传热操作一体化课改的探索

王铁民

(山东化工技师学院，山东 滕州 277500)

大国工匠和工匠精神，是国家在技工院校技能人才培养中，提倡的目标。如何把技工院校的学生培养成具有工匠精神的高技能人才，是当前技工院校需要思考的问题。在当前形势下，近几年来，我校积极深入探索一体化课改，并不断推进。一方面，加大实训装置的投入，根据专业培养目标及人才培养方案，建成了与化工生产相接近的化工单元及综合实训基地。其中，化工单元实训操作实训室，包括流体输送、传热、吸收解吸、精馏、反应器及非均相分离共计六个实训室，包括了化工生产中常见的单元操作，在我院的教学及企业培训中，发挥着重要的作用。另一方面，积极探索一体化课改模式，请课改专家对一线教师，分批次，进行培训和指导。一线教师，选取自己的课改课程，积极参与，不断完善自己的课改框架，充实任务内容，选取试点班级，应用到实际教学中，取得了不错的效果。在当前一体化课改的大趋势中，如何打破传统的实训教学模式，探索出新的项目化教学模式，是我们如今面对的重要课题。在我院一体化课改进程中，我选择了传热实训操作作为课改的一门课程，结合传热实训装置及我院学生的特点，现将课改的过程总结成以下方面：

1 传热实训装置简介

化工单元操作实训课，包括两个系统，指实训操作系统与仿真操作系统。通过实操系统，营造与化工企业生产相近的氛围，使学生真实的感受到化工生产的特点，养成良好的职业素质；仿真操作系统则可以充分依据化工行业"易燃易爆、有毒有害、高温高压"的特点、着重模拟化工生产过程中的各种单元操作、各单元操作之间的配合(即工段)操作和某一产品的整个生产工艺操作，模拟生产过程中的不正常现象及其处理，帮助学生掌握化工操作技能和培养技术应用能力。

传热实训装置是我院与杭州言实科技有限公司共同开发，本传热实训装置采用了化工技术、自动化控制技术和网络技术的最新成果，实现了工厂情景化、故障模拟化、操作实际化和控制网络化。本装置采用工厂里实际应用的工艺流程，不锈钢框架结构，用泵输送流体，操作方式与工厂里基本一致，使学生能够身临其境。

与设备相配套的还有仪表操作台和DCS控制系统。设备上电之后，控参数的传感器将监信号送到操作台的仪表上，可以通过仪表实时监控设备的运行状况。也可以通过计算机进行数据的远程采集传输，装置采用工业控制系统，使学生充分体会中控室的作用。

传热装置的主要功能：

(1)实验：能够完成基本传热实验，通过调节物料流量，改变物料的出口温度，达到传热要求。

(2)实训：本培训装置是工厂生产设备的室内版，其设备配置和操作方式与工厂基本一致，通过实际操作，模拟工厂换热器的操作(换热器的串联及并联操作等)。传热装置(1--6号)设有两个换热器，(7、8号)传热装置设有三个换热器，能够在传热正常操作中进行换热器的串联、并联的切换操作。装置还设计了两个故障：①水蒸气混入不凝性气体(压缩空气)；②冷凝水排水不畅

传热实训装置工艺流程见图1。

图1 传热实训装置工艺流程图

2 课改的实施

按照原来传统的实训课教学模式，传热单元实训一般按照以下方式进行：传热理论知识讲解，学生分组熟悉传热装置流程，学习传热操作规程，教师操作示范，学生分组训练、教师巡回指导，传热操作考核。此种教学模式以教师讲解和示范为主，学生被动学习，难以突出学生的主观能动性。因此，我们调查了企业对人才的专业技能需求和职业素质要求，并借鉴“Tell me，I will forget；Show me，I will remember；Let's do it, I will understand.”的教学思想，强调学生技能培养。

没有调查就没有发言权，为了了解现在化工企业对操作人员的知识和技能等综合素质要求，我们假期里，到周边的化工企业走访，对企业管理人员和现场操作员，进行了问卷调研。将问卷结果汇总后，得出化工企业对操作人员要求的素质。企业对操作员的要求明确了，那么，我们应如何培养学生，满足企业的用人需求呢？ 我们还是按照原来传统的教学模式，教师讲解、示范，学生认真听讲，分组训练。这样两节课过后，学生可能学会操作了，但是为什么这样操作，学生是不理解的，只是机械的模仿教师的操作。

以《化工原理》这门专业核心课程为例，我们把这门课，分解成流体输送、传热、反应、精馏、吸收和非均相物系分离等几个学习活动。每个学习活动，分为若干个任务。在学习过程中，每个小组，成员间相互配合，完成任务，任务完成后，要进行检验和评价。评价后，进行反馈，总结。

课前，把每个学习活动的工作页准备好，提前一天，发给学生。让学生预习，明确本次课的任务，根据工作页上的引导问题，利用网络等手段，获取相关的资料如图片、视频等。

上课时，教师先要明确目标和任务，按照学习过程进行实施。在这个过程中，教师只是组织者，学生是具体的实施者。学生在完成任务的实施过程中，很可能会出现各种各样的错误，这时，只要不会出现人身的伤害和设备的损坏，教师不要干预。等该小组学生完成任务后，通过让其他小组评价的方式，对出现的问题，进行分析。

各组完成任务后，组内讨论，找出一名代表，进行汇报。汇报内容，应包括：任务完成情况，任务实施中出现的错误，出错的原因，改进的方法，心得体会，小组成员的配合情况等。最后，教师评价每个小组的汇报的情况。

在整个教学过程中，学生是主体，教师是主导，但教师的作用却不可或缺，这主要体现在以下几点：

(1) 课前工作页的准备。了解学生对本次课内容的知识储备情况，教师制定的工作页中的工作任务应包含的的知识点、技能点和职业素质。知识点和技能点，要仔细进行分析、筛查，不要有遗漏或不对应的情况。

每次课的工作任务，要评估学生掌握了知识点和技能点后，能否完成相应的工作任务。如果学生完成不了工作任务，要对该工作任务对应的的知识点和技能点进行修改。评分表的制定，要包括完成工作任务的重要环节，每个环节要有相应的评价得分，还要根据每次课的内容，有所调整。

(2) 课堂上，按照学习过程，以工作任务的解读，任务的分工，方案的制定和确认，任务的实施，任务的检验，开展教学活动。教师要保证每个环节的顺利实施，当某一个环节，出现问题，无法正常进行时，教师要和学生一起，分析原因，指出问题所在，帮助学生排除困难，使任务能够顺利、按时完成。教师要监督每个任务的实施过程，出现的错误，及时记录下来，不要阻断任务的实施过程。

当所有小组的任务完成时，教师要组织每个小组，分组进行任务完成情况的汇报。小组间要进行互评，组内要进行自评。教师根据任务汇报情况、任务完成的标准及每个组操作过程的记录，客观的进行评价。整个评价过程，以学生评价为辅，教师评价为主。对每个组评价时，加分，扣分，应有充分的理由，要让每个组的学生都信服。评价客观、公平、公正，令人信服，只有这样，才能鼓励各组完成任务的积极性，各组间形成良性竞争，相互学习，取长补短，共同进步。

(3) 各组汇报时，为了给每个学生提供展示自我的平台，每次选不同的学生进行汇报，锻炼每个学生的语言组织和表达能力。即使有的学生汇报时，出现语言组织混乱、表达不清楚等问题，也要多鼓励，指出其问题所在，让其平时多说、多练，好好准备，下次汇报时，继续给他机会汇报。

(4) 每个学习活动完成后，教师如何来检验本次教学效果呢？教学效果的检验，应包括对技能点的检验和知识点的检验两个部分。在每个任务都完成后，留出一定的时间，再布置与本次课任务相近的另一个任务，任务难度看学生情况确定，要求学生分小组去完成，检验学生对该任务技能点的掌握情况。利用手机上问卷答题的形式，回答一些重要的知识点，时时答题，汇总结果，检验学生是否掌握了知识点。教学效果检验完成后后，要将检验结果进行汇总、分析和总结，反思教学过程存在的问题，应该如何改进，提高教学效果。

(5) 通过每次课的工作任务的实施，同时对学生进行工作素质的培养，包括：个人安全防护、工量具和材料的准备及使用后的整理、安全规范操作、现场巡检和操作运行数据的记录、任务的汇报及废油、废液和废弃物的处理等。让学生在每次课完成工作任务的同时，潜移默化中，培养学生的安全意识、环保意识、规范使用工量具、规范操作。

3 课改的思考

3.1 传热实训装置的改进

由于化工企业的生产特点，学生通常无法遇到由于不当操作而引起的各类故障的情况，也就很难掌握解决实际操作故障和技术障碍的本领。为此，在传热实训室建设中，在部分传热实训装置中，通过故障的人为设置，将化工生产换热操作中，可能出现的各种不正常现象，通过故障点的设置，在正常换热操作中表现出来，让学生根据换热的异常现象，进行判断和正确处理，排除故障，保证换热的正常进行，提高学生的操作应对能力。

3.2 一体化实施过程遇到的问题

在一体化课程实施过程中，遇到的一些问题，包括以下几点：

(1)一些学生对一体化的不理解，以前上课，都是老师在讲，学生在听。有不懂得的问题，学生提出来，老师进行讲解答疑。现在一体化课程，老师基本不讲了，只是布置任务，让学生自己去完成，学生很不理解。自己查找资料，制定计划，按计划实施，完成任务。在这个过程里，自己好像没学到什么知识和技能。

不要把一体化课改神话，一体化也是一种教学形式，只不过打破了原来传统的教学模式，让学生变成课堂的主角，教师变成了配角，但教学目标没有变，只是让学生变被动为主动，掌握知识点和技能点。

(2)工作任务的评价，包括组内评价、小组间互评和教师评价。组内评价容易出现，互相打高分；组间评价容易出现，自己组得高分，别的组得低分。其实这样的目的只有一个，希望自

己或自己的组，在评价环节能够高分胜出。针对这种情况，教师要提前告知，实事求是，避免这种不公正现象的出现。还有确定评价占比时，提高教师评价的比重，降低组内评价和组间评价的比重，尽量将这种影响降低。

(3)对于一些常见化工单元设备，如泵、压缩机、换热器等的结构、工作原理的认知，学生获得资料的途径，多是教材和网络。很多时候，学生找到资料，也很难理解。针对这种情况，学校应创造条件，出资购买化工企业经过大修后淘汰下来的单元设备，并定期更新，安放到对应的实训室中，在教师的帮助下，供学生拆卸、查看和组装，有助于学生对化工单元设备结构的认知。在学校网站，建立化工单元设备的资源网，丰富图片、视频等资源，供学生随时查看。

(4)定期举办技能操作竞赛，鼓励学生组队参加，在比赛中找出差距，锻炼学生的操作技能和团队合作能力。

通过一体化课程的实践，有一定的收获，学生主动学习，自己通过各种途径，查阅资料，制定计划，相互配合，完成任务。但也有很多不足，例如，没考虑学生的实际情况，布置的任务难度较大，学生完成不了；布置的任务包括的知识点和技能点不对应等。相信在今后不断的实践和改进，一体化课改，一定会取得预期的效果。