吉林 劉南

一、課程描述

“化工自控系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”課程是國家示范性高職院校項(xiàng)目重點(diǎn)建設(shè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的一門核心技能課程，該課程主要以化工儀表維修工主要工作為內(nèi)容，針對儀表和控制系統(tǒng)的運(yùn)行、日常維護(hù)和檢修為主線，與實(shí)際工作非常貼切，具有很大的實(shí)際意義，有利于對自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝、運(yùn)行與維護(hù)技能的形成。

二、課程設(shè)計(jì)步驟

1.課程調(diào)研

目前，高職院校課程改革的難點(diǎn)就是核心載體不明確，課程開發(fā)過程不開放，主要是沒有建立校企深度合作的課程開發(fā)機(jī)制、課程開發(fā)的主體是學(xué)校專任教師、行業(yè)、企業(yè)沒有實(shí)質(zhì)性介入課程開發(fā)等原因，那么通過下廠拍攝由企業(yè)人員講解的教學(xué)錄像可以較好地解決了由專任教師擔(dān)任課程開發(fā)的問題，并且通過企業(yè)人員講解可以更好地了解在具體工作情境和工作過程中的專業(yè)知識和操作技能，可以更好地抽取某一職業(yè)（或?qū)I(yè)）最重要的專業(yè)能力和綜合性的“典型工作任務(wù)”。

2.找出典型工作任務(wù)

首先要選擇正確的方法如專家研討會找出典型工作任務(wù)，其次通過歸納總結(jié)出學(xué)習(xí)領(lǐng)域，最后設(shè)計(jì)出適合學(xué)校具體情況的工作任務(wù)，逐漸明確教學(xué)內(nèi)容；明確課程改革人員的參與情況，改革的不同階段要由適當(dāng)?shù)娜藛T參加，例如，第一階段找出典型工作任務(wù)，一定要由企業(yè)的技術(shù)專家參與，而不是經(jīng)理、廠長等這些行政人員等；明確課程改革的重點(diǎn)與難點(diǎn)，重點(diǎn)是找出正確的典型工作任務(wù)，這直接決定課程體系的成功與失敗，難點(diǎn)就是如何設(shè)計(jì)出好的學(xué)習(xí)性工作任務(wù)這個(gè)載體，它直接決定著課程的教學(xué)效果。

3.課程內(nèi)容確定

“化工自控系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)情境都以控制系統(tǒng)為載體，每個(gè)學(xué)習(xí)情境都可以反映出學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并且保證課程的實(shí)施總體呈遞進(jìn)和包容關(guān)系。學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)兼顧控制系統(tǒng)簡單和復(fù)雜投運(yùn)方法的不同，包含物位、溫度、流量、壓力四大參數(shù)、針對控制系統(tǒng)維護(hù)的對象特性變化、檢測系統(tǒng)問題和調(diào)節(jié)閥問題等三大問題，所以在進(jìn)行學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)了六個(gè)學(xué)習(xí)情境，簡單液位控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)、簡單溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)、簡單溫壓力控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)、簡單流量控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)、串級控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)、均勻控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)，學(xué)時(shí)安排分別為12、12、8、8、12、8學(xué)時(shí)，共60學(xué)時(shí)。

4.制定教學(xué)課程計(jì)劃

在整個(gè)教學(xué)過程，需要老師編寫很多的教學(xué)資料，這些教學(xué)資料的編寫直接決定著教學(xué)效果的好壞，所以通過學(xué)習(xí)怎樣制訂一個(gè)教學(xué)課程計(jì)劃？可以得出教學(xué)內(nèi)容和方法：

第一階段：準(zhǔn)備工作：實(shí)驗(yàn)儀器有哪些？搜索相關(guān)信息，所要傳授的知識是什么？確定實(shí)驗(yàn)主題及內(nèi)容，現(xiàn)有設(shè)備能否滿足實(shí)驗(yàn)？需要購買哪些新設(shè)備，了解學(xué)生準(zhǔn)備的知識和狀況：學(xué)生層次、所處培訓(xùn)階段、所在職業(yè)群體；

第二階段：目標(biāo)描述：學(xué)生應(yīng)會什么？通過成功的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生能夠連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

第三階段：分目標(biāo)設(shè)計(jì)：通過什么方式，要達(dá)到什么目標(biāo)，可以通過閱讀機(jī)器操作手冊，確定能夠完成哪些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（要考慮企業(yè)在使用該設(shè)備時(shí)的要求）讀懂設(shè)備參數(shù)要求，并進(jìn)行設(shè)計(jì)，向?qū)W生說明為什么這樣設(shè)置，根據(jù)設(shè)備額定值去判斷都可以采用哪些實(shí)驗(yàn)，并設(shè)定參數(shù)值，使用機(jī)器，編寫過程文檔。

5.教學(xué)方法選擇

在教學(xué)法培訓(xùn)方面，不僅注重具體教學(xué)方法的理念與實(shí)施，還強(qiáng)調(diào)了教學(xué)法的概念、教學(xué)法行為和過程、宏觀及微觀教學(xué)法，這樣對于選擇更加恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，提供了理論支持。在具體的教學(xué)方法中，主要是教師根據(jù)課程內(nèi)容來選擇教學(xué)方法，學(xué)生沒有選擇的余地，如生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)，涉及技術(shù)方面的內(nèi)容，因此，要選擇適合技術(shù)方面的教學(xué)方法，如引導(dǎo)文或者項(xiàng)目教學(xué)法，那么在具體學(xué)習(xí)情境（傳感器）中，選擇引導(dǎo)文法，學(xué)生一邊讀引導(dǎo)文，一邊看傳感器，完成任務(wù)。通過引導(dǎo)文，學(xué)生自行認(rèn)識具體型號的傳感器。給學(xué)生設(shè)定時(shí)間限制。有些學(xué)生會先看引導(dǎo)文，然后研究傳感器，有的學(xué)生先研究傳感器，然后再看引導(dǎo)文，這并沒有一定的限制。需要教師提前做好準(zhǔn)備工作，需要知道學(xué)生在哪里該怎么樣去獲得信息。教師還需要制定工作計(jì)劃，讓學(xué)員以最快的方式獲取知識。教師必須一直在場，監(jiān)督學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)的過程。

三、課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.課程內(nèi)容來源于實(shí)際案例，將理論與實(shí)踐相融合，有利于維護(hù)與檢修技能的形成

主要以化工生產(chǎn)過程四大參數(shù)和控制系統(tǒng)為載體并進(jìn)行分類，以生產(chǎn)過程中遇到的主要故障如對象特性的變化、檢測系統(tǒng)有問題調(diào)節(jié)閥堵塞、腐蝕等會損壞閥座和閥芯等進(jìn)行設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，融入相關(guān)的理論知識，轉(zhuǎn)化為適合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容。

2.課程內(nèi)容與過程遵循教學(xué)規(guī)律和實(shí)際工作工程

將教學(xué)活動(dòng)按照實(shí)際的控制系統(tǒng)維護(hù)和維修過程進(jìn)行教學(xué)，根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和判讀，選擇正確工器具進(jìn)行維護(hù)，突出職業(yè)能力的培養(yǎng)，學(xué)習(xí)情境的編排注重能力培養(yǎng)的遞進(jìn)關(guān)系，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

3.采用六步法教學(xué)方法

編寫課程實(shí)施方案，對教學(xué)內(nèi)容以工作任務(wù)及其工作過程按照六步法實(shí)施，在引導(dǎo)文引導(dǎo)下，教師進(jìn)行組織和安排，在理實(shí)一體的實(shí)訓(xùn)室實(shí)施教學(xué)做一體化的教學(xué)。

本課程應(yīng)在理實(shí)一體化的過程控制實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，采用理實(shí)一體化教學(xué)法，按資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評價(jià)6步法完成，注重真實(shí)情景，密切結(jié)合化工儀表維修工中級工和高級工的考核要點(diǎn)實(shí)施，如：“某塔的液位測量中發(fā)現(xiàn)，浮筒液面計(jì)的指示為50%，而玻璃液面計(jì)的指示為滿刻度”。

4.引入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范，對學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成起主要支撐作用。

四、資源庫建設(shè)

專業(yè)建立資源中心，資源中心包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、合作企業(yè)、專業(yè)資源、課程資源、教學(xué)素材、社會服務(wù)。課程建立資源庫，包括課程介紹、課程標(biāo)準(zhǔn)、課程內(nèi)容描述、課堂實(shí)施方案、教學(xué)資料、教案、課件、教學(xué)錄像和生產(chǎn)錄像。資源庫是支撐課程建設(shè)的主要內(nèi)容，所以其內(nèi)容的好壞起了很重要的作用。

1.課程標(biāo)準(zhǔn)

在學(xué)習(xí)領(lǐng)域描述、學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)的編寫，對課程的教學(xué)條件、教學(xué)方法、教材和教學(xué)資源都進(jìn)行了描述。

2.教學(xué)資料

（1）教學(xué)單元設(shè)計(jì)

在工作過程系統(tǒng)化課程中，教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的學(xué)習(xí)情境，所以學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的是否正確直接決定著課程的教學(xué)效果，學(xué)習(xí)情境作為完整的工作任務(wù)，一般較大，所以為了教學(xué)實(shí)施方便，進(jìn)行了教學(xué)單元的設(shè)計(jì)，教學(xué)單元設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能小，以2-4學(xué)時(shí)為宜，避免出現(xiàn)一個(gè)單元十幾個(gè)學(xué)時(shí)的情況。例如，簡單液位控制系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)共12學(xué)時(shí)，在實(shí)施上可以分為3個(gè)教學(xué)單元，分別為簡單液位控制系統(tǒng)投運(yùn)前準(zhǔn)備、簡單液位控制系統(tǒng)投運(yùn)及參數(shù)整定和簡單液位控制系統(tǒng)得維護(hù)，每個(gè)單元都按照資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評價(jià)六步法實(shí)施。

（2）任務(wù)書設(shè)計(jì)

任務(wù)書其實(shí)就是一個(gè)任務(wù)單，對所要完成的任務(wù)進(jìn)行一定的描述，如果是一個(gè)完成的加工零件，任務(wù)書可以給出加工零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，如果任務(wù)是一系列的操作，任務(wù)書就要給出完成操作的具體描述，就是一種任務(wù)描述。

“化工自控系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”學(xué)習(xí)領(lǐng)域的任務(wù)書以學(xué)習(xí)情境為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，就是一個(gè)完整的學(xué)習(xí)情境編寫一個(gè)任務(wù)書，任務(wù)書的主要內(nèi)容包括任務(wù)描述、已有知識和相關(guān)資料三項(xiàng)。

（3）引導(dǎo)文設(shè)計(jì)

引導(dǎo)文教學(xué)法是借助一種專門的教學(xué)文件（即引導(dǎo)文）引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和工作的教學(xué)方法。它的基本原則就是引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立工作能力的發(fā)展；引導(dǎo)文這種專門的教學(xué)文件，主要包括一系列難度不等的引導(dǎo)問題組成。學(xué)生通過閱讀引導(dǎo)文，可以明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，清楚地了解應(yīng)該完成什么工作、學(xué)會什么知識、掌握什么技能；在引導(dǎo)文的引導(dǎo)下，學(xué)生必須積極主動(dòng)地查閱資料,獲取有意義信息,解答引導(dǎo)問題、制訂工作計(jì)劃、實(shí)施工作計(jì)劃、評估工作計(jì)劃。

（4）課程實(shí)施方案

根據(jù)學(xué)院制定的課程實(shí)施方案的模板，結(jié)合“化工自控系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”課程的特點(diǎn)，編寫了60學(xué)時(shí)完整的課程實(shí)施方案，按照資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查與評價(jià)六個(gè)步驟實(shí)施，在每個(gè)步驟中又詳細(xì)描述了學(xué)生和老師的工作任務(wù)，并對相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行了列寫。

五、課程實(shí)施效果及結(jié)論

進(jìn)行基于化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化工作過程的課程學(xué)習(xí)，并通過實(shí)際操作來逐步提高學(xué)生們的動(dòng)手能力，每一次進(jìn)行小組考試。通過兩周的具體實(shí)施情況來看，在新模式下培養(yǎng)的學(xué)生們的動(dòng)手能力明顯比接受傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生們的動(dòng)手能力有所加強(qiáng)，在具體實(shí)現(xiàn)任務(wù)時(shí)，不需要老師進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)興趣比較濃厚，主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生比例變大，學(xué)生之間的溝通和合作能力逐步增強(qiáng)。