任务驱动教学法在化工专业实训中的应用

【摘要】文章以“筛板塔精馏操作”实训为例，以2013级，2014级化学工程与工艺专业的学生为研究对象，分别实施传统教学法和任务驱动教学法，比较教学效果。结果表明，实验组学生对理论知识、操作技能、故障处理的掌握情况都比对照组好。任务驱动教学法应用于化学工程与工艺专业实训教学中，能有效提高教学效果。

【关键词】任务驱动教学法 化工专业实训 传统教学法

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）06-0077-03

一、化工专业实训在化工类实践教学体系中的地位

化工专业实训是应用型本科人才培养计划中非常重要的实践性教学环节，学生已通过课程实验具备一定理论知识，通过教学实习建立了感性的工程觀念，通过专业实训使学生在掌握基本原理的基础上，通过与企业生产实际相符合的专业实训项目开展，培养工艺观点，训练观察、分析和解决工程实际问题的独立工作能力，学习操作控制与生产管理的有关知识，增长专业生产实际知识和技能。专业实训是学生顶岗实习前的教学过渡。

二、传统的实践教学法

传统的实践教学法以教师的传授为主，教师课前将实践方案交学生预习，课上通过教师讲解、演示、学生操作，课后学生写实训报告，教师批阅实训报告等流程进行，在整个实践教学中，学生处于被动的接收知识，被动按实训方案中规定步骤操作，偏向于填鸭式教学，学生在整个实训过程中缺乏主动思考，不能从根本上提高学生学习积极性，教学效果较差。

三、任务驱动教学法的特点

任务驱动教学法是首先是由教师仔细分析课程结构和具体实训项目内容，为每个实训项目制定目标明确、难度适当、具有实用性和可操作性的任务[1]，学生分组接受任务，分组后学生根据制定任务进行明确分工，拟定过程数据记录表格、操作步骤，教师仅针对实训装置讲解注意事项，检查记录表格的合理性及操作步骤的可行性，在实训过程中利用远程计算机控制系统人为设置故障点，最后根据学生完成任务的情况及实训过程中故障处理情况对每个学生整个实训环节进行评价。

任务驱动法分“四个阶段”和“两条主线”进行[2]，“四个阶段”即“规划阶段”、“预习阶段”、“实施阶段”和“评价阶段”，“两条主线”即“教师教学主线”和“学生学习主线”，教师教学主线强调实训组织、明确实训任务、制定考评细则，实施过程和结果考核；学生学习主线强调通过网络仿真教学平台进行仿真模拟实训，达到熟悉装置及流程的目的；根据任务书按角色进行合理分工，随时监控工艺参数并根据参数变化准确判断并调节参数，做好实训项目过程数据记录，共同完成实训任务。

任务驱动法教学过程中，教师的教学和学生的学习都围绕制定的任务来完成，分工明确，任务具体，学生在整个实训过程中目的明确，能充分调动学生的积极性，发挥学生在学习中的主体作用。教师在教学过程中改变以前的灌输式教学，更多的是组织、引导学生发现问题，解决问题，也有利于培养学生的学习能力、分析解决问题能力、实践和创新能力、管理沟通合作能力及危机处理能力[3]。

四、任务驱动法在化学工程与工艺专业专业实训课程教学中的应用

精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。

精馏实训的教学目标是使学生在掌握精馏分离过程的基本原理和流程的基础上，学会精馏塔全回流和部分回流的基本操作，了解操作参数对精馏的影响；能正确使用液位计、流量计、压力表、温度计等仪表，掌握化工仪表和自动化在精馏过程中的应用；熟悉塔的结构与塔盘的布置情况；学会处理筛板塔塔板压降、液泛、漏液、雾沫夹带等不正常情况的处理。通过精馏操作实训使学生熟练运用基本技能完成工业精馏操作，独立处理精馏操作中出现的问题，解决精馏操作中的工艺难题。

1.筛板塔精馏操作实训现有教学条件

化工仿真网络平台

精馏实训仿真软件

筛板塔精馏实训装置2套（远程控制教师站1个，学生工作站1个）

2.情景创设

根据现有教学条件，学生自主登录仿真软件平台，通过运行精馏实训仿真软件，模拟原料液配置和流量调节，模拟精馏塔开、停车，掌握精馏基本操作。

实训现场提供筛板塔精馏实训装置1套，筛板精馏工艺流程图，筛板精馏操作规程等设备技术文件，学生在实训装置分别承担化工生产中调度、内操、外操角色完成教师布置的实训任务。

3.教学组织

通过开放仿真软件平台，学生自主通过仿真软件完成实训实操前的预习并提交实训预约申请。

教师通过调阅学生仿真评分情况，按学生预约情况进行编组，确定小组项目实训时间。

学院现有筛板塔精馏实训装置2套，实验室采取预约开放方式开展实训，同一时间多套不同装置同时对学生开放，学生根据预约情况分组在不同装置上完成实训任务。

4.任务下达

教师根据现有实训条件布置任务，任务下达后，教师不讲解如何去完成，仅说明任务完成过程的基本要求和注意事项，要求学生小组间的分工模拟工厂实际中调度、内操、外操等角色共同完成任务。学生根据任务书及任务分析表自行设计操作步骤、数据记录表，教师检查可行性并提出合理建议（表1、表2）。

5.教学过程

学生根据教师批准的操作步骤及数据记录表格实施任务。在任务实施过程中，实施小组自己分工合作，每个成员都积极主动地动手操作，观察现象，记录过程数据，通过现象、数据分析问题，调节技术参数。

筛板塔精馏操作实训中的难点是如何根据温度曲线判断精馏塔的稳定性，如何调节回流比，如何通过计算机的远程控制实现对被控对象参数的调节，如何通过数字显示仪表实现对被控对象参数的调节，如何通过故障现象分析原因并正确处理等。

学生实训前，教师可通过学生设计的数据记录表判断学生对整个实训过程的掌握是否正确，实训过程中，模拟工厂内操、外操、调度岗位，3人1组，合理分工，针对不同任务进行轮换，使每个同学都能得到全面训练。

为模拟生产实践中可能存在的异常状况，教师可通过总控制室计算机或远程遥控制造异常现象，学生在整个实训过程中应及时发现参数变动，记录异常状况，分析原因并及时处理。

6.教学效果评价

评价是对学生实现实训任务取得的效果进行的判断，合理制定评价标准进行过程及结果评价是任务驱动教学法中非常重要的一环[4]，一方面，对学生实训过程进行及时评价，有利于提高学生的学习热情，也可以针对具体操作中存在的问题及时进行答疑、辅导，可提高学生的学习效率，完善学生认知结构；另一方面，对学生完成任务情况及时客观评分，有利于树立学生的成就感和自信心。

教师评价内容包括实训前的预习，实训过程，实训结果，数据记录与处理等，教师可根据实训内容的特点，针对实训项目制定评价表格，按项打分，可针对小组总体进行评价，也可针对小组个人分别进行评价（表5）。

五、任务驱动教学法与传统教学法的比较

以2013級，2014级化学工程与工艺专业的学生为例，每一级学生中1班采取传统教学法作为对照组，2班采取任务驱动法为实验组，两组教学方法不同，评价标准相同。从“筛板精馏塔操作实训”项目成绩来看，实验组学生的评价得分有明显提高。

六、总结

1.任务驱动教学法将学习情境设计的与生产岗位相近，模拟生产中的要求和分工，让学生在具备基本理论知识的基础上，将理论和实践合一，自行设计记录表和操作步骤，自主处理实训过程中异常状况，培养了学生分析问题和解决问题的能力，培养了学生的协同能力。

2.结合基于互联网的仿真平台和实训仿真软件，学生通过网络平台自行运行仿真软件，提高了学生自主学习的兴趣和能力。

3.开放实训车间的设置，提高了教学设备的利用时数，也保证了学生的教学效果。

4.任务驱动教学法让学生带着真实的任务去学习，学生完成任务的过程就是学习过程，学生在整个学习过程中有明确分工和任务，有具体的考核指标，能产生满足感和成就感，体现了学生学习的主体地位，激发了学生学习欲望。

参考文献：

[1]刘红梅.任务驱动式案例教学法的构建与应用[J].江苏高教，2016（6）：71-72

[2]郭双华.任务驱动教学法在精细化工专业实践教学中的应用[J].广东化工，2012，（39）4：241-243.

[3]林健.卓越工程师培养质量保障—基于工程教育认证的视角[M].北京.清华大学出版社，2016.

[4]林健.面向卓越工程师培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（6）：1-9.

作者简介：王洪林（1973-），男，湖北荆门人，高级实验师，主要从事化工专业实验教学及管理工作。Email：whl_8986@163.com 。