梁 冰 盛穎晗 程 鍇 廖文通
(廣東省石油化工職業(yè)技術學校, 廣東 佛山 528225)
隨著國民經濟的發(fā)展,涂料作為精細化工的重要組成部分,已經得到了長足的發(fā)展,并形成了一個重要的工業(yè)門類,同時涂料產品也已成為人們生產生活中必不可缺的材料之一。廣東省涂料生產總值居全國第一,近年來隨著市場及企業(yè)需求的日益增高,培養(yǎng)精細化工涂料專業(yè)人才已經成為職校課程改革發(fā)展的重要目標之一。
涂料產品應用性較強,這就使得涂料教學離不開實驗教學。而精細化工專業(yè)學生就業(yè)后的主要工作崗位是集中在強調學生的實際動手操作能力的生產操作崗位,因此實訓課程成為培養(yǎng)涂料應用技術型人才、提高學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。
近年來,我們大量走訪了多家各類型涂料企業(yè)及涂料企業(yè)的畢業(yè)生,在與他們的交流過程中,大家一致認為大力發(fā)展涂料實訓課程,從制備涂料樹脂,到分析檢測原料、產品性能等生產過程是補齊涂料應用型人才培養(yǎng)短板的最有效手段。從2006年開始,我校對涂料課程進行了一系列的探索改革,積累了大量的涂料實驗室建設及運行管理方法。
隨著企業(yè)對涂料技術技能型人才的需求日益增高,職業(yè)院校實訓教學作為提高學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)已被高度重視。例如職業(yè)教育中出現(xiàn)的“現(xiàn)代師徒制教學”[1]、“以工作過程為導向的職業(yè)教育”[2]、“理實一體化教學”[3]等等,讓學生利用各種學習機會不斷的提高和完善自己。工作過程導向的職業(yè)教育是讓學生在真實的或模擬的工作世界中,通過多元方式參與工作,完成典型的工作任務,并在完成任務的過程中,在師傅、同伴的相互作用的過程中,逐步從新手成長為新的職業(yè)能手。作為實踐動手能力很強的精細化工專業(yè)方向課之一的涂料,我校的教學則是根據(jù)上述的教學模式,設計相應的涂料實驗室場景、模擬真實的工作環(huán)境來完成人才培養(yǎng)的過程。
為了使涂料實驗室建設達到規(guī)模化、系統(tǒng)化和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的的目標,符合拓展其功能的要求。在設計和建設中實驗室的過程中,我們把教學功能和校企合作功能統(tǒng)籌考慮,使其真正成為融“教、學、做和社會服務”于一體的綜合性的校內實踐教學場所。我們按涂料實驗室職責進行分類,一類是為進行教學功能的基地;另一類則是為校企合作服務的兼有科研性質的實驗室。總建設方案中包括硬件(場地、設施與設備)、軟件(管理標準文件、技術標準文件、工作標準文件、各類記錄等)以及團隊(管理、維護和教學隊伍)等的建設方案。
1.1.1硬件設計
做為精細化工專業(yè)方向的涂料實驗具有綜合性和應用型強的特點,在實驗過程中經常會遇到高溫或高壓的反應條件,而所需的化學試劑多數(shù)具有易燃、易揮發(fā)、有毒或有一定的腐蝕性等特點。在學生完成工作任務的同時,會產生相應的廢固和廢液,具有一定的安全隱患。根據(jù)本課程特點,結合以“工作過程為導向”的教學模式,我們將涂料教學內容為三個模塊,分別是:涂料樹脂合成模塊、涂料配方及檢測模塊、拓展模塊。因此涂料實驗室以此為依據(jù)將其分為教學基地及校企合作基地兩大部分(如圖1所示)。
圖1 涂料實驗室模塊化設計
(1) 教學基地的設計
在涂料教學過程中,通過典型的涂料工作任務對學生進行涂料樹脂合成及檢測等涂料生產技能的培訓,其中涂料樹脂合成是我校涂料課程的第一教學模塊。涂料實驗室不僅承擔著校內實訓基地的任務,同時也承擔著服務社會的功能,例如每年舉辦一次“職業(yè)體驗日”活動,對公眾開放實驗室。因此實驗室中不能是儀器設備的簡單擺放,其布局要綜合考慮總體規(guī)劃及功能。
由于涂料樹脂合成所需的化學試劑具有一定的揮發(fā)性,我們將合成室設計在實驗樓頂層,并專門配備了良好的通風凈化設施,以消除試劑所帶來的氣味影響。為方便教學中儀器及試劑的取用,又專門建立了儀器準備室及試劑準備室等基礎實驗條件和設施,以方便教師完成教學。
在產品質量意識不斷提高的今天,質檢是產品質量檢測的核心。因此我們將涂料配方檢測作為涂料教學的第二模塊。涂料檢測是一個復雜的系統(tǒng)工程,因為涂料產品具有多樣化和特殊性。在涂料教學中,我們將涂料產品檢測按照檢測項目分為:涂料原材料檢測主要有含固量、透明度、酸值、粘度等測試(涂料檢測1室);涂料產品常規(guī)檢測主要包括涂膜性能的檢測,例如涂膜光澤、硬度、遮蓋力、流平性等測試(涂料檢測2室)。
(2) 校企合作基地的設計
做為職業(yè)院校的精細化工涂料實驗室不僅能夠用于教學,還要承擔著校企合作的職能。在涂料教學過程中,我們聘請知名涂料企業(yè)的專家,為學生們開設一系列的技能大師進校園活動,深化與企業(yè)的合作。這也促使更多涂料企業(yè)了解學校,為學生的就業(yè)打下良好的基礎。
我校涂料課程校企合作基地的功能主要分為三個模塊:其一,由于我校眾多校友就職于著涂料行業(yè),同時我校也是廣東省涂料協(xié)會的會員單位之一,校友或涂料公司會捐贈一些涂料涂裝或檢測儀器用于涂料教學,因此涂料實訓基地專門設計位置擺放在校企合作基地,從而讓學生了解更多的涂料企業(yè),促進涂料教學,增加學生愛校情結。其二,我們將學生在涂料課所做的部分優(yōu)秀產品陳列出來,以展示我校教師的教學水平及學生的學習能力,讓更多的相關企業(yè)和兄弟單位了解本課程的教學情況,這也成為我校招生的一大優(yōu)勢。其三,我們將涂料課程的拓展部分安排在這里,學生們可根據(jù)自己的興趣,在固定時間(周二的涂料社團活動日)拓展學習涂料產品的配方,例如UV甲油膠、水性塑料墨等。
1.1.2軟件建設
作為教學基地使用的涂料實驗室,其主要功能就是涂料樹脂的合成及涂料產品配方檢測。為更好地實現(xiàn)“工作過程為導向”的涂料課程,體現(xiàn)學生的主體作用實現(xiàn)涂料實驗室資源共享,我們對實驗室各個教學環(huán)節(jié)進行了精心的設計。
“以工作過程為導向”的涂料過程,最大特點就是從專業(yè)理論知識轉向了工作過程知識[2]。傳統(tǒng)的職業(yè)教育,教學內容偏重于理論知識和抽象的專業(yè)技能,這對于職校學生來講較難理解,同時工作過程中所用的知識沒有被考慮全面。而工作過程導向的職業(yè)教育則使知識的構建發(fā)生了根本的轉變。對于涂料教學,我們主要是以職業(yè)成長規(guī)律為基礎,將學習內容分為四個學習模塊:①涂料入門及概括性知識;②涂料關聯(lián)性的知識;③涂料具體的、功能性知識,主要講解涂料具體的工作有哪些以及它是如何運作產生的;④以經驗為基礎的涂料專業(yè)系統(tǒng)化知識,主要是專業(yè)化、系統(tǒng)化的解釋和解決具體問題。
(1) 建設實驗室資源共享平臺
在涂料教學中我們建立了涂料教學資源共享平臺,將涂料理論知識、實驗室儀器設備的使用、涂料配方設計生產、涂料配方檢測、涂料檢測標準及如何分析處理檢測數(shù)據(jù)等相關內容,以PPT、微課、視頻等方式呈現(xiàn),并可供學生下載。同時我們還將各屆學生的實驗數(shù)據(jù)進行保留,以便學生們參考使用。為更好地體現(xiàn)學生為主體的教學模式,我們在布置每次工作任務的同時,在平臺上也建立了相應的圖書資料館,以供學生查閱。實驗室資源平臺的建設,既方便學生課后及時復習消化課程中的相關知識,又可使一些有想法的學生對工作任務的完成方案進行大膽的設計和創(chuàng)新,有效提升了教學效果。
(2) 涂料課程電子工作頁的設計
工作頁被認為是現(xiàn)代職業(yè)教育和培訓中常用的學習媒體,從學生的角度是指導幫助其完成學習任務的工具[4]。工作頁的編寫需要按照工作過程的模式進行,它強調以學生為主體,教師為主導,按照工作過程安排學生的學習。它是現(xiàn)代職業(yè)教育中學生的主要學習材料,是幫助學生實現(xiàn)有效學習的重要工具,其核心任務是幫助學生學會如何工作[5]。為此我們將涂料課程工作頁按照涂料產品的制備過程分為:項目任務的描述、涂料樹脂合成參數(shù)設計、樹脂合成步驟、涂料樹脂附著力探究方法、任務安排、探究過程及項目總結評價。有效提高了學生們學習的主動性,培養(yǎng)了學生團隊合作精神。
實驗室的安全管理制度是確保實驗室安全的關鍵因素[6]。我校高度重視實驗室的安全工作,根據(jù)國家有關規(guī)定及我校精細化工涂料課程的特色,我們對涂料實驗室制定了一系列的管理守則,將涂料教學中的各個模塊都包含在內。例如涂料樹脂合成模塊,涉及到試劑儲存、使用安全,樹脂合成實驗的水電安全等。同時對化學試劑的取用及檢測儀器的使用都要進行詳細記錄,確保萬無一失。我們將安全責任細化,實行專人負責,每天都會巡查涂料實驗室,以確保涂料教學活動安全進行。
另外學生是實驗室的主要使用者,因此應著重加強學生的安全教育。在進實驗室之前,采取統(tǒng)一講解的方式向學生介紹安全知識,并讓其完成相關的認識實驗室試劑及儀器使用安全的實訓報告,強化安全教育。同時任課教師在每次開課前都要做好當天涂料課程所涉及試劑、儀器的安全使用教育。另外,我們也在涂料實驗室資源共享平臺中存放相關安全講解視頻,供學生下載觀看,及學習精細化工實驗室守則、化學試劑及儀器的安全使用和消防基礎知識,盡量預防和避免危險的產生。
在設計實驗方案方面,我們立足從源頭把控涂料實驗室的安全。溶劑型涂料含有大量的揮發(fā)性有機化合物(VOC),它易燃,會對人體及環(huán)境造成危害。隨著環(huán)保管控的嚴格,很多涂料由油性體系向水性體系轉型。水性涂料以水作為溶劑,是一種環(huán)境友好涂料。丙烯酸樹脂是一類廣泛使用的涂料樹脂,它占據(jù)大量市場,因此我們在涂料課程教改初期就將水性丙烯酸樹脂體系作為涂料教學的主體,這樣從教學的源頭上把控實驗室的安全。
6s即整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全。涂料產品的生產及檢測涉及到很多步驟及化學試劑、儀器。采用6s管理制度,能夠減少試劑的浪費,同時讓教師及學生擁有一個良好的工作環(huán)境。儀器的有序擺放,能夠提高課堂的效率,減少無序的活動,使教師更好的把控課堂教學。一旦學生們養(yǎng)成了良好的習慣,他們的涂料產品性能提高,就會激發(fā)學習興趣,增強自信心,減少安全隱患,延長使用儀器的壽命,提高自身的職業(yè)素養(yǎng)。
涂料實驗室,在合成實驗中會產生少量的廢棄物,例如廢渣,廢液。不妥善處理就會污染環(huán)境。由于涂料課中涉及的是水性涂料,其溶劑大部分是水。因此在處理生產過程中水性樹脂的廢液,我們是晾干樹脂、蒸發(fā)其溶劑,將剩余的固體與生產中的涂料樹脂廢渣統(tǒng)一存放,集中送相關部門統(tǒng)一處理。
涂料實驗室的合理規(guī)劃建設,為我校精細化工專業(yè)涂料方向的人才培養(yǎng)提供了堅實的基礎,通過實訓教學幫助學生提高實踐能力及就業(yè)能力。同時教師也可通過實驗教學的教改,發(fā)揮實驗室的作用,讓學生獨立操作,培養(yǎng)學生解決問題的能力,提高職業(yè)技能。每年有大量的涂料企業(yè)來校招聘,常常會出現(xiàn)畢業(yè)生供不應求的局面,而這又為招生提供了良好的口碑。因此在目前中職院校就業(yè)困難的情況下,我校精細化工專業(yè)仍具有良好的招生態(tài)勢。
“產教融合,校企合作”是一種符合時代發(fā)展特色、順應我國經濟發(fā)展需要的一種新型人才培養(yǎng)模式。它是建立以能力培養(yǎng)為核心的、多樣化的合作模式,也是以學生能力的培養(yǎng)為核心、以市場需求為導向的教學模式。在建立校企合作基地時,我們將學生的在實驗室完成的優(yōu)秀涂料作品與企業(yè)提供的產品模板陳列在一起,既讓學生了解了今后涂料行業(yè)的工作方向,也讓企業(yè)了解了我校涂料實驗室教學水平。因此校企合作基地既是對外招生的有效途徑,又是對外開放交流的窗口,有效地促進了教師的產學研水平及服務地方涂料企業(yè)的能力,促進了涂料課程的教學改革,有效提高了人才培養(yǎng)質量,也積極促成了校企雙方共贏的局面。
目前,大力發(fā)展精細化工已經成為世界各國調整化學工業(yè)結構、提升化學工業(yè)產業(yè)能級和擴大經濟效益的戰(zhàn)略重點。在這種升級轉型的大背景下,發(fā)展和建設精細化工實驗室,是迫切提高涂料行業(yè)企業(yè)人才培養(yǎng)數(shù)量和質量的有效途徑之一。我們對涂料實驗室硬件及軟件兩個方面進行合理規(guī)劃,不斷充實和完善實驗室硬件設備的服務功能,也及時更新、保存和提高實驗室的軟件,做到兩手一起抓。在產學研融合的校企合作大背景下,積極進行教學改革和設計,努力為社會培養(yǎng)高質量的人才。