汪 萍,蒋 艳,唐国钢,张伟党
(镇江高等专科学校化工系,江苏镇江 212003)
项目教学法在“工业分析技术”中的应用
汪 萍,蒋 艳,唐国钢,张伟党
(镇江高等专科学校化工系,江苏镇江 212003)
在“工业分析技术”课程中应用项目教学法,可以调动学生的学习积极性,培养学生创新能力和综合职业能力,从而提高教学质量。
工业分析;项目教学;教学改革
长江三角洲地区是我国最大的化工生产区,尤其是江苏省和上海市。长期以来,化工行业是长江三角洲地区的重要经济支柱,包括日用化工、精细化工、农用化工、有机化工、石油化工等。长三角地区急需一批高层次、高素质的技能型、应用型分析人才。在这一行业背景下,现有的和新生的化工生产企业对工业分析与检验专业高素质、高技能人才有着迫切的需求[1]。
“工业分析技术”是综合多门学科知识、对分析方法进行实际应用和研究的一门专业技能课程,具有很强的实践性。该课程主要培养学生的专业应用能力,使学生能够完成工业分析过程中的采样、制样、分析、数据处理、报告撰写等工作任务,能够胜任企业的化学分析检验工作[2-3]。
以往的“工业分析技术”主要采用“理论教学加实验”的方式,由于理论和实验时间间隔较长,学生的理论学习和实验时常脱节,而且课程实验以验证性实验为主,学生的独立思考能力和解决实际问题的能力得不到充分锻炼,导致部分学生就业后,专业岗位操作能力、技术应用能力和正确分析数据的能力有所欠缺,与企业的实际要求相差甚远。将理论知识和实践操作结合起来[4],实施模块化教学——项目教学法,可以使学生在基于实际工作过程的实验实训中掌握各种工业原料、产品、副产品、三废的采样、制样和分析方法,提高分析问题和解决问题的能力[5],就业后能快速适应企业的岗位工作,并成为企业骨干。
“工业分析技术”课程的教学目标:
1)让学生掌握工业原料及产品检验方法的原理,掌握主要分析仪器的工作原理,主要技术指标的测定方法。
2)让学生掌握分析仪器的操作和维护,分析流程的设计、数据处理,具备撰写报告的能力。
3)让学生能评定原料和产品的质量,检查工艺过程是否正常,从而能够及时、正确指导生产,经济合理的使用原料、燃料,及时发现、消除生产的缺陷,减少废品,提高产品质量。
应以适应分析与检验专业人才需求为标准,根据理论知识与实践技能相结合的原则选择、调整课程内容,实施项目化教学。在进行项目选择时,立足于企业实际,以实际生产中原料、中间产品、产品、副产品、三废等为检测项目。根据项目流程,对工作任务、评判标准等教学元素进行设计。通过对企业进行调研和对毕业生的就业情况进行分析,确定本课程的8个教学项目:
1)工业用水质量控制。
2)煤炭质量检测。
3)石油产品分析。
4)尾气、废气有害物质检测。
5)硅酸盐成分检测。
6)化学肥料分析。
7)钢铁材料分析。
8)化工产品分析。
在具体教学内容的安排上,总学时数为80,其中理论课40学时,实践课40学时。
课程内容以工作过程为主线,按实际的工作过程进行任务划分,以锂电正极材料的测试为例,详见表1。
表1 锂电正极材料的测试项目任务设置
将课程内容设定为某一项工作任务,学生按照查资料→确定实施方案→制定工作步骤→实施实验→数据报告→评价效果等6个工作过程去完成。在教学实施过程中,培养学生查阅资料、自主学习的能力,正确选择实验方法的能力,实施实验及处理实验数据的能力,团队合作意识[5]。对已经具备一些理论基础及基本实验技能的二年级学生来说,项目教学法有利于他们进一步提高综合素质。
2.1 设计教学环境
以一个待解决的实际问题为项目源头,设计与实际生产情况基本相近的教学环境,把学生引入其中,让其运用某些知识点解决问题。首先,教师与学生要进行角色认定,教师充当导演的角色,提出问题,并充分发挥学生的主观能动性。其次,教师要改变教学方法,利用启发与课堂讨论相结合的方式厘清重点,一些具体的内容或可能出现的问题让学生在实际操作自己发现,自主解决,以提高学生的学习兴趣和解决实际问题的能力。
2.2 确定工作方案
让学生独立思考,通过小组讨论,归纳总结知识点,分析、解决问题,并制定解决问题的工作方案。教师的主要责任在于组织学生集体讨论工作方案,启发、引导学生去独立思考,并给予一定的方法指导。让学生在完成检测方案的过程中,通过实际参与激发探索的兴趣,做到乐学、会学。2.3 实施工作方案
前期的实验准备阶段会有大量的实验药品需要配置,尽可能让学生在课余时间自己动手配置,以培养学生的实际工作能力。按照制定的工作方案,尽量模拟实际工作过程中的实验任务,包括前期的实验准备、试样的采取、制样、分析、项目报告,保证实验的完整性。不同样品有不同的采样、制样方法(如水样、气体样品、钢铁、石油、矿石、肥料和化工产品等),不同的样品分析过程也不同。进入实验阶段,学生分小组在规定的时间内完成分析测试、数据处理等工作。最后,形成一份详细的项目报告。
基于学生已经学过“分析化学”和“仪器分析”课程,教师在这个环节可以根据操作的难易程度,给予一定的操作示范,采取巡查的方式检查学生完成项目的情况。对任务完成过程中存在的问题,进行集中点评,个别辅导。这样,可以了解学生对课程内容的掌握情况,便于对后续课程进行有的放矢的教学。
2.4 协作学习
开展小组讨论,组员分工协作,共同完成分析项目,对照相关检测标准,出具项目结果。在这个过程中,协作学习是关键,可以极大地激发学生的积极性和创造性,培养学生的团队精神、协作精神、创新精神。
以硅酸盐成份分析为例,具体做法是:由教师指定实际分析样品及要求分析的项目,学生查阅资料,确定项目实施方案,包括试验前期准备、取样方式、取样量、试样的消解以及确定硅、铁、亚铁、铝、钛、钙、镁、磷、锰、钾、钠、水分、有机碳、烧失量等的测试方法。试验完成后,进行数据处理、出具项目报告等,其间,教师给予一定的指导,最后出具一份系统的质量检测报告。学生通过自己动手,加深了对理论知识的理解,进一步熟悉了分析仪器的操作规范,提高了动手动脑的能力。
项目化教学对实验实训场所有一定的要求,镇江高等专科学校专门为学生配备了校内校外实训基地。2012年,镇江高等专科学校由中央财政支持的“工业分析与检验综合实训基地”建设项目获得批准,该实训基地的建设是以现代职业教育理念为指导,以市场需求为导向,以全面提高人才培养质量为目标,设施现代化、功能综合化、产学研一体化的实训基地。该基地为日常教学、校内实训以及学生毕业论文撰写等环节提供了优越的条件。日常教学活动主要在校内实训室完成,融教学与实训为一体。
另外,镇江高等专科学校还选取了与学校长期合作的多个企事业单位作为校外实训基地,把实验课堂安排在生产一线。合作单位主要有江苏索普(集团)有限公司、江苏太白集团有限公司、镇江市环境监测中心站、镇江出入境检验检疫局综合技术中心、江苏科捷锂电池有限公司等。学生可以深入生产一线参与企业的实际生产过程,以工厂实际的样品作为分析对象进行分析检验,从原材料、中间品、辅料到成品的分析,在实际应用中学习。通过与企业的合作,可以让学生在走出校门之前对实际的工作岗位有所了解,缩短实际上岗时的磨合期。
实验教学中,以“双师素质型”教师和企业兼职技术人员为主导,采用“理论实践一体化”教学模式,模拟企业实际工作过程,按照国家标准进行分析。让学生体验真实的生产过程,进一步理解所学理论知识在实际生产中的应用,学以致用。
由于“工业分析技术”课程内容涉及面广,如化工、环保、石油、轻工、医药、冶金、地质、食品、建材等,且实践性较强,如果采取传统的课堂考试会使学生产生畏难情绪,也不利于考查学生的实际动手能力,而将“卷面考核”与“实验考核”结合起来,效果会更好。学生每完成一项工作任务,给予相应的评价,在构建的真实工作环境中进行考核,可以全面考核学生的知识水平和实践能力[6]。
卷面考核内容包括工业分析技术的理论知识、基本操作,重点考查学生掌握工业原料及产品检验方法的原理、主要分析仪器的工作原理、主要技术指标的测定方法的情况。
实验考核主要从实验设计、实验操作和数据处理等方面综合评定实验成绩。
1)实验设计主要考察学生资料的查阅与整理、相关产品不同分析方法的实际应用能力。
2)实验操作主要考察学生生产分析应用能力,实验室仪器设备的使用、管理、维护能力,实验操作过程中问题处理的能力。
3)数据处理主要考核学生合理采集、分析数据的能力,撰写项目报告的能力。
这样的考核方式真实、公正地反映了学生的知识水平和实践能力,避免了“高分低能”的现象。
“工业分析技术”根据教学内容选用具体的教学项目。项目过程注重理论联系实践,强调“做中学”“学中做”。在制定工作方案的过程中,学生对自己能否完成工作任务以及完成的情况充满期待,使一些枯燥乏味的理论知识变得生动、鲜活起来。在教学过程中,学生提高了整合资料、分析问题、实际操作能力。模拟实际的生产情境,学生可以更好地了解实际生产过程及可能遇到的问题和困难,并运用自己所学的知识去解决它,提高专业岗位的技术能力和职业能力,满足工作岗位的需求。
[1]戴启昌,张爽爽.加强高职课程教学改革,服务社会经济发展:以《工业分析》课程教学改革为例[J].襄樊职业技术学院学报,2010,9(5):102-104.
[2]杨龙,周学军,皮燕萍.对高职工业分析与检验专业课程改革的探析[J].职教论坛,2010(11):49-51.
[3]陈渊,陈宪明,罗济文,等.工业分析课程教学改革探讨[J].广东化工,2011,38(216):240-241.
[4]梁红,高红武,周清,等.工业分析专题实验项目教学模式设计研究[J].云南大学学报:自然科学版,2011,33(S1):351-354.
[5]钟起志,高学鹏,郭璇,等.提高工业分析实验教学课程效果的方法与实践[J].江西化工,2011(2):176-178.
[6]暴晨霞.高职工业分析课程项目化教学的探索与实践[J].广州化工,2011,39(20):156-157.
〔责任编辑:卢 蕊〕
App lication of the project-based teaching method in Industrial Analysis Technology
WANG Ping,JIANG Yan,TANG Guo-gang,ZHANGWei-dang
(Chemical Engineering Department,Zhenjiang College,Zhenjiang 212003,China)
This thesis introduced the application of the project-based teachingmethod in Industry Analysis Technology.Application of thismethod can arouse the students'learning initiative,cultivate the innovation capability and comprehensive occupation capability,and thus improve the quality of teaching.
Industrial Analysis;project-based teaching;teaching reform
G642.0
C
1008-8148(2014)04-0113-03
2014-05-11
镇江市科协研究课题(KXYB-02);江苏省教育厅高校哲学社会科学基金指导项目(2013SJD880117);镇江高等专科学校2014年实践教学改革项目(GZ2014SJ106)
汪 萍(1980—),女,江苏阜宁人,讲师,博士生,主要从事纳米材料、功能材料研究;蒋 艳(1982—),女,江苏溧水人,讲师,硕士,主要从事聚合物材料研究。