張松斌
(江蘇城市職業(yè)學(xué)院如東縣分院,江蘇南通226400)
基于項目研究的“精細(xì)化工概論”研究性學(xué)習(xí)模式探究
張松斌
(江蘇城市職業(yè)學(xué)院如東縣分院,江蘇南通226400)
通過對高職“精細(xì)化工概論”課程特點的分析,構(gòu)建了基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)模式,對模式的三條主線和實施的四個階段進(jìn)行了詳細(xì)論述,以期對高職專業(yè)課程教學(xué)改革有所啟示。
高職;精細(xì)化工概論;研究性學(xué)習(xí)模式
基于項目研究的研究性學(xué)習(xí),在國外被稱之為“設(shè)計型學(xué)習(xí)”或“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”,由加州理工大學(xué)多林·尼爾森(Doreen Nelson)教授創(chuàng)建。她認(rèn)為,“教師在設(shè)計型學(xué)習(xí)活動中挑戰(zhàn)學(xué)生,讓其去創(chuàng)造能夠反映主題、概念和標(biāo)準(zhǔn)的有形物體。有了這些物體,學(xué)生在一個互動的環(huán)境中學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)科,這樣能促進(jìn)信息的回憶和再利用?!被陧椖垦芯康难芯啃詫W(xué)習(xí),使學(xué)生參與到設(shè)計中,并進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)學(xué)科知識、設(shè)計技能和其他各方面能力,這種以學(xué)生為主體,理實一體、校企合作、學(xué)用結(jié)合的學(xué)習(xí)模式,為高職專業(yè)課程教學(xué)改革提供了一種可能,筆者將其用于高職“精細(xì)化工概論”課程教學(xué),實踐證明效果非常顯著。
“精細(xì)化工概論”主要介紹精細(xì)化學(xué)品所涉及的領(lǐng)域,內(nèi)容包括日用化學(xué)品、食品添加劑、膠粘劑、涂料、染料和顏料。學(xué)習(xí)“精細(xì)化工概論”的目的是使學(xué)生熟悉各類精細(xì)化工產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途和發(fā)展趨勢,懂得各類精細(xì)化工產(chǎn)品的主要生產(chǎn)方法。教材中介紹的典型日用化學(xué)品、山犁酸、聚醋酸乙烯酸膠粘劑、功能涂料、紡織工業(yè)中常用的染料,這些精細(xì)化工產(chǎn)品,一是用量大,二是生產(chǎn)工藝不復(fù)雜,三是當(dāng)?shù)氐幕て髽I(yè)都有生產(chǎn)。讓學(xué)生選擇其中一種精細(xì)化工產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)工藝設(shè)計,能使學(xué)生與當(dāng)?shù)氐木?xì)化工生產(chǎn)企業(yè)充分接觸,從而激發(fā)學(xué)生的探究熱情,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式屬于“順向”教學(xué),多林·尼爾森認(rèn)為,傳統(tǒng)的“順向”教學(xué)始于基本事實,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)掌握理論知識,存在重知識輕實踐的價值取向。而基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)采用“逆向思維”學(xué)習(xí)模型。多林·尼爾森認(rèn)為,“逆向思維”開始于最高級別的推理,將設(shè)計貫穿于課程的學(xué)習(xí)過程。學(xué)習(xí)“精細(xì)化工概論”,通過讓學(xué)生結(jié)合典型精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝設(shè)計進(jìn)行課程學(xué)習(xí),學(xué)生在設(shè)計中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中完成設(shè)計,學(xué)習(xí)和設(shè)計能力共同提高。構(gòu)建基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)模式,有利于書本知識與精細(xì)化工的產(chǎn)品生產(chǎn)實際的結(jié)合,有利于課堂和生產(chǎn)車間的結(jié)合,有利于學(xué)生活躍思維,有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題能力的提高。
根據(jù)“精細(xì)化工概論”的課程特點和構(gòu)建學(xué)習(xí)模式的意義分析,可以構(gòu)建基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)模式,這一學(xué)習(xí)模式包括三條主線,分為四個階段,如圖1所示。
圖1 基于項目研究的研究型學(xué)習(xí)模式
三條主線是以顯性的“編制研究指南→啟發(fā)引導(dǎo)→檢查督促→設(shè)計平臺→成果評價”的教師活動,“選擇項目→制定方案→合作探究→成果展示”的學(xué)生活動和隱性的“提供項目→提供指導(dǎo)人員→開放參觀→參與評價”企業(yè)支持活動構(gòu)成。三條主線并非孤立運行,而是相輔相成,學(xué)生活動主線是基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)模式的主體。
精細(xì)化工產(chǎn)品的合成工藝設(shè)計,其原理基本都一樣,包括五個階段:確定反應(yīng)原理,找出合成物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式;研究反應(yīng)機(jī)理,確定反應(yīng)機(jī)理或反應(yīng)步驟;研究合成工藝,確定反應(yīng)控制條件;選擇設(shè)備,根據(jù)生產(chǎn)能力,計算確定反應(yīng)設(shè)備;環(huán)保設(shè)計,分析可能的排放物,設(shè)計處理方式。對于課本中所涉及的精細(xì)化工產(chǎn)品,學(xué)生只要掌握其中一種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,就能起到觸類旁通和舉一反三的效果。
研究反應(yīng)機(jī)理,需要化學(xué)基礎(chǔ)知識,學(xué)生必須鉆研課本知識,學(xué)會從參考書、從互聯(lián)網(wǎng)等媒體中查找資料、選擇資料、分析資料,從而加深對課本知識的認(rèn)識。這個過程,實際上就是學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本知識的過程。研究合成工藝,需要化學(xué)工程方面知識,學(xué)生必須學(xué)會從課本中學(xué)習(xí)一般的生產(chǎn)工藝,然后到企業(yè)去,從實際化工生產(chǎn)中了解、分析、總結(jié)所研究合成產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。選擇合成設(shè)備,學(xué)生必須依靠工程技術(shù)人員和工人師傅,與工程技術(shù)人員和工人師傅一起研討合成產(chǎn)品所需的反應(yīng)設(shè)備。
學(xué)生的研究、學(xué)習(xí),既離不開教師的引導(dǎo),又離不開企業(yè)的支持,教師活動和企業(yè)支持活動,主要是為學(xué)生活動創(chuàng)設(shè)環(huán)境。學(xué)生們只有在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中,才彼此交往與聯(lián)系,從而發(fā)展自我情感,建構(gòu)自我知識體系。
1.創(chuàng)設(shè)情境階段。情境認(rèn)知理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于特定的情境對知識的主動建構(gòu)。因此,情境認(rèn)知理論主張設(shè)計以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)情境,強(qiáng)調(diào)情境在學(xué)習(xí)中的意義。長期以來,高職教學(xué)與中小學(xué)一樣,基本上實行的是以教師為中心,以書本知識為本位的教學(xué)模式,學(xué)生也習(xí)慣于這種模式?!熬?xì)化工概論”課程教學(xué),讓學(xué)生從傳統(tǒng)的教學(xué)模式過渡到基于項目研究的研究性學(xué)習(xí),必須創(chuàng)設(shè)研究性學(xué)習(xí)情境,需要做好四方面工作:一是強(qiáng)化引導(dǎo),利用傳統(tǒng)課程,通過教師講解,讓學(xué)生了解研究性學(xué)習(xí)意義;二是精心組織學(xué)生去化工企業(yè)參觀考察生產(chǎn)過程,讓學(xué)生了解該課程與化工企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系;三是下達(dá)研究任務(wù),下發(fā)研究指南,讓學(xué)生明確實施基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)的任務(wù);四是開放學(xué)校資源平臺,包括圖書、網(wǎng)絡(luò),激發(fā)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)興趣。
2.項目啟動階段。首先,建立研究小組。由于“精細(xì)化工概論”的研究項目都是由教師根據(jù)課本內(nèi)容,從化工企業(yè)實際生產(chǎn)的產(chǎn)品篩選而來的,是一種模仿式的研究,研究小組不宜太大,一般2-3人。以小組為單位,根據(jù)研究興趣,從教師編制的課題指南中選題。其次,收集資料。因研究需要,研究小組會主動通過各種途徑搜集資料,比如到圖書館借閱相關(guān)書刊,上數(shù)據(jù)庫進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,或是在網(wǎng)上搜集廣泛的資料,甚至進(jìn)行實地調(diào)查,到與項目相對應(yīng)的化工企業(yè)參觀,向工程技術(shù)人員咨詢。第三,填寫開題報告,研究小組按教師設(shè)計的統(tǒng)一格式填寫開題報告,開題報告格式包括研究背景、研究目的、研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、研究方法、研究步驟、研究成果形式、研究組成員及分工等。第四,組織開題。教師利用課堂組織開題活動,交流設(shè)計方案。所有小組都要宣讀開題報告,聽取教師和工程技術(shù)人員提出的修改意見,研究小組完善開題報告。
3.研究實施階段。這一階段是基于項目研究的研究性學(xué)習(xí)模式的核心階段,由循環(huán)的學(xué)生合作探究、階段成果展示、同學(xué)評價、企業(yè)參與評價和教師檢查督促構(gòu)成。這一階段,一要注意書本知識和實際生產(chǎn)知識相結(jié)合,需要學(xué)生在學(xué)好書本知識的同時,經(jīng)常下企業(yè),深入車間。通過自己觀察、向工人師傅請教獲取實際生產(chǎn)知識。二要注意課堂輔導(dǎo)與班級交流相結(jié)合,教師要善于引導(dǎo),利用課堂,向?qū)W生提供包括研究程序、學(xué)習(xí)信息、學(xué)習(xí)資料等學(xué)習(xí)服務(wù)。
教師要實時監(jiān)視學(xué)生的探究過程,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的“陷入困境”和“誤入歧途”并加以引導(dǎo),同時,教師要善于觀察,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的“閃光點”并隨時加以鼓勵,激發(fā)研究熱情。對于學(xué)生,首先是強(qiáng)調(diào)合作,高職學(xué)生個人知識儲備、設(shè)計能力及對化工生產(chǎn)實際的認(rèn)識等與本科學(xué)生不能相提并論,基于項目的探究性學(xué)習(xí),需要借助于集體智慧,構(gòu)建一種高度合作的學(xué)習(xí)氛圍。產(chǎn)品合成工藝設(shè)計、查閱資料及下企業(yè)參觀咨詢等,只有通過合作,才能確保質(zhì)量。其次是要有成果意識,精細(xì)化工產(chǎn)品的合成工藝設(shè)計包括五個階段,每完成一個階段,就等于取得一項階段成果,教師都要組織學(xué)生進(jìn)行全班交流,讓學(xué)生在展示、交流中體驗成功,提振信心。第三,強(qiáng)化評價,同學(xué)評價和企業(yè)工程技術(shù)人員評價相結(jié)合,通過過程評價,確保設(shè)計進(jìn)度和學(xué)習(xí)質(zhì)量。
4.總結(jié)評價階段。以小組為單位,按教師統(tǒng)一編制的格式,提交一份《××精細(xì)化學(xué)品合成工藝設(shè)計說明書》,包括反應(yīng)原理、反應(yīng)機(jī)理、設(shè)計基礎(chǔ)條件(原料規(guī)格、產(chǎn)品規(guī)格)、產(chǎn)品規(guī)格、工藝方案選擇及論證、工藝流程示意圖、設(shè)備選型、車間設(shè)備布置設(shè)計、環(huán)境保護(hù)及重要參考資料等。
教師要設(shè)計學(xué)生學(xué)習(xí)成果展示平臺,讓學(xué)生充分展示自己的能力,可以是組織小組間小范圍的展示交流,也可以是組織全班展示交流,還可以是組織由企業(yè)工程技術(shù)人員參與的交流。要組織答辯和評價,肯定學(xué)生合作學(xué)習(xí)所取得成果。研究性學(xué)習(xí),及時評價和終結(jié)性評價都非常重要。通過評價,使學(xué)生對所學(xué)知識能夠系統(tǒng)化,能夠鍛煉學(xué)生化學(xué)思維能力與應(yīng)用技巧,能夠培養(yǎng)和增強(qiáng)化學(xué)應(yīng)用意識和統(tǒng)籌全局、合理安排布局的意識,能夠培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用最優(yōu)化方法解決一些實際問題的能力。
“精細(xì)化工概論”課程基于項目的探究性學(xué)習(xí)模式構(gòu)建和實施,對于高職專業(yè)課程教學(xué)改革是一次大膽的嘗試。高職教育是針對具體職業(yè)而言的,學(xué)習(xí)專業(yè)課程是為學(xué)生就業(yè)做準(zhǔn)備的。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多以“維持性”為特征,以知識傳授為重點,忽視了學(xué)生的“研究性”和“創(chuàng)新性”學(xué)習(xí)需求。學(xué)生通過開展與課程相關(guān)的項目研究,學(xué)會了主動查資料,學(xué)會如何獲取知識;通過設(shè)計合成路線,知道了什么是生產(chǎn)工藝;通過主動深入企業(yè),明白了什么是生產(chǎn)技術(shù)。
研究性學(xué)習(xí)最主要的特征是堅持學(xué)生的自主性和項目研究的實踐性,需要學(xué)生主動與企業(yè)廣泛接觸。學(xué)生只有親身感受化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,才能有目的的選擇自己喜歡的研究項目;學(xué)生必須與生產(chǎn)與技術(shù)崗位的工人師傅接觸,才能搞清楚典型品種的合成工藝;學(xué)生必須深入到車間,才能懂得典型的生產(chǎn)設(shè)備及其操作技術(shù)。學(xué)生在研究的活動中產(chǎn)生的愉快反應(yīng)會激勵他們自發(fā)地學(xué)習(xí),科學(xué)地分析問題,創(chuàng)造性地解決問題。這種學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生更早地接觸職業(yè)世界,掌握生產(chǎn)技術(shù),進(jìn)入職業(yè)角色,為學(xué)生的未來就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下基礎(chǔ),也將成為學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)的動力。同時,由于學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)過程中,頻繁地與企業(yè)接觸,讓企業(yè)充分了解學(xué)生,為企業(yè)挑選人才創(chuàng)造了機(jī)會。因此,開展研究性學(xué)習(xí),不僅深受學(xué)生歡迎,也得到企業(yè)支持。
高職教育的背后是企業(yè)支撐,化工高職面向的是當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)工業(yè)園區(qū)的化工企業(yè),專業(yè)教師與這些企業(yè)或多或少的都有聯(lián)系,這為學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)提供了廣闊空間。對于高職學(xué)生來說,他們既沒有普通高中所要面臨的升學(xué)壓力,也不需要像本科生那樣在學(xué)習(xí)上投入大量的精力和時間。學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)的過程中,可以有較充裕的時間來保證研究性學(xué)習(xí)的開展。
總之,基于項目的探究性學(xué)習(xí),作為學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生在參與、嘗試、體驗中學(xué)會主動學(xué)習(xí),能有機(jī)地將知識與經(jīng)驗、理論與實際、課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外結(jié)合起來。對于高職教育,只有讓學(xué)生在研究中參與學(xué)習(xí)、主動探究,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,讓學(xué)生成為敢于研究、樂于研究、善于研究的研究主體,他們的創(chuàng)新和實踐能力才會得到充分地培養(yǎng)和提高。
2010江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究重點課題“中高職學(xué)生頂崗實習(xí)與就業(yè)基地開發(fā)建設(shè)研究與實踐”(項目編號:ZCZ30)
張松斌,男,科研處主任,高級講師,主要研究方向為高等職業(yè)教育。
G712
A
1674-7747(2011)20-0023-03
[責(zé)任編輯 方翰青]