙酸乙酯,后一批水解上一班生產的乙酸乙酯。循環操作可以有效解決困惑高職院校校內實踐教學資金投入較大的問題,當然生產消耗和一些輔料還是必須的。②關于車間的運營模式可以借鑒某些高職院校的經驗。“連續生產”作為生產實習的有益補充,可以保證中試車間的不間斷運行(開放型)。實踐證明:“開放型”教學實踐模式有利于學生綜合素質的提高,近年來已經逐漸在高職院校中推廣普及。另外,遼寧工學院職業技術學院關于石油化工類高職實踐教學體系的做法也很值得同行借鑒。
(3)充分利用現有資源,合理配制,提高使用效率對資源的有效利用是一個大問題,不僅在教育行業,其它行業同樣存在這個問題。這里旨在拋磚引玉,供參考。