高玫香(榆林職業(yè)技術學院,陜西 榆林 719000)
高職類化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案明確指出,《化工單元操作實訓》教學與理論教學課時應遵循3:2的比例,以確保實訓教學課時充足。突破傳統(tǒng)實訓教學集中實訓模式,在各項目理論學習完成后,應及時安排實訓項目,從真正意義上實現(xiàn)化工單元操作理實一體化教學,學生在具體自主操作過程中,需深化理解掌握具體原理,以實現(xiàn)做、學、固一體化。項目化教學內(nèi)容將其具體劃分為化工管路拆裝、流體輸送、傳熱、精餾、吸收-解吸,各項目單獨進行考核,在實訓中進行全面評估[1]。
根據(jù)《化工單元操作實訓》教學創(chuàng)新改革相關要求,以項目化教學理念為載體,選擇任務驅(qū)動、能力遞進教學方法,各項目教學分別遵守任務分析、設施選擇、方案明確、實訓演練、安全運行等任務劃分設計教學活動,并實現(xiàn)整個過程整體訓練。學生在學習知識時,經(jīng)過了進階式過程,嚴格遵循知識連續(xù)性,與學生認知特性明確相符。
合理利用視頻、動畫、仿真軟件、全程監(jiān)控等各種信息化教學資源,設計課前預習、課堂學習、課后擴展一體化教學活動,此進階式教學模式講究學生占據(jù)主體地位,教師發(fā)揮指導作用,從而激發(fā)學生學習積極性與主動性,推動學生自主探索探究,自我獲取成就感。
(1)分析相關任務。在課堂,學生通過預習內(nèi)容,教師進行指導性闡釋講解,學生以小組方式討論,對任務中的動靜設備實踐應用進行詳細分析,基于三維動畫展現(xiàn)主體運行設備具體工作過程,并播放企業(yè)關于化工單元操作實踐應用等相關視頻,實現(xiàn)顯形化與動態(tài)化。
(2)合理選擇設備。就任務中實際應用的具體設備、管路、閥門、儀表等,通過電子資源庫、微課、共享教學資源庫等信息化資源,利用典型案例,教師與學生共同分解設備具體操作、使用場合與特性、設備選型、安裝事項等知識與技能,以明確選擇設備。
(3)明確具體方案。學生以小組形式合理設計任務方案,具體實施流程,過程應全面細節(jié)化。教師還應評價優(yōu)化各設計方案,從而選擇最穩(wěn)定、最安全、最高效的實訓方案。
(4)實訓操作演練。學生實訓操作之前,應基于DCS 仿真軟件,通過計算機充分了解實訓裝置與詳細步驟,指導學生熟練掌握設備操作流程,加強學生的流程分析與評估能力,通過反復模擬仿真訓練,發(fā)揮實訓操作演練的有效作用。在此過程中,教師不僅可給予學生個性化輔導,還可以根據(jù)質(zhì)量監(jiān)控與數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計,快速尋找共性問題,以統(tǒng)一指導,總結技術要點。以DCS 仿真實訓之后再進行實地實訓的方式,可以有效降低實訓操作錯誤率,可保證儀表設備不被嚴重損壞,從而使得實訓順利完成[2]。
評估方式主要劃分為結果性評價與過程性評價兩種方式,考核學生任務具體完成情況與平時表現(xiàn)、態(tài)度等,即:課前預習、課堂任務、仿真在線、實訓項目、安全控制、創(chuàng)新能力等方面。
以離心泵為例進行教學活動設計。
為保證學生順利接受任務,在上次作業(yè)時合理布置任務,督促學生通過網(wǎng)絡查詢離心泵相關基礎知識,抽取學生匯報總結。詳細介紹實踐生產(chǎn)過程中,各種類型流體輸送時離心泵的實際作用,指導學生體驗離心泵使用中的選型與維護等關鍵部分?;诖颂岢霰締卧唧w教學任務。
(1)選泵。在離心泵選擇環(huán)節(jié),先利用圖片、動畫,以及企業(yè)生產(chǎn)過程離心泵的具體使用流程,詳細介紹闡釋離心泵具體工作原理,幫助學生直觀了解離心泵結構與工作形態(tài),并根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)時不同性質(zhì)流體輸送任務,具體闡述離心泵選型重要意義,以及選型方法,學生基于此便可合理選擇離心泵。
(2)裝泵。充分掌握離心泵結構與類型,開始安裝離心泵,在教學過程中,先提出問題,即離心泵安裝高度限制是多少,學生基于問題驅(qū)動,通過網(wǎng)絡尋找答案,可發(fā)現(xiàn)離心泵在汽蝕現(xiàn)象作用下安裝高度會受到局限。為幫助學生全面意識到汽蝕現(xiàn)象的威脅,展示離心泵汽蝕現(xiàn)象的相關圖片與視頻信息,以強化印象。
(3)性能測試。離心泵性能測試是認知、掌握、利用離心泵的關鍵實踐環(huán)節(jié),學生通過實訓設備進行性能測試,但是傳統(tǒng)實驗中,數(shù)據(jù)記錄與處理分析,以及特性曲線繪制都以手動方式進行,不僅存在誤差,浪費時間,且與現(xiàn)代化工企業(yè)操作模式不相符。在創(chuàng)新實訓教學中,選擇與現(xiàn)代化企業(yè)控制方式類似的具備DCS 的流體輸送實訓裝置,此控制系統(tǒng)既能夠基于計算機科學管控離心泵運轉,又能夠采集、記錄數(shù)據(jù)信息,同時還能繪制特性曲線,可幫助學生快速完成測試任務。
(4)操作維護。離心泵使用操作與維護是重點所在,與生產(chǎn)實際息息相關,且注意事項繁雜,極易出現(xiàn)各種問題。為強化操作維護任務完成效果,以助于學生充分熟練掌握離心泵操作維護要點,及其故障解決措施,學生可通過附帶DCS 的流體輸送實訓裝置體驗離心泵具體操作,可基于化工單元仿真軟件在線仿真離心泵生產(chǎn)操作與汽蝕現(xiàn)象事故處理等環(huán)節(jié),此做、學一體化的交互學習模式,不僅打破了傳統(tǒng)教學模式的局限,且教師在實訓時,還可通過實訓設備與在線仿真軟件開展過程性考核,以督促學生深刻了解離心泵操作步驟與故障解決措施。
教師組織安排學生分組匯報任務具體完成進程,并考核答辯,基于學生互評,教師可根據(jù)學生完成任務時遇到的問題進行評價,給定結論性評價,合理安排課后擴展任務。在此基礎上,還可以開通在線交流論壇,或者微信、微博等,學生基于多元平臺和教師、同學交流分享資源,探討學習體會,完成拓展任務,從而進一步鞏固課堂學習效果[3]。
基于信息化手段進行教學內(nèi)容整合,根據(jù)知識點劃分為不同任務,教師按照既定順序指導學生學習化工單元操作知識與技能。基于任務驅(qū)動的教學模式,不僅可以調(diào)動學生自主學習積極性與主動性,還可轉變學生課堂學習地位,轉換為知識主動建構者。通過網(wǎng)絡教學平臺、微課視頻、手機APP 等信息化資源開展化工單元操作實訓教學,利用虛擬仿真與實訓操作有機融合的方式,指導學生順利完成任務,以此激發(fā)學生學習興趣。教師與學生可通過微信、在線交流論壇進行討論溝通,延伸課堂教學到課外,以提升整體教學效果?;谛畔⒒虒W手段,具體化化工單元操作實訓內(nèi)容,以視覺與聽覺刺激,加強感性認知,并強化實時反饋,如此不僅可降低學生知識理解門檻,還可調(diào)動學生學習積極性與興趣,從而提高教學效果[4]。
綜上所述,《化工單元操作實訓》教學創(chuàng)新改革是一項系統(tǒng)的、復雜的項目,既需要構建完善的硬件設施,又需要引進多元化信息化教學手段,通過教師與學生積極配合,共同努力實現(xiàn)創(chuàng)新。基于信息化手段進行教學內(nèi)容整合,根據(jù)知識點劃分為不同任務,教師按照既定順序指導學生學習化工單元操作知識與技能,不僅可以調(diào)動學生學習積極性與主動,還可以全方位提高實訓教學整體效果。