张松斌
摘 要 高职专业课程基于真实场景的项目化设计是以工作任务为中心,选择与课程密切相关的生产工艺,根据工作任务分解成工作项目,按工作项目设定学习项目,将专业理论知识融入到学习项目中。在《化工工艺概论》课程项目化设计中,选择“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”为课程的项目载体,并将其分解为原料的预处理、化学反应过程控制、产物的分离及精制三个工作项目,项目的组织实施围绕生产过程展开。
关键词 高职院校;专业课程;化工工艺概论;真实场景;项目化设计
中图分类号 G718.5 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2012)26-0045-04
高职院校在专业课程项目化方面已形成三种模式:一是全项目化,大量压缩学科知识,建立以项目课程为主体的课程体系;二是附属式项目化,即在学习原有学科课程后,让学生通过完成完整项目,来获得综合实践能力;三是单一课程项目化。专业课基于真实场景的项目化设计属于第三种模式。本文以《化工工艺概论》课程为例进行项目化设计探究。
一、基于真实场景的课程项目设计原则
项目化设计是将传统的学科体系课程中的知识、内容转化为若干个教学项目的一种方法。高职专业课基于真实场景的项目化设计是将工作世界中既定的工作任务作为课程载体,根据工作过程分解成工作项目,再按工作项目设定学习项目,将专业理论知识融入学习项目之中,使学生通过学习获得课程知识和生产技能。为此,课程项目设计应遵循以下原则。
以工作任务为中心。《化工工艺概论》作为理论知识与实践相融合的课程,主要介绍化工生产过程中必需的知识,以工艺过程原理、工艺条件和工艺流程的分析与组织为重点,培养学生知识应用能力,使学生获得化工生产过程基本技能与方法,为学生从事相关工作打好基础。学习《化工工艺概论》的目的是使学生全面了解化工生产的完整工艺过程,并把学习目标指向工作目标。因此,必须坚持以工作任务为中心,组织课程项目。
以典型产品为载体。《化工工艺概论》为化工类专业基础课程,内容包括化学工业的资源路线和主要产品、化工生产过程基本知识、化工生产过程工艺条件分析、典型的化工生产过程选介、化工生产工艺流程、化工安全及“三废”处理[1]。由于课程内容是基于技术的,教材由不同的专家编写,各章节自成体系。要以典型产品为项目载体,将典型化工产品的生产工艺过程与课程目标相结合,使所学知识与当地化工生产紧密结合,使学生有针对性地学习。
二、基于真实场景的课程项目设计步骤
基于真实场景的课程项目设计的两大关键性因素,即课程内容的选择和课程内容的序化,旨在追求工作过程的完整性而不是学科结构的完整性[2]。《化工工艺概论》课程的内容序化,以工作逻辑取代知识逻辑,其课程内容的序化线索需要在项目载体的工作关系中去寻找。
第一步,确定项目载体。根据《化工工艺概论》课程特点,选择 “年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”为项目载体。
第二步,采用工作分析技术,对“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”的工作体系进行分解,获得三个形式化的工作项目,即原料的预处理,化学反应过程控制,产物的分离及精制。
第三步,以真实工作任务及其工作过程为依据进行知识分析。根据工作项目重新优化组合教材,将《化工工艺概论》课程分解成15个项目,每个项目指向数个达成目标,见表1、2、3。
这些项目的达成目标既涵盖该项目的生产工艺,又涵盖传统课程体系的相关知识点,使学生在实际“工作情境”下进行学习,他们在完成每个课程项目之后,知识、能力和素质三方面都有很大提高。
三、基于真实场景的课程项目设计要注意的问题
(一)课程载体的选择坚持实用、就近和方便的原则
“实用”是指选择与课程相关度大的生产工艺。《化工工艺概论》课程选择“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”的生产工艺:一是该生产工艺规模较小,日产氰乙酸乙酯3吨左右,便于训练学生的计算能力,如物料衡算、能量衡算、转化率、选择性和收率等的计算。二是工艺相对简单,如原料预处理项目,涉及反应物输送、混合、预热等相关操作;化学反应过程控制项目,涉及化学反应条件,如常压,80℃~85℃,水滑石作为催化剂,釜式反应器;产品精制处理项目,涉及过滤、精馏和储存等相关操作。三是涉及的设备相对较多。“就近”是指在学校选择与课程相关的生产工艺,必须考虑企业与学校之间的物理距离,目的是确保学生能随时去企业接触企业生产。“方便”是指方便学生进企业参观、见习和实习,要求企业与学校在一定程度上进行合作,且生产工艺必须公开化,不存在工艺保密因素。
(二)课程项目的内容组织尽可能保留原课程知识
基于真实场景的课程项目设计实际上也是一个伴随学科体系的解构而凸显行动体系重构的过程。课程项目的内容组织:一要根据工作项目合理确定课程项目,每个工作项目包含的课程项目数量不宜太多,控制在3~6个,尽可能将课程知识分配到各个项目中去;二要彻底地以课程项目为单位分解原来的知识体系,打破思维定势,不要求学生立即掌握一个课程项目所需要的所有知识,而是在课程项目逐个完成的过程中逐渐掌握这些知识。
(三)项目课程的组织实施要围绕生产过程展开
第一,做到理实一体。将“年产1000吨酯交换法合成氰乙酸乙酯”的生产工艺作为一个整体项目引入《化工工艺概论》课程,该项目在组织实施时必须做到理实一体。学生可以去现场参观整个生产过程,了解生产工艺流程及操作要领;通过多种途径查阅目标产品的性质及用途,查阅所用原料的性质及获取途径;通过现场观察,绘制该项目生产工艺流程图、设备图、管路图;通过生产能力对目标产品进行物料衡算、能量衡算和经济效益估算;通过互联网了解该工艺的最新发展状况与动态。同时,促进学生对项目以外的相关知识的探究。
第二,将理论应用于解决实际问题。从表1可以看出,每个课程项目都有数个达成目标,如工艺条件的分析与选择,达成目标有热力学分析、动力学分析、温度选择、压力选择、原料配比选择、停留时间选择等。对于这些达成目标,课本只从理论上进行一般的介绍,与实际脱节。如上述达成目标的“原料配比选择”,课本上并没有作详细的介绍,原料配比在实际生产中要求是很严格的:当碳酸钠或氰化钠配料比不足时,过量的氯乙酸不能转化为氯乙酸钠,会使乙酸乙酯含量降低。当碳酸纳配料比过量时,易产生羟基乙酸钠,也会降低氰乙酸乙酯的含量。当氰化钠配料比过剩时,会产生羟基乙酸钠,同时,还产生丙二酸钠,严重影响收率和质量。当盐酸配料比不足时,一部分氰乙酸钠不能转化为氰乙酸,会导致氰乙酸乙酯的收率降低。只有将所学理论应用于解决实际问题,学习才有意义。
第三,教师要经常深入企业。项目课程的组织实施,对教师提出了更高的要求:一是教师必须对课本知识体系有全面了解;二是教师对选择的项目生产工艺相对熟悉;三是教师必须具有创新思维,能根据生产工艺将课程知识进行项目化处理,将原教材进行二次开发,变成项目化教材;四是与企业形成默契,能根据课程项目教学进展安排学生去企业观察、调查、探究等。
(四)项目课程的评价要以形成性评价为主
传统的课程评价以理论考核为主,重点考查学生对分析方法、原理等知识的掌握程度,缺乏对学生实际应用能力的评价。基于真实场景的项目课程评价需要制定新的评价体系,评价主体有学生、教师和企业;评价方式包括终结性评价和形成性评价,以形成性评价为主;评价内容将能力、素质、知识的考核融合于项目(或任务)的完成过程及能力的形成过程中。
从表1可以看出,每个生产项目都有一个或数个与课程项目相关的达成目标,学生每完成一个课程项目,都需要完成一个与生产项目相关的达成目标评价。评价方式可以是学生相互评价,如工艺条件选择、原料选择等。学生可以查阅相关资料,通过课堂交流方式进行;教师评价,如工艺流程示意图、设备选择等,学生通过实地观察,教师根据实际生产工艺情况进行评价;企业评价,如化工生产过程的常用指标与经济评价,包括转化率、选择性和收率、生产能力与生产强度、工艺技术经济评价指标等,让企业管理人员结合生产的实际情况进行评价。这有利于学生了解理论计算与实际情况之间的差异,进一步加深对生产工艺过程的理解。
《化工工艺概论》课程采用基于真实场景的项目化设计并用于教学实践,收到了较好效果,学生学习主动性和兴趣明显增强。实践表明,高职专业课基于真实场景的项目化设计,应结合区域经济特点、学校自身条件、课程标准来选择项目,编写具有自身特色的项目化教材。教师作为教学的设计者和实施者,其能力和水平直接影响课程设计的水平和实施效果,应给予教师时间进行充分准备,包括岗位调研、生产项目选择、课程项目设计等,并在实施过程中不断优化。
参考文献:
[1]卞进发,彭德厚.化工工艺概论[M].北京:化学工业出版社,2010.
[2]姜大源,吴全全.德国职业教育学习领域的课程方案研究[J].中国职业技术教育,2007(2):47-54.
Study on Project Design of Specialty Courses Based on Real Scene in Higher Vocational Schools
——The Case of Project Design of the Course of “Outline of Chemical Process”
ZHANG Song-bin
(Jiangsu City Vocational College, Rudong Jiangsu 226400, China)
AbstractThe project design of specialty courses based on real scene in higher vocational schools is to take the working task as the centre, choose the production process with close relationship with courses, decompose the work projects according to the working tasks, set up learning projects according to the work projects and integrate professional theory knowledge into learning projects. In the project design of the course of “Outline of Chemical Process”, it is necessary to choose “yearly producing 1000 tons ethyl cyanoacetate by ester exchange method” as the carrier of the course, and divide it into three work projects that is the pretreatment of raw material, the control of chemical reaction process as well as the separation and refinement of products. moreover, the organization and implementing of projects needs to launch around producing process.
Key wordshigher vocational schools; specialty courses; Outline of chemical process; real scene; project design