譚鳳玉,周曉玉，李 松，李金輝,趙 丹

(六盤水師范學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，貴州 六盤水 553004)

項(xiàng)目化教學(xué)通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力[1]。項(xiàng)目化教學(xué)以項(xiàng)目目標(biāo)作為行動(dòng)導(dǎo)向，以項(xiàng)目課程載體，以學(xué)生為主體，由學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)框架，并與實(shí)踐技能融合，成為教學(xué)方法研究的焦點(diǎn)。項(xiàng)目化教學(xué)的指導(dǎo)思想是將一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目或任務(wù)交給學(xué)生，教師起輔助作用，讓學(xué)生自主把握和完成每一環(huán)節(jié)，增強(qiáng)實(shí)踐技能和分析解決工程問(wèn)題的能力。教學(xué)目標(biāo)從理論知識(shí)的學(xué)習(xí)向培養(yǎng)工程技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用能力轉(zhuǎn)變，人才培養(yǎng)目標(biāo)從傳統(tǒng)型向應(yīng)用型人才轉(zhuǎn)變。

1 項(xiàng)目化教學(xué)的必要性

化工原理實(shí)驗(yàn)是將化工原理課程理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐操作的橋梁，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用性。化工原理實(shí)驗(yàn)課程重視工程基本概念和基本理論，主要研究各種典型單元操作過(guò)程中的基本原理及常用設(shè)備的構(gòu)造，設(shè)備選型及工藝計(jì)算[2]?；ぴ韺?shí)驗(yàn)是一門重在強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性和工程觀的課程，項(xiàng)目教學(xué)法與化工原理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，教師利用工程技術(shù)優(yōu)質(zhì)資源，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)、改進(jìn)教學(xué)方法、實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)等，學(xué)生利用實(shí)踐，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，充分激發(fā)主動(dòng)思維和創(chuàng)造思維，使課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)的“以教為主”向“以學(xué)為主”轉(zhuǎn)變，真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

我校于2014年成立了化工原理實(shí)驗(yàn)室，總面積240平方米，擁有篩板精餾塔實(shí)驗(yàn)裝置、傳熱系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置、氣體吸收及塔效率測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置、流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置等14套大型化工原理實(shí)驗(yàn)裝置。面對(duì)全校開(kāi)設(shè)了相關(guān)專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱及培養(yǎng)方案要求的單元設(shè)備操作：離心泵曲線、恒壓板框過(guò)濾、雷諾實(shí)驗(yàn)、伯努利方程、傳熱、精餾、干燥、吸收、萃取、流體流動(dòng)等，主要分為專業(yè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)四個(gè)層次。近年來(lái)，六盤水師范學(xué)院積極響應(yīng)高等教育政策，以轉(zhuǎn)型發(fā)展為主，將人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為“應(yīng)用型人才”，著力培養(yǎng)教師、工程師等應(yīng)用型人才。在我院培養(yǎng)應(yīng)用型人才和進(jìn)行教學(xué)示范中心建設(shè)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方法無(wú)法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，需要改革教學(xué)模式等而引入項(xiàng)目教學(xué)法。

2 項(xiàng)目化教學(xué)應(yīng)用研究

化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)，是以實(shí)際或者虛擬項(xiàng)目為載體，以完成項(xiàng)目任務(wù)為實(shí)踐中心來(lái)組織、編排課程內(nèi)容，并以完成項(xiàng)目為主要的課程學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生經(jīng)歷有項(xiàng)目任務(wù)、有產(chǎn)量產(chǎn)出的獨(dú)立工作、團(tuán)結(jié)協(xié)作、成果展示、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等一系列完整的工作過(guò)程[3]。其目的在于加強(qiáng)課程內(nèi)容和工作之間的相關(guān)性，整合理論與實(shí)踐，提高學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)[4-5]。以我院組織學(xué)生參加"全國(guó)大學(xué)生化工實(shí)驗(yàn)大賽"為契機(jī)，化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)采用"完整的行動(dòng)模式"將一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目或任務(wù)交給學(xué)生去完成，變單一性學(xué)習(xí)為協(xié)作型學(xué)習(xí)。

2.1 制定計(jì)劃

項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于我院化工原理實(shí)驗(yàn)課程，主要是以單元設(shè)備操作為主，結(jié)合化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案，制定相應(yīng)的教學(xué)大綱，編寫教案。分析項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要素及評(píng)價(jià)條件，合理制定項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施前的工作計(jì)劃，比如制定調(diào)查問(wèn)卷， 進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查等。以及合理制定項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施過(guò)程、計(jì)劃，如項(xiàng)目制定、項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃、項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系制定等，有步驟有目的的實(shí)施教學(xué)。

2.2 項(xiàng)目制定

在制定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行訪談和問(wèn)卷調(diào)查，針對(duì)化工原理課程所學(xué)的單元設(shè)備單獨(dú)或者串聯(lián)操作制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。精餾利用回流分離混合物得到高純度產(chǎn)品，是化工應(yīng)用中基本的單元操作，大部分有機(jī)化工工廠都需要類似的裝置進(jìn)行液體混合物的產(chǎn)品分離和物料提純。項(xiàng)目以某石油化工廠裂解氣體分離車間為例，通過(guò)吸收塔脫除裂解氣中的二氧化碳。液體混合物濃度、吸收劑用量及溫度、進(jìn)料條件、塔板數(shù)量、進(jìn)料板位置選擇、塔的操作溫度及壓力條件、產(chǎn)品分離要求等數(shù)據(jù)均來(lái)源于實(shí)際工廠。設(shè)計(jì)六個(gè)子項(xiàng)目：

(1)分離方法及單元設(shè)備選擇-吸收；(2)吸收塔基本理論知識(shí)的掌握；(3)工藝流程圖繪制；(4)模擬裝置的搭建；(5)吸收塔的實(shí)際操作；(6)產(chǎn)品分析測(cè)試。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程大致如下：(1)明確項(xiàng)目目的、教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)及評(píng)價(jià)規(guī)則；(2)通過(guò)自編實(shí)驗(yàn)講義提供必需的資料，進(jìn)行必備的知識(shí)技能學(xué)習(xí)，比如Aspen Plus，CADWORX等；(3)各個(gè)單元設(shè)備操作任務(wù)的學(xué)生完成情況；(4)教師考核、綜合評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施效果和總結(jié)反饋信息。

2.4 項(xiàng)目評(píng)價(jià)

項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系主要內(nèi)容、形式如下：(1)研究思路是否明了、邏輯是否合理；(2)工作態(tài)度是否端正；(3)理論知識(shí)掌握是否扎實(shí)、操作技能是否熟練；(4)工藝流程的物流走向及設(shè)備進(jìn)出口模型建立是否合理；(5)工藝流程的操作界面(圖紙層面)是否規(guī)整；(6)流程模擬結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確度；(7)對(duì)比實(shí)際工程生產(chǎn)數(shù)據(jù)，比較工藝優(yōu)化結(jié)果的偏差大?。?8)節(jié)能優(yōu)化是否合理、是否符合環(huán)保要求等；(9)學(xué)生自評(píng)互評(píng)體系；(10)解決工藝問(wèn)題創(chuàng)新性等其他可靠的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.5 信息反饋

項(xiàng)目信息反饋主要內(nèi)容如下：(1)通過(guò)化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)，折射出傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在的問(wèn)題；(2)對(duì)比項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施前后，學(xué)生對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)知水平是否有所提高和改變；(3)學(xué)生是否愿意參加項(xiàng)目化教學(xué)模式的課程學(xué)習(xí)，以及參加后的感受；(4)通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)，學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、工程技術(shù)能力及思維能力的提升作用；(5)通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的促進(jìn)作用、課程更新作用以及及學(xué)校辦學(xué)進(jìn)程的推動(dòng)作用。

3 項(xiàng)目化教學(xué)效果評(píng)價(jià)

通過(guò)化工原理實(shí)驗(yàn)課程的項(xiàng)目化教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容改革研究，激發(fā)了學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)積極性，同時(shí)課程的教學(xué)效果得到很大提升，促進(jìn)教學(xué)模式改革，極大地推動(dòng)了我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

3.1 明確教學(xué)和學(xué)習(xí)目標(biāo)

在項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中，教師有明確的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生也有專一的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師根據(jù)化工專業(yè)人才建設(shè)方案，制定相關(guān)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建合適的課程結(jié)構(gòu)體系，編制化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱，分配教學(xué)任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，明確項(xiàng)目任務(wù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谕瓿身?xiàng)目的過(guò)程中，不斷提高運(yùn)用化工原理理論知識(shí)和信息技術(shù)手段分析解決工程問(wèn)題的能力。

3.2 激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性學(xué)習(xí)

在項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生帶著有目的的產(chǎn)出任務(wù)去完成項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情和提高獨(dú)立分析實(shí)際生產(chǎn)中遇到此類問(wèn)題的能力。在完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生自主查閱及搜集文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、完成項(xiàng)目任務(wù)、分析問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，始終處于主動(dòng)的學(xué)習(xí)地位，其學(xué)習(xí)能力和分析、解決問(wèn)題的能力得到大幅度提高。

3.3 提高學(xué)生工程技術(shù)能力

近年來(lái)，我校以轉(zhuǎn)型發(fā)展為主，結(jié)合地區(qū)礦產(chǎn)資源等區(qū)位優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)“產(chǎn)-學(xué)-研”合作。學(xué)生進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐鍛煉，把所學(xué)的課本理論知識(shí)投入到工廠生產(chǎn)過(guò)程中，同時(shí)，通過(guò)實(shí)際接觸設(shè)備，使得理論知識(shí)得到鞏固和深化，從表象認(rèn)識(shí)上升到動(dòng)手操作，不斷提升自己的工程認(rèn)知水平和知識(shí)轉(zhuǎn)化的能力。在項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)，明確項(xiàng)目需要達(dá)到的目的，學(xué)習(xí)必需的理論知識(shí)，并將其應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。項(xiàng)目完成后，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能，用于分析解決實(shí)際的工程操作問(wèn)題?？傊ㄟ^(guò)項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生的工程認(rèn)知水平和技術(shù)能力得到提高。

3.4 提高儀器設(shè)備利用率

在未實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)之前，傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酵Ａ粼隍?yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)上。課程結(jié)束后，形成"人走門關(guān)"的現(xiàn)象。在未進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)之前，化工原理實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)備裝置僅在教學(xué)時(shí)段內(nèi)開(kāi)設(shè)化工原理實(shí)驗(yàn)，其他時(shí)間大部分設(shè)備處于閑置狀態(tài)，儀器使用率較低。在開(kāi)展項(xiàng)目化教學(xué)后，學(xué)生可以結(jié)合自己的課程安排，靈活合理地規(guī)劃實(shí)驗(yàn)時(shí)間，合理利用相關(guān)化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使其處于運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)狀態(tài)，儀器裝置的利用率大大提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目化教學(xué)法實(shí)施的過(guò)程中，融入了虛擬仿真、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，教學(xué)質(zhì)量得到大幅提升。學(xué)生處于主體地位，獨(dú)立分析、思考，通過(guò)教師的引導(dǎo)，打破了傳統(tǒng)的“教師講什么，學(xué)生就學(xué)什么”的教學(xué)格局。以學(xué)生為核心，以完成項(xiàng)目任務(wù)為目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生在團(tuán)結(jié)協(xié)作、交際溝通等能力提高，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體意識(shí)和創(chuàng)新精神。通過(guò)化工原理實(shí)驗(yàn)課程的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐，教師的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)都很清晰，學(xué)生的主體地位得到體現(xiàn)，提高了學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力。結(jié)合我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，充分利用六盤水地區(qū)豐富的煤炭、礦產(chǎn)資源，努力培養(yǎng)符合社會(huì)需求的應(yīng)用型人才。