摘 要：以“化工生產(chǎn)工藝”課程中的“PX生產(chǎn)中異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)的操作”為例，通過(guò)教材學(xué)情和教學(xué)重難點(diǎn)分析，確立了基于工作過(guò)程的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)思路。從課前調(diào)研、教學(xué)過(guò)程和課后拓展三個(gè)方面，詳述了信息化教學(xué)的具體組織過(guò)程。信息化教學(xué)設(shè)計(jì)將教學(xué)與工作崗位對(duì)接，能實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做、訓(xùn)、考”有機(jī)結(jié)合，達(dá)到“教、學(xué)、境”三者有機(jī)融合，其成效體現(xiàn)在團(tuán)結(jié)互助化、課堂延伸化、探知易學(xué)化、實(shí)訓(xùn)仿真化和內(nèi)容綜合化，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生完成本崗位任務(wù)的基本技能，而且促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升了職業(yè)教育的育人質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：中職；“化工生產(chǎn)工藝”課程；信息化教學(xué)設(shè)計(jì)；工作過(guò)程；產(chǎn)教融合

作者簡(jiǎn)介：徐海麗，女，高級(jí)講師，主要研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育信息化教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)管理。

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7747（2018）14-0041-06

一、基于工作過(guò)程的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)思路

（一）教材學(xué)情分析

本設(shè)計(jì)選自國(guó)家規(guī)劃教材《化工生產(chǎn)工藝》，依據(jù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合石化行業(yè)發(fā)展、企業(yè)用人需求和崗位要求，增加了對(duì)二甲苯（PX）生產(chǎn)模塊，進(jìn)而縮小了學(xué)校與企業(yè)的差距，為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。由于PX的生產(chǎn)工藝是大規(guī)模的聯(lián)合裝置，具有流程長(zhǎng)、循環(huán)多等特點(diǎn)，在課堂中學(xué)生無(wú)法進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，也無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作練習(xí)，學(xué)生缺乏對(duì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解和實(shí)際操作，導(dǎo)致了傳統(tǒng)教學(xué)模式下教學(xué)效率低、效果不理想。為了徹底改變這種難實(shí)操的困境，本設(shè)計(jì)將3D開(kāi)發(fā)的仿真系統(tǒng)引入到課程資源開(kāi)發(fā)中，以幫助學(xué)生突破教學(xué)重難點(diǎn)。

（二）確立教學(xué)重難點(diǎn)

本課的教學(xué)重點(diǎn)為異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)的操作，教學(xué)難點(diǎn)為異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)中壓力參數(shù)的控制。教學(xué)設(shè)計(jì)中運(yùn)用信息化教學(xué)資源，營(yíng)造了近乎真實(shí)的企業(yè)環(huán)境，提高了教學(xué)效果。將原來(lái)枯燥乏味的理論和技能，變成動(dòng)畫(huà)軟件資源，使學(xué)生能夠輕松掌握PX異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)操作的技能和操作要領(lǐng)；運(yùn)用信息化手段，通過(guò)漫游三維廠區(qū)、電子師傅、熱點(diǎn)等手段輔助學(xué)習(xí)；通過(guò)仿真軟件反復(fù)練習(xí)關(guān)鍵控制點(diǎn)的操作；通過(guò)畫(huà)簡(jiǎn)易控制圖、寫(xiě)簡(jiǎn)明控制方案，強(qiáng)化對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)的控制，促使學(xué)生掌握操作要領(lǐng)，突出了教學(xué)重點(diǎn)。

為了解決教學(xué)難點(diǎn)，讓學(xué)生在模擬的環(huán)境下，分角色扮演企業(yè)的崗位員工，學(xué)生以“內(nèi)操員”的身份進(jìn)入虛擬仿真系統(tǒng)，組內(nèi)分工合作，嘗試調(diào)節(jié)排放氫、補(bǔ)充氫的流量，并時(shí)時(shí)觀察壓力的變化，從而對(duì)氫氣壓力進(jìn)行了合理控制。這樣，就在不斷探索的過(guò)程中，熟練掌握壓力參數(shù)的控制技術(shù)，順利突破了教學(xué)難點(diǎn)。

（三）教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路根據(jù)企業(yè)的具體職業(yè)崗位職能，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律而確定。[1]以PX的異構(gòu)化的生產(chǎn)過(guò)程為載體，依托三維虛擬工廠進(jìn)行化工仿真教學(xué)，借助多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，營(yíng)造近乎真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，通過(guò)小組合作、自主探究和反復(fù)訓(xùn)練，使學(xué)生輕松掌握職業(yè)技能；以教學(xué)平臺(tái)為載體整合教學(xué)資源，借助微課、電子師傅、電子工藝卡輔助教學(xué)，突破教學(xué)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)安全規(guī)范觀念與實(shí)踐技能訓(xùn)練的無(wú)縫結(jié)合。

二、基于工作過(guò)程的信息化教學(xué)組織過(guò)程

在“化工生產(chǎn)工藝”課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)與企業(yè)崗位對(duì)接的教學(xué)模式。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，與崗位對(duì)接的教學(xué)模式使學(xué)生獲得化工（仿真）工作直接經(jīng)驗(yàn)，能夠全方位培養(yǎng)其職業(yè)工作能力。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)關(guān)鍵的操作技能、運(yùn)行控制、過(guò)程分析及關(guān)鍵知識(shí)予以指導(dǎo)，學(xué)生則在實(shí)際的工作過(guò)程中構(gòu)建屬于自己的行動(dòng)知識(shí)體系，從而獲得關(guān)鍵能力。具體教學(xué)組織過(guò)程分為以下三個(gè)方面。

（一）課前調(diào)研

學(xué)生登錄學(xué)習(xí)平臺(tái)（如圖1），領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)書(shū)，自主搜索PX的用途，了解PX的生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用；在平臺(tái)中觀看微課（如圖2），學(xué)習(xí)PX生產(chǎn)過(guò)程和異構(gòu)化反應(yīng)系統(tǒng)的生產(chǎn)；開(kāi)展“問(wèn)卷星”調(diào)研，完成對(duì)PX認(rèn)知的調(diào)研報(bào)告和課前測(cè)試，為課堂學(xué)習(xí)做好鋪墊。

（二）教學(xué)過(guò)程

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣。上課伊始，學(xué)生觀看“山西長(zhǎng)治苯胺泄漏事故報(bào)道”視頻（如圖3），樹(shù)立“安全無(wú)小事，防患于未然”的意識(shí)。學(xué)生以實(shí)習(xí)工人的身份進(jìn)入虛擬工廠（如圖4），到虛擬安全教育廳學(xué)習(xí)企業(yè)的安全條例，到應(yīng)急工具間練習(xí)穿戴個(gè)人防護(hù)用品，在線完成安全培訓(xùn)測(cè)試。

本教學(xué)設(shè)計(jì)按真實(shí)企業(yè)工作情境設(shè)置崗位、安排工作任務(wù)，召開(kāi)班前會(huì)，以化工生產(chǎn)過(guò)程為主線，達(dá)到營(yíng)造實(shí)訓(xùn)的仿真教學(xué)環(huán)境的效果。在模擬環(huán)境下，學(xué)生擔(dān)任企業(yè)各崗位的員工，按照企業(yè)的工作規(guī)范和要求，探索、研究如何完成工作任務(wù)。在教學(xué)中，通過(guò)教師的組織指揮，學(xué)生自主地完成企業(yè)的整個(gè)工作流程。在技能訓(xùn)練中，創(chuàng)設(shè)企業(yè)情境的教學(xué)策略，有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)新技能的掌握，同時(shí)，也在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)規(guī)范、職業(yè)態(tài)度等職業(yè)素養(yǎng)，使學(xué)生獲得了一定的體驗(yàn)。

2.設(shè)疑導(dǎo)思，交流討論。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“三傳一反”的基本理論，結(jié)合安全、節(jié)能、環(huán)保的要求，[2]開(kāi)展小組合作探究，嘗試推導(dǎo)還原工序工藝流程草圖（如圖5）并進(jìn)行小組匯報(bào)。從匯報(bào)的結(jié)果來(lái)看，學(xué)生尚未充分考慮到氫氣使用過(guò)程中的安全性，忽略了氮?dú)獗Ｗo(hù)的重要性。此時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)集體答疑，通過(guò)剖析工藝設(shè)計(jì)的基本思想，和學(xué)生共同畫(huà)出工藝流程圖，并播放還原工序工藝流程視頻，以深化學(xué)生對(duì)工藝流程的理解。

隨后，學(xué)生穿戴防護(hù)用品，進(jìn)入虛擬廠區(qū)還原工段“熟悉工藝”：定位設(shè)備、管線、控制閥門(mén)（如圖6），并完成在線測(cè)試，為開(kāi)車操作做好準(zhǔn)備。此處突破了教學(xué)難點(diǎn)。

任務(wù)布置后，學(xué)生自己先對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析理解，提出疑惑，由教師答疑。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)地確定要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，積極尋找和收集解決問(wèn)題的資料，再充分利用資料進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和消化吸收，通過(guò)辨別、討論和交流，補(bǔ)充和修正對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的理解，完善問(wèn)題的解決。

3.思考探索，合作探究。本課的教學(xué)難點(diǎn)之一是冷態(tài)開(kāi)車操作訓(xùn)練（如圖7）。為了提高學(xué)習(xí)的積極性，教師引導(dǎo)學(xué)生小組分崗位進(jìn)行角色扮演，由值班長(zhǎng)、內(nèi)操員在中控室根據(jù)工藝流程完成控制動(dòng)作，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人下達(dá)配合指令，完成現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。[3]系統(tǒng)會(huì)按要求提示操作步驟并根據(jù)操作質(zhì)量自動(dòng)評(píng)分，生成“成績(jī)爬升圖”，見(jiàn)證學(xué)生的每一步成長(zhǎng)。在此過(guò)程中，教師通過(guò)成績(jī)反饋系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中存在的共性問(wèn)題，進(jìn)行及時(shí)解答。

任務(wù)分析后，學(xué)生可以圍繞任務(wù)展開(kāi)，從查閱資料、崗位分工、思考探索、解決問(wèn)題到完成任務(wù)。 在這一過(guò)程中，教師主要是通過(guò)分組來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生合作，而通過(guò)分組可以積極帶懶散，以點(diǎn)帶面，全面提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。在任務(wù)設(shè)置中，教師要注意將前后知識(shí)點(diǎn)加以連接，使學(xué)生在掌握各項(xiàng)操作處理能力的基礎(chǔ)上，了解各個(gè)操作流程之間的聯(lián)系，從而明確異構(gòu)化反應(yīng)過(guò)程的整個(gè)操作。

例如：制作電子工藝卡（如圖8）這個(gè)教學(xué)任務(wù)，由學(xué)生一個(gè)人無(wú)法完成，根據(jù)崗位工作，會(huì)涉及若干相關(guān)聯(lián)的責(zé)任工作，由學(xué)生分別扮演不同的角色（如圖9），負(fù)責(zé)各自的崗位工作。同時(shí)，各崗位在學(xué)生中有計(jì)劃地進(jìn)行輪換，就會(huì)使學(xué)生熟悉整個(gè)業(yè)務(wù)流程，也能使教學(xué)內(nèi)容由平面走向立體，由單一走向多樣。在任務(wù)完成階段，教師只是一個(gè)幫助者和引導(dǎo)者，要多給學(xué)生以鼓勵(lì)，使每個(gè)學(xué)生都能自由地、大膽地去完成任務(wù)。

4.交流分享，升華經(jīng)驗(yàn)。本環(huán)節(jié)請(qǐng)操作熟練的小組進(jìn)行演示（如圖10），充分激發(fā)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，通過(guò)虛擬情境、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式有效地突出了教學(xué)重點(diǎn)。溝通與表達(dá)也是工作必備的能力之一，因此，在各小組任務(wù)完成后，通過(guò)小組成員課堂展示和相互評(píng)價(jià)，一方面，提高他們的口頭表達(dá)能力，增強(qiáng)他們面對(duì)群體時(shí)發(fā)表自己見(jiàn)解的勇氣；另一方面，通過(guò)學(xué)生在講臺(tái)前講述自己小組的任務(wù)完成過(guò)程，幫助所有學(xué)生反思問(wèn)題的解決過(guò)程。

5.教師點(diǎn)撥，質(zhì)的提升。操作結(jié)束后，學(xué)生在平臺(tái)上提交工作日志并根據(jù)階段測(cè)試和仿真系統(tǒng)評(píng)分進(jìn)行自評(píng)，對(duì)組內(nèi)的互助情況進(jìn)行互評(píng)，推選出“優(yōu)秀員工”并頒發(fā)“還原工序上崗證”（如圖11），從而增強(qiáng)其職業(yè)自豪感。教師對(duì)操作不熟練的學(xué)生提出小組互助的要求。

教師通過(guò)點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)，指出學(xué)生存在的差錯(cuò)面，并補(bǔ)充分析待改進(jìn)之處（如圖12），這往往也是學(xué)生較為關(guān)心和期待的環(huán)節(jié)。因此，教師對(duì)學(xué)生全部任務(wù)的完成情況要進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅要有對(duì)學(xué)生完成當(dāng)前問(wèn)題的解決方案的過(guò)程和結(jié)果的評(píng)價(jià)，即對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的評(píng)價(jià)，而且更重要的是要有對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)能力的評(píng)價(jià)。比如，教師對(duì)那些在課堂活動(dòng)中能夠積極探索和有創(chuàng)新精神的學(xué)生應(yīng)予以表?yè)P(yáng)，總結(jié)完成任務(wù)的過(guò)程及方法，討論其作用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，使學(xué)生的學(xué)習(xí)得到質(zhì)的提升。

（三）課后拓展

為了提高學(xué)生的實(shí)際操作技能，課堂教學(xué)結(jié)束后，組織學(xué)生到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行實(shí)物仿真操作，并到化工企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)（如圖13）。學(xué)生在師傅的帶領(lǐng)下跟班學(xué)習(xí)，完成實(shí)習(xí)報(bào)告并提交，通過(guò)虛實(shí)結(jié)合，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)工作崗位的職業(yè)能力（如圖14）。

三、基于工作過(guò)程的信息化教學(xué)成效

在信息技術(shù)的幫助下，開(kāi)展與崗位對(duì)接的教學(xué)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際工作崗位的體驗(yàn)學(xué)習(xí)來(lái)獲得知識(shí)，讓學(xué)生成為主動(dòng)建構(gòu)的學(xué)習(xí)者，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作的能力。[4]具體的教學(xué)成效表現(xiàn)為以下五個(gè)方面。

（一）團(tuán)結(jié)互助化

虛擬仿真軟件操作的互動(dòng)性強(qiáng)，整個(gè)模擬工作操作系統(tǒng)是個(gè)相互制約和影響的系統(tǒng)。小組團(tuán)隊(duì)成員對(duì)操作過(guò)程中的故障診斷和排故常常持有不同觀點(diǎn)，他們特別需要通過(guò)溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作來(lái)解決問(wèn)題。這樣，既鍛煉了他們的溝通能力，又能讓他們?cè)谝庖?jiàn)和分歧中提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，同時(shí)，也使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到化工崗位的性質(zhì)，從而增進(jìn)彼此間的溝通與合作。

（二）課堂延伸化

與崗位對(duì)接的教學(xué)過(guò)程彌補(bǔ)了企業(yè)實(shí)習(xí)短板。它以典型工作任務(wù)和工作過(guò)程為導(dǎo)向，將課程內(nèi)容進(jìn)行重新整合，突出教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐性、開(kāi)放性和職業(yè)性。通過(guò)營(yíng)造逼真的企業(yè)工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“學(xué)”中“做”和“做”中“學(xué)”的體驗(yàn)教學(xué)，從而使學(xué)生真正感受到化工仿真設(shè)備操作的流程及具體技術(shù)操作，提升了學(xué)生的應(yīng)變能力和節(jié)能環(huán)保的意識(shí)，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教學(xué)與就業(yè)崗位的對(duì)接。

（三）探知易學(xué)化

通過(guò)虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)安排，結(jié)合線上討論、游戲促學(xué)、在線測(cè)試等，將枯燥抽象的工藝流程學(xué)習(xí)趣味化、形象化，為寓教于樂(lè)開(kāi)辟了新思路?！皹?lè)”并非教師單方面制造樂(lè)趣，而是學(xué)生通過(guò)參與教學(xué)過(guò)程主動(dòng)體會(huì)到樂(lè)趣。“樂(lè)”包涵兩層含義。（1）教師創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生興趣的教學(xué)方法，使教學(xué)過(guò)程像娛樂(lè)活動(dòng)一樣吸引人。（2）教師通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)掌握的過(guò)程，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目的，并體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的成功與快樂(lè)。

（四）實(shí)訓(xùn)仿真化

利用3D仿真軟件虛擬了企業(yè)場(chǎng)景，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、角色扮演，實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)、反復(fù)訓(xùn)練，強(qiáng)化了學(xué)生的工藝生產(chǎn)操作技能。

（五）內(nèi)容綜合化

教學(xué)內(nèi)容參照企業(yè)員工崗前培訓(xùn)要求，包含了安全培訓(xùn)、工藝流程學(xué)習(xí)、操作規(guī)程訓(xùn)練及崗位考核，從而幫助學(xué)生提前感受崗位工作氛圍。

四、結(jié)論

教育家威廉·亞瑟曾講：“平庸的教師只是敘述，較好的教師是講解，優(yōu)秀的教師是示范，偉大的教師是啟發(fā)。”偉大的教師能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的求知心和創(chuàng)新能力。信息化教育時(shí)代所需要的是有思想的創(chuàng)新型人才，單純的傳授式教學(xué)已不能滿足要求，取而代之的應(yīng)是運(yùn)用信息化手段的啟發(fā)式的主動(dòng)探究教學(xué)模式。現(xiàn)代信息化整合各種資源，實(shí)現(xiàn)了理想的學(xué)習(xí)模式，但無(wú)論多先進(jìn)、多完善的教學(xué)理念或?qū)W習(xí)理論，如果在實(shí)踐中得不到實(shí)施都等于是空中樓閣，而教師和學(xué)生就是使理論應(yīng)用于實(shí)踐的落腳點(diǎn)。因此，只有適應(yīng)新環(huán)境，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，改進(jìn)教學(xué)策略，不斷進(jìn)行探索，才能實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙豐收。[5]

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