葛彩霞,刘媛媛,冯喜成,刘 刚,张宝玲
(1.山东化工职业学院 化学工程系,山东 潍坊 261108; 2.山东新和成药业有限公司 605分厂,山东 潍坊 261108)
随着炼化技术以及计算机、现代分析技术智能化发展的不断进步,炼化产业分工向着更加专业化、精细化的方向发展,催生了一大批高素质、技能型人才的培养需求。在以深化校企合作、产教融合为导向的职业教育背景下,“石油化学”课程[1]作为高职院校石油炼制、石油化工专业学生的专业基础课,综合了基础化学及仪器分析等化学基础理论,知识具有综合性、全面性、复杂性。通过“石油化学”课程的学习,使学生了解石油化学组成的研究方法、石油的烃类和非烃类组成的特点;熟悉主要石油产品的物理性质及化学组成,着重掌握物理性质和化学组成之间的关系,以及发动机燃料(汽油、柴油和喷气燃料)的使用规格和发展趋势;熟悉石油加工过程中的主要过程及其主要化学反应,掌握石油加工(包括天然气化学等)中催化反应及非催化反应的一般规律,从而不断培养学生炼化专业技能和水平,为就业奠定基础。
为了适应“宽专业、厚基础”,全面培养现代石油化工企业专业技术人员的需要,在“石油化学”课程改革与实践过程中,针对目前工科学生专业知识的要求,拓展、加深了学生专业基础理论知识,以掌握现代石油化工领域新理论、新标准、新技术的发展趋势为目标。通过石油化学的学习,培养学生分析问题、逻辑推理能力、自学能力、独立思考能力和创新能力,并培养其将化学基础理论知识与石油加工工程实践相结合的能力,为社会培养出更多优秀的石油化工类专业人才,并促进石油化工专业教学效率和教学质量的提升。由此可见,推行“石油化学”课程改革与实践势在必行。
2.1.1 串联教学模式
串联教学模式主要将石油化学课程的教学内容当做一个整体,重点关注知识的内在联系,例如在进行原油知识教学改革与实践时,可按照认识石油-分析石油-评价石油的内在逻辑顺序,将第一章、第二章、第六章中石油的相关知识点有针对性筛选出来,串联和衔接知识点,并有效组建知识模块,教师在教学过程中运用思维导图,将理论知识形成知识树,通过讲解、交流、互动、反馈等环节,让这棵树在学生心中随着时间而更加枝繁叶茂。
2.1.2 项目驱动[2]教学模式
目前,项目化教学已成为职业教育的一种新型的教学模式,尊重学生的教学主体性地位,将课堂交还给学生,提高学生主人翁意识,实现教学做一体化。项目驱动教学模式主要是由教师提出教学课题和教学任务,然后积极引导和鼓励学生去主动探索与相互合作共同研讨课题,并完成任务,活跃了教学氛围,创设良好学习环境。在教学过程中,结合教学内容,设置理论项目、实践项目、实验项目三种类型。
(1)本课程理论教学项目占40课时左右,占整个教学进度的二分之一。该部分教学项目主要设定为相关理论话题的模块化设计,并组织展示、交流、分享。在理论环节,学生根据教师下达学习任务,课前以小组形式(4~6人)准备相关内容,并在课堂上展示和分享,最后由教师点评,并进行必要补充,同时由学生提出疑问,由小组与教师协同解答,并实施对小组及组员的交叉式评价。
(2)本课程实践项目占用10个课时。该部分以主要介绍炼厂工艺流程(催化裂化、催化重整、催化加氢工艺装置等),实践性较强。针对这部分内容开展项目化教学,根据炼厂操作室实际,将学生8~10人为一组,分为内操、外操、主操、技术员及班长等,联系与接洽就近的炼厂,将学生分流到炼厂工艺操作室进行实际的跟班操作和实习,然后由炼厂工作操作人员对学生表现进行评分,教师根据评分结果反馈到项目小组成员,并进行点评。
(3)实验项目。本课程涉及实验的知识包括油品的密度、残炭、硫含量、族组成、馏程等的分析和测定,占用20课时左右。该部分内容主要以实验为主,对分析操作技能要求较高。根据项目内容,将学生6人一组,分别对送样、预处理、分析操作、实验结果记录和计算等过程配置相应人数,按照炼厂油品分析室的分析流程进行情境模拟。
2.1.3 多媒体信息技术的辅助
在信息科技不断发展的今天,多媒体信息技术在教学中运用的较为广泛。在石油化学课程的教学过程中,针对合教学内容特点,可将石油化学相关知识和工艺流程制作成FLASH课件,比如微课等,将一些石油化学知识直观化和具体化的展示给学生,更加有利于学生学习和掌握石油化学教学知识。例如石油化学组成,可将其构成内容以图片、视频等形式从教学课件中展示出来,让学生能够更加清晰的了解和指导石油化学的组成内容及其特定。再如,在第一堂课,可通过播放上海世博会石油馆的4D影片“石油的梦想”,开启学生对石油的启蒙认识和理解。
2.1.4 恰当运用情境、案例,贴近工业实际,激发学生兴趣
基于现代职业教育理念,深化校企合作,产教深度融合,“石油化学”这门课程虽理论性较强,但和炼油工业生产的贴合度也更高。本门课程标准中,石油的化学组成、理化性质及分析测定方法、评价尤为重要。在实际的炼油生产中,制定科学而合理的原油加工方案必须要以石油的化学组成、馏分组成、族组成为依据,结合石油理化性质,如密度、残炭含量、族组成、碱性氮含量、硫含量等,还要根据产品特性。由于原油进口的不确定性和复杂性,导致在实际生产中可能会出现汽油产率偏低、干气产率偏高、生焦倾向大等问题,在教学设计过程中,教师可将上述问题设计为案例的形式,组织学生利用所学知识进行分析、研究,以此将学生带入到工业分析实验员的角色情境中,激发学生的潜在兴趣。
随着高等教育信息化教学改革的不断推进,传统课堂教学已逐渐不能满足现代职业学生的求知“口味”,互联网+教学以新型教学工具的优势,拓宽了教学视野,改善了高职课堂的教学环境、教学行为、学习方式,提高了课堂效率,日渐成为被学生喜闻乐见的新型教学生态。
在课前,教师可利用蓝墨云班课、易班等移动教学平台,向学生推送已制作的各类教学资源,帮助学生课前预习。这类学习资源形式比较灵活,可包括课前学习任务单、教学视频、课件、微课、动画等。学生可通过手机随时随地在班课中查看学习资源。教师在课前可了解学生的学习情况,并对未及时完成课前学习的学生推送提醒通知,还可通过云班课“测验”“问卷调查”等检查学习效果。此外,教师也可利用微信这一交流工具,组建本专业班级微信群,在群里定期发布学习任务、作业布置、疑难解惑等,并组织学生定期打卡学习,让枯燥的理论知识逐渐渗入到学生的日常学习中,既拉近了教师与学生的距离,也提供一种交流平台,让学生更加易于接受。
在课堂,教师确定教学目标要点及教学活动,完成知识内化或技能习得,以问题为导向、目标为导向,组织开展小组讨论、头脑风暴、学科前沿分享等教学活动,以实现翻转式课堂。
在传统教学理念里,课程教学效果往往通过闭卷考试的形式予以反映,并将笔试成绩作为唯一的考核标准。然而,随着高等职业教育的改革[3]及人才培养目标及模式的转变,社会对高素质、技能型人才予以更多期待。因此,在本门课程的教学改革过程中,应适当淡化结业笔试,更加注重对学生专业素质、动手操作实践能力、团队协作、学以致用等综合技能的培养,如可通过课程结束以知识竞赛;以高硫原油的危害及分析方法为探究课题,小组协作完成小论文;或组织学生到现场参观催化裂化装置、催化重整装置、柴油加氢装置等,将学生脑中的概念、公式、名词、变化规律等通过多种形式由抽象变具体,简化思考逻辑步骤,健全多种形式相结合的考核方式。
综上所述,在进行石油化学课程改革与实践过程中,高职院校的专业教师要破除传统的教学方法和模式,不断推陈出新,结合石油化学课程的教学实际,不断引导学生去主动学习理论知识,夯实实践技能,培养学生学习的主动性、积极性和创造性,不断提升教学效率,为社会培养出更多高素质、技能型人才。