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关键词:项目教学法;问题;实践
随着高职教育的快速发展,人才培养质量与社会对人才要求之间的矛盾日益突出,产生矛盾的主要原因是教学内容与生产实际脱节,教学方法与学生实际脱节。因此教学改革已成为高职教育的必然选择,其中项目化教学法是改革教学内容和教学方法的重要方法之一。本文以高职化工技术类专业开设的《化工工艺设计》课程为例,分析项目教学法如何能突出教学内容的实用性,达到改进教学效果的目的。
一、问题的提出
《化工工艺设计》课程是高职化工技术类专业的一门重要课程,其主要任务是培养学生参与化工企业产品开发、工艺改造或扩建厂等工艺设计技能,同时还承担着培养学生工程素质的重要责任。然而,以一般传统方式授课,其效果却不尽如人意。主要原因如下:
1.学生学习兴趣不高。课程主要内容涉及化工设计的程序和内容、车间工艺流程设计方法、工艺计算方法、车间布置设计方法、化工管路布置设计方法、设计说明书和概算编制方法等。一般来说,没有实际工作经验的学生不可能感受到这些内容的实际应用价值,因而常常会出现兴趣较低、被动学习的状况。
2.学生无动手实践机会。化工工艺设计是化工技术类专业学生的一项重要专业技能,然而,技能是靠亲身经历、实践训练才能获得的。即使学生通过面授理解了有关知识点,也很难做到灵活运用。
笔者认为按专业方向选择可行的工艺设计项目并组织项目化教学可以改变目前学习现状。因为:①从企业获得一个真实项目,由学生模拟操作是可以实现的;②一般项目会覆盖到化工工艺设计大多数知识点;③采取以学生操作为主的教学形式,教师作为引领者、指导者,学生在完成项目设计过程中,提高了兴趣,培养了技能。因此,对于实践性、应用性很强的本课程来说,采用项目教学法可有效突破传统教学的局限性,达到提升专业技能、提高教学实效的目的。
二、项目教学法在《化工工艺设计》课程中的实践
项目教学法是以科研生产项目为载体,在教师指导下,学生对科研生产项目进行开发、制作的研究性学习的一种教学法。其基本的教学程序是:确定项目和项目目标及任务制定项目计划、实施步骤和程序在教师指导下学生分工合作实施项目师生共同检查、评估项目结果资料汇总或应用结果。
1.项目的选择。一个好的项目应具有以下特点:(1)真实性:项目应来源于生产、生活实际,既让学生得到能力的训练,又使学生获得成就感;(2)覆盖性:项目贯穿于整个教学过程,实现项目所涉及的知识和技能基本涵盖本课程的全部教学内容;(3)操作性:项目能根据课程的进度安排分解为适合教学的子项目或工作任务,具有可操作性;(4)典型性:项目应与学生所学专业密切相关,可以反映专业领域的典型工作任务;(5)启发性:项目蕴含着一些需要解决的问题,能启发学生思考,为学生自主学习留下较大的空间。
根据项目应有的特点,本课程选择了来自制药厂的实际项目――“邻羟基苯乙酮的工艺设计”为学习载体,断项目与精细化学品生产技术和有机化工生产技术专业密切相关,而且它基本覆盖了化工工艺设计的各个步骤和内容。这个项目大小及难易程度适中,又可分成若干个工作任务,按计划实施,操作性强,同时这些任务均包含着学生需要通过学习和思考才能解决的一系列问题。
2.课程整体设计。传统的课程教学是按照教材的内容和顺序讲解,最多对实例、内容有所删减,无需“整体设计”,教学过程可通过教师讲解控制进度。而项目教学法不仅要选择合适的项目,而且更需要对课程进行“整体设计”,这样才能保证教师讲解与学生训练有机结合,保证教学进程的有序。
课程整体设计要突出六条原则:①职业活动导向;②能力目标;③项目载体;④用任务训练职业岗位能力;⑤以学生为主体;⑥理论实践一体化。对于本课程来说,整体能力目标的描述为:通过该课程的学习,学生能根据某化工产品的设计任务,对工艺过程进行工艺初步设计(主要包括工艺计算和工程制图),单项能力目标见表1。
教学内容就以“邻羟基苯乙酮”工艺设计的工作过程顺序来组织,学生按照进度表,在教师指导下完成“生产方法的选择”、“工艺流程方案设计”、“工艺计算”、“带控制点工艺流程设计”、“设备选型设计”、“车间布置设计”等各项任务。教学整体设计还包括在任务训练所覆盖的知识点而确定的知识目标,内容、项目目标表、教学进度安排表等。只有对课程进行详实设计,才能保证教学的每一个环节有明确的目标,才能保证教学实施过程循序渐进、有条不紊,才能保证学生在完成一个个任务的过程中得到能力的训练和应用性知识的积累。由于采用项目化教学,教学内容和方式发生了很大变化,学生的主体地位比较突出,学生在“做”中体会到相关理论知识的重要性和实用性,因此,其主动性得以激发。
3.课程单元设计。课程单元是结合项目具体任务大小按照教学实施的时间划分的,可以是1学时或2学时,也可以是4学时或6学时,关键是具有一定的整体性。课程单元设计应有明确的单元目标,包括能力目标、知识目标和素质目标,有学生的训练任务和归纳总结理论知识的环节等。课程的单元设计一定要经过认真充分地思考,尽可能地详细到很小的时间段,如3分钟、5分钟、10分钟等,在每个时间段内明确教师在做什么,学生在做什么,因为课程单元设计的好坏直接影响着教学实施和教学效果。
《化工工艺设计》课程被分为13个单元,包括课程介绍、查阅资料写产品综述、工艺流程方案设计、物料衡算和热量衡算、绘制物料流程图、设备选型计算、绘制带控制点的工艺流程、车间布置设计等等,每个单元都设计了能力目标和知识目标、教学实施的手段和详细实施步骤,以及每个单元结束后需要提交的任务结果。
4.课程的实施。在这一过程中,教师一定要以课程单元设计为依据,严格控制课堂进程和节奏,由于学生存在着个体差异,操作时间的把握是个难点,因此教师要特别注意对学生的操作给予有效的指导,并加强过程的检查考核。
以本课程2学时的单元为例,课程实施的基本流程是:①用5分钟考勤和收交上次课布置的任务结果(图纸、计算过程及实训报告);②5分钟用于明确该单元的目标和应该完成的任务;③教师用5分钟给予一定的提示,如参考教材或讲义哪一部分及相关注意点等;④学生以小组为单位,用10分钟按照教师提示及相关参考资料进行设计尝试,这时学生仍会遇到许多困难,如教材中的技术问题、知识如何应用的问题,但经过尝试过程,学生会有一个初步的结果,教师对该结果做一个检查记录;⑤教师根据学生中存在的较为集中的问题,用20分钟的时间进行讲授指导;⑥学生在教师进一步指导下,进行设计操作;⑦最后教师约花10分钟时间进行检查和总结;⑧学生在掌握本单元的基本操作方法后,一部分任务就留给学生课后完成,任务结果在下一次课首提交。这里特别强调检查,因为教师检查可以督促学生充分利用课内时间,加强团队合作,较好地完成每个单元的任务。
5.教学评价考核。本课程采用形成性考核方式,强调学习的过程性,设计的评分标准为:
课程总成绩=过程考核成绩*15%+任务结果考核成绩*60%+答辩评估考核成绩*25%
其中过程考核成绩是根据出勤情况(30%)、纪律表现(30%)、积极参与程度(40%)组成,由学生小组成员间、教师对小组及组员的评价构成;任务结果考核成绩是对各项任务完成后所需提交的过程资料等进行评分,过程资料有综述(10%)、工艺流程方案图等相关图纸(40%)、工艺计算过程及结果(20%)、安全环保措施和经济技术概算(10%)、设计说明书(20%);答辩评估考核成绩是整个项目完成后进行的答辩评分,这两部分成绩由教师评定。
三、实践项目教学法需注意的问题
实践证明,学生在“做中学、学中做”的项目任务活动中,学习的积极性、主动性大大提高,课堂和课后的时间利用率显著提高,教学效果明显优于传统教学方法。但是由于受到师资能力、硬件条件、学生素质等多方面因素的影响,项目教学法也会存在一些值得注意的问题。
1.给教师充分的准备时间。教师作为教学的设计和实施者,其能力和水平直接影响着课程设计的水平和实施的效果,因此应给予教师时间进行充分准备,包括岗位调研、项目选择、整体和单元设计,特别要强调的是教师在教学设计后,自己操作一遍以上。这样做不仅可以较好地把握课堂上学生的训练进度,保证教学组织实施的合理和有效性,而且也是提高教师教育教学能力、动手实践能力的重要途径之一。
2.做好学生的思想工作。长期接受传统教学的学生,习惯于教师课堂上知识的单向传输方式,上课比较轻松,可听可不听,而项目教学法将学生推上了主置,学生必须动手、动脑,课后还要完成相应的任务和自学的知识,这一变化会使学生感到不适应。因此,在项目教学法实施之前应做好学生的思想工作,使学生理解教师的良苦用心,从而积极配合项目化教学的实施。
3.注意项目的逐步优化。由于项目在选择时会受到项目来源、条件等多种因素的制约,教师不可能一步到位地选择好的项目或开发出项目的所有功能,往往还需要在设计、实施过程中不断优化,如用更好的项目去替代过去的项目,或者完善原来的项目,则会发挥其更大功效。
4.加强硬件条件的改善。项目教学中,学生动手实际操作是教学活动的主要内容,因此需要不断改进和完善与项目教学配套的硬件设备,使每个学生得到充分的训练和提高。
5.不断开发有特色的项目化教材。传统教材呈现了课程的学科系统,不可能满足项目教学的需要,教师在开展职业活动导向课程设计中,应结合区域经济特点、学校自身具备的条件、课程的标准、选择的项目等编写具有自身特色的项目化教材,以项目、子项目或任务为单元,以单元目标、操作方案、规范指导和说明为主要内容,并强调学生自主学习能力的培养。
参考文献:
[1] 戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版
社,2007.
[2] 王民权,梅晓妍.高等职业教育中项目化教学的探索与实
践[J].职业教育研究,2007,(10):88-89.
关键词:化工工艺学;课程建设;工程能力;教学
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0271-02
随着我国经济迅速发展,社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才,使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命,专业工程性质突出。培养学生的工程能力,不仅要加强实践环节建设,更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业,属流程工业,往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科,被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强,存在许多与实践环节的关联点,是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨;邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养,并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式,提高学生学习热情,锻炼学生的实际动手能力,培养学生的创新意识,增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。
一、课程教学目的再认识
从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法,介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等;同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识,培养工程能力,以便在生产与研究开发工作中开拓思路,灵活运用,不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备,更好地满足社会需要。为强化工程能力培养,要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用,教学活动与实践环节有机关联,画龙点睛,有的放矢。
二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作
依据课程实践性、综合性、复杂性,为提高学生的工程认知能力和感性认识,基于FLASH和网页制作等软件工具,开发了多功能的化工工艺学资源库,包括:例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带,访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多,如果采用学生自己看书本中的流程图,然后老师讲解的教学方法,很容易让学生感觉枯燥无味,所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用,课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时,尽量使用动态画面,如把物料的流动做成动画,管道、设备、阀门等做成立体图,不同的物料及公用工程用不同的颜色区分,力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计,其中大约■的设计题目与授课内容直接相关,如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等,着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力,锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型,以及车间布置和管道布置的能力,培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学,强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。
三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”
工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素,认为工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分,我们强调工艺技术不同于实验室制备技术,工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性,还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中,将原子经济性(AE)[5]、环境商(EQ)[6,7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。
四、授课过程强化与实践环节的联系
在授课过程中,我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目,提高学习的针对性,如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题:降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等;在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用;在介绍特殊设备布置时强调设计发展,如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置;适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题,并启发学生分析、解决这些问题,引导学生建立工程应用意识;授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置,突出情景式教学,使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。
五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线
为强化工程意识,使学生形成做工程就是做细节的理念,在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时,用整体一条线的思想组织教学:按照产品性质、用途―生产原理(含主副反应、热力学和动力学分析)―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序,由浅入深,渐入佳境。
强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务,通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设,授课中贯彻当代工程观,授课过程与实践环节紧密结合,用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。
参考文献:
[1]黄美英,梁克中,赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报,2007,(3):122-124.
[2]邱玉娥,张秀玲,等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备,2009,(5):214-216.
[3]王钧伟,官叶斌,孔学军,等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工,2012,(4):233-234.
[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学,2008,10(3):17-20.
[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991,254,1471-1477.
关键词:工程能力;创新能力;培养模式;基础课程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0035-02
化工专业基础课程主要包括《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》以及相关的认识实习和化工原理课程设计等课程。根据石化行业以及国家能源战略的发展需求,原有的培养模式已无法满足这一要求,必须通过加强专业基础课程的建设,建立以工程能力和创新能力为导向的新型培养模式,才能够培养出高水平的工程技术人才。本文在对日常教学、学生尤其是已毕业学生反馈、用人单位反馈进行大量分析与总结的基础上,提出了以工程和创新能力为导向的新的培养模式,并进行了多方面的建设工作。
一、面向石油化工行业特色,强化教师队伍与课程建设
1.建立具有较强工程能力的教师队伍。在以工程能力和创新能力为导向的新型培养模式中,教师不但要具有较高的科研水平,还应该具有极为深厚的工程背景。课程教师队伍共由20名教师组成。为了提高教师的工程能力,聘请资深炼油化工设计人员定期进行讲座。在科研成果的工业化转化过程中,鼓励年轻老师共同参与,提高其工程能力。通过几年的建设,形成了一只高水平的教师队伍:1名教授被评为北京市高等学校教学名师、2名教授被评为校教学名师、1名副教授被评为校品牌课教师、《化工原理》教学团队被评为北京市优秀教学团队、建设了《化工原理》与《化工热力学》2门北京市精品课程。
2.形成了具有鲜明行业特色的教材体系。原有教学模式中采用的都是化工通用的教材,根据毕业生和用人单位的反馈,教材内容不能满足石化行业的发展需求,一些内容和方法在工厂也不再使用。为此,任课教师主编了《化工热力学》、《化学工程与工艺专业实验》和《流态化工程》讲义(双语)、参编了《石油化学工程原理》、翻译出版了《化学反应工程》共4门课程的教材,针对石油加工过程进行了大量的补充和删减。如在《石油化学工程原理》教材中补充了石化行业常用的高温油泵的特殊输送要求,在分馏过程中补充了油品分馏塔的操作和核算;结合石油工程中流体相态对油田开发的重要性,对热力学教材中过时的图表法计算流体热力学性质等内容作相应的删减。主讲教师还主编了《催化裂化流态化技术》、《水合物科学及技术》、《二氧化碳捕集、封存与利用技术》,参编了《原油蒸馏工艺与工程》共4本著作,这些著作是化工专业其他课程的重要补充内容,并极大地开拓了学生的视野。
3.积极进行教学方法改革,增强学生的学习兴趣,提高教学效果。强调通过教学改革增强学生学习的兴趣。例如在《化工原理》教学中首先以多相传质设备的相控制基本理论作为基本路线;其次,建立了多相传质工艺和设备过渡教学体系;再次,建立了多相传质及其附属设备的全塔负荷性能图分析理论,规范了塔设备操作限的概念。多年来学生普遍对《化工热力学》有畏难情绪,认为理论性过强、难以应用。任课教师分析发现过去课程中大量使用的图表在生产实际中很少使用,基本都已通过计算模型实现。因此在授课时只对少数必要的图表进行讲解,以帮助说明问题或者现象。而对于实际工作中经常用到的状态方程和活度系数模型等,文献报道的状态方程有几百个,现场使用时往往无从取舍,因此在课堂上进行了仔细的讲解,对于过去大量存在的过程推导适当简化,要求学生学会使用商业化模拟软件进行计算,以满足未来工作中的需要,这样既突出了本科生学习过程的重点,又保证了教学的效果。
二、建立多样化的提高工程实践和工程设计能力的培养体系
化工专业基础课与实际化工生产联系非常密切,但学生在学习中却往往感到抽象、缺乏兴趣,其原因在于在以课堂教学为主的方式中很少涉及体验、实践的学习环节。如图1所示,在多样化的提高工程实践和工程设计能力的培养体系中,学生在学习专业基础课之前应先经历认识实习、参观化工设备模型、拆装实验等环节,激发起学生的兴趣,在专业基础课学习过程中,应通过设备仿真和拆装实验等体验实践环节,通过亲身感受进一步固化所学知识,最后通过课程设计等环节,促使学生对所学理论知识进行复习、应用,并进一步升华。在此过程中,学生学习专业知识的渴望是自发形成的,而不是传统的教师督促学习,因而学习效果很好,学生的动手能力、工程能力也得到了极大的提高。
为配合这一培养模式,授课教师建立了拆装实验室,包括各种形式的泵、压缩机、阀门、换热器、塔构件,向所有学生全天开放,部分涉及设备的课程甚至可以到实验室内讲授。另外,还建立了设备仿真系统,学生可模拟工厂内设备的启动与关闭。在课程设计教学中,强调一人一题、分组协作,既提倡相互协作,又保持设计过程的独立性,结课时引入答辩程序,要求同学对设计过程和设计思路进行讲解。此外,聘请校外资深设计人员给学生讲课,传授设计和工程经验。课题组教师还将多年科研成果:单指标全塔性能负荷图用于《化工原理课程设计》,引导学生通过Aspen软件编程计算,并与手工计算结果相对比、找不足。这些措施极大地提高了学生学习的主动性、积极性,使学生的工程能力通过多种方式得到锻炼。
三、创建创新能力培养的新模式
课程教师在《流态化工程》课程中,广泛搜集了国内外流态化领域的新理论、新知识,并将其简化为通俗易懂的知识,补充到教学内容里。内容涵盖了新的测量方法(如气泡直径的测量方法、颗粒混合的测量方法等)、经典理论的新发展(如经典两相理论的不足及其补充,以及基于其建立的新模型)、计算机CFD数值模拟等。在补充新的研究结果时,进行的大量的取舍,考虑到授课对象为本科生,理解能力和学习基础无法和研究生或专职研究人员相比,授课时只着重于新模型、新理论的描述,具体的推导过程和计算过程并不涉及。这样,既方便了学生的理解和学习,又能够为今后从事流态化研究的同学打下一定的基础。此外,将已工业化的优势科研成果转化为多功能教学实验装置,指导学生对感兴趣的知识点自主设计、完成实验,使学生的创新能力得到极大提高。例如,气固流化床反应器是石化行业广泛采用的反应器,由于知识比较抽象,学生无法获得深刻的理解。课程教师根据科研成果开发了《流化床自动控制综合实验系统》,可以直接观察实验现象,完成各种形式的流态化实验。学生还可以自己设计实验条件进行研究,该装置已经投入使用5年,受到了学生的好评,也得到了教育部有关专家的肯定,目前,该项技术已经推向市场。化工原理团队教师根据多年科研成果建立了多套大型冷模催化裂化实验教学装置,高达20m,一次可接纳学生10人/套,不但可以观察流化现象,而且可以展开密度、压力等多个物理参数的测量,进行压力平衡等装置运行状况的衡算。小型《催化裂化热态实验装置》不但可以测量产品收率、烧焦效果等工艺参数,而且可用于热量衡算、质量衡算、能耗分布等装置运行的评估计算,石油大学在旋风分离器领域的研究已达到国际先进水平,课程教师自行设计、加工了一套《旋风分离器冷态实验装置》,可进行气相流场、分离效率的测量等。石油大学化工热力学教学团队多年来形成了具有特色的研究方向,并曾获得国家和教育部的自然科学奖。化工热力学教学团队开发了《流体相平衡实验装置》,可以直接观察到流体的相态变化并完成气体在液体中溶解度的测定。根据多年从事油气藏流体相态研究,对化工热力学实验进行了大量的补充和改进,并编入了《化学工程与工艺实验》教材中,提高了实验设备和技术水平,提高了教学质量。
四、应用效果
关键词:数控机床加工技术;一体化教学;精品课程
一、课程开设背景
数控机床加工技术(加工中心)是数控技术专业必修的一门职业特定核心课程。本课程以数控机床基本操作、CAD/CAM、手工编程为主线,同时按职业工作过程中零件加工的加工工艺过程为主旨,结合加工中心操作工中级工、高级工考证练习,构建该课程体系。我校于1998年开设加工中心中级工的教学课程,2000年开始加工中心中级工考证,2002年开始加工中心高级工考证,到目前为止已培养加工中心中级工近130班共约5500人次,加工中心高级工近55个班共约3000人次。
考证人次
■
近十年加工中心考证趋势图
二、师资力量雄厚
本课程任课老师共有14人。其中副高级职称3人,中级职称2人,初级职称及以下9人;高级技师1人,技师8人,高级工5人。专职教师一体化教师比例达100%,企业兼职教师1人,专兼教师比例为14∶1,其中加工中心操作工高级考评员3人,考评员
5人。
本课程任课老师中有大部分是骨干教师,多位教师在省市乃至全国数控技能竞赛取得优异成绩,并获得“广东省技术能手”“广东省优秀教练”“广州市技术能手”称号“广州市优秀教练”“广州市青年岗位能手”称号。
本课程任课老师平均年龄32岁,其中40岁以上3人,30岁以上2人,20岁以上9人。全部为中青年教师,年龄呈多层次的梯形结构,职称结构合理,具备良好的学历结构,教师实践能力强,是一支集朝气、活力、精力、能力于一体,整体素质高的教学团队。
三、课程培养目标清晰,切合企业需求
1.人才培养目标
数控技术专业面向制造业,培养具有良好的职业道德和创新精神,掌握本专业的技术知识,具备相应实践技能以及较强的实际工作能力,熟练掌握数控加工工艺和数控加工程序编制,熟练进行数控加工设备的操作和维护,并取得“加工中心操作工”中高级职业资格证书的面向生产第一线需要的高技能人才。
2.对应岗位
加工中心机床操作工、设备维护管理员、数控加工工艺员、数控加工程序员。
3.课程目标
根据数控技术专业人才培养目标,特别是制造业对数控人才在加工中心操作、加工工艺编制等方面的能力要求,确定本课程的培养目标,包括课程知识目标,课程能力目标,情感、态度和价值观目标,具体内容是:通过本课程的学习,使学生掌握使用加工中心完成零件加工的基础知识;在专业技能上达到会编制零件加工工艺、会编制零件加工程序、会使用加工中心加工零件、会保养和维护加工中心的“四会”能力要求,使学生获得“加工中心操作工”中高级职业资格证书;把核心(关键)能力培养贯穿于课程教学全过程,使学生在职业道德、创新意识、团队协作、交流表达、数字应用、自我提高、信息处理、解决问题以及外语应用等各个方面得到提高。
4.岗位能力需求
通过企业专家对就业岗位(群)所需人才素质、知识与能力的分析,结合国家职业技能鉴定中心最新提出的分层化国家职业标准,确定以工作体系为基础,将工作任务转化为任务引领的课程,建立以工作过程为导向、以国家职业标准为基础的课程体系。在新的课程体系中,核心能力(即关键能力)、行业通用能力和跨行职业能力充分体现了职业教育提高学生的综合职业素质,保证学生可持续发展能力的思路;专业特定能力满足了高技能人才培养的特色和职业资格的标准要求。
四、以职业工作过程为导向来进行课程设计,安排教学内容
本课程将必要的知识点融于实践技能培养的进程中,以数控机床基本操作、CAD/CAM、手工编程为主线,以工作任务为中心来整合相应的知识、技能。采用了就业导向的课程开发方法、启发式教学和任务教学相结合的教学方法,以应用为目标,以工作过程为导向,强调“是什么”“怎样做”,淡化“为什么”,重点要求学生掌握与生产相关的实际问题。以职业能力要求为切入点,以工作过程为导向,并与企业合作共同制定、编写教学大纲、教学计划、实训计划及实训项目。按职业工作过程中零件加工的加工工艺过程为主旨,结合加工中心操作工中级工、高级工考证练习,构建该课程体系。
为满足机械制造行业用人单位对人才的需要,结合职业岗位实际工作任务所需的知识能力和素质要求,课题组对课程内容进行了选取和优化,构建新的理论、实践教学体系,对教学内容进行了整合、优化、重组。根据技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后续课程的衔接,以必需够用为度,统筹考虑和选取每个教学环节的教学内容。课程体系由课程内容教学环节、实训教学环节和顶岗实习环节组成,并且辅以创新能力训练环节,提高课程内容的针对性和适用性,全面提高学生综合素质。
本课程以企业真实岗位为学习情景和学习任务,以零件的结构特征为载体,按照职业工作过程来设计课程的每一个课题,在内容上涵盖“加工中心操作工”中级工、高级工国家职业标准。整个课程采用四阶段教学法结构和任务驱动法结构,通过一个课题的学习,学生可以完成职业的一个典型的综合性任务,通过若干个相互关联课题的学习,学生就具备了加工中心编程和操作能力。这些项目来源于工厂企业实际生产岗位,根据教学要求进行了整合修改,以达到系统地掌握知识,培养学生技能的目的。
五、一体化教学采用四阶段教学、情境教学和项目教学相结合方式
本课程共有42个课题,每个课题中都包涵有一定的基础知识,本课程中的机床操作、相关知识等方面共有17个课题采用了情境教学方法,主要运用现场设备和设施以及多媒体课件,在尽可能短的时间内加强学生对知识的理解。
机床操作、CAD/CAM、编程指令等方面共28个课题的教学内容均主要采用四阶段教学方法,四阶段教学法是指把教学过程分为准备、教师示范、学生模仿和练结四个阶段的程序化技能培训的方法。老师边讲边做,学生边听边练。
本课程共有6个综合课题都是采用项目教学法。学生还可以充分利用图书馆、网络等资源,以自学的方式获取更多的基础知识。整个课程的教学过程情景化,学生以小组为单位,在老师的指导下,通过边做、边问,将理论知识融化到实践中去,不断解决在实践过程中碰到的各种问题,从而掌握各个课题知识要点。学生以小组为单位,小组设小组长一名,小组长采取轮换制,确保整个学习过程中小组成员都有机会任小组长,小组长在这个模块学习中起到组织者的作用,其主要职责是方案设计、任务分派、统筹等工作。通过此种方式,培养了学生的团队精神和敬业精神,以达到提高学生综合素质的目的。
我们还采用案例教学法、课堂讨论法、启发、提问式教学法、发现法、程序教学法、自学辅导法、设计教学法、价值澄清法进行教学。
六、积极开展课程教学标准、课程体系、教学内容的建设和教材建设
在几位首席教师的带领下,精品课程的主讲老师积极参与了本课程的程教学标准(教学大纲)修订、课程体系的构建和教学内容的建设,完成了42个课题的电子教案、4种数控操作系统的操作视频和大量的练习题和拓展课题,并设立课题“加工中心操作工中、高级考证课程教学体系衔接的研究”,对加工中心操作工中、高级工教学课程体系、教学内容进行研究。
本课程所使用的教材《加工中心中高级工实训教程》由汤伟文、任馨苏、冯一锋、郑永康编写,任馨苏还编写了辅助参考资料《机械图例》,供中高级工软件练习之用。
关键词:高职;路桥工程安全评定与加固;理实一体化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0203-04
一、课程背景
随着经济的发展、交通运输的繁忙以及各种重型车辆的出现,路桥负荷日趋加重。为解决日益严重的交通问题,一方面是国家加大各类路桥工程的建设,另一方面则是对旧桥、危桥的加固维修以及加强现有路桥的养护。在路桥工程建设方面,安全问题又重于泰山。路桥工程的安全事故对国民经济造成损失和人们的生命安全带来巨大影响。所以,如何在施工过程中减少事故的发生、保证路桥工程施工安全、促进路桥工程健康有序的发展,具有重要的意义。在对旧桥、危桥的加固与维修方面,由于其良好的经济效益,在一般情况下,桥梁的加固费用约为新建桥梁费用的10%~20%;双曲拱桥的加固改造费用约为新建桥梁费用的20%~40%。旧桥的加固与改造方面已经是当前有些交通发达的国家桥梁建设的重点。因此,加速我国旧桥加固或改造技术的教学和研究,不仅能更好地、及时地为现代交通运输服务,而且能为国家带来巨大的经济效益和社会效益。为了迎合以上路桥建设的需要,我校道路与桥梁工程系安全专业创新性地开设了《路桥工程安全评定与加固》课程。《路桥工程安全评定与加固》是一门整合了材料检测、桥梁检测和旧桥加固的新兴专业技术,属于土木工程(桥梁)、力学、数理统计及信号处理等多技术领域的交叉学科。这就决定了《路桥安全评定与加固》这门课程是既有很强的理论性,同时又具有很强的实践性。这就要求授课对象具有广泛的基础知识,是结构设计原理、桥梁工程、工程力学、材料检测等的后续课程,课程的特点决定了该门课程通常在高年级的大专生中开设。我校大三年级的学生在经过了系统的专业课学习和半年的实习工作后,对实际工程中的问题有了一定的感官认识,选择此时为他们开设这门课程,针对性更强。然而,路桥安全评定与加固作为一门新兴的课程,可供参考的教材不多,并且在教学内容上有些知识点没有定论,而是属于探索性的讲授内容。因此这门课程拟采用“理实一体化”教学的设计与安排,使得学生能够在实践与理论,定论与探索中掌握专业知识,并能够启发学生在该领域中积极开展探索性的研究工作。
二、教学目标
路桥工程安全评定与加固是一门专业课程,有别于专业基础课。对于学生而言,在理论与实践中,更加注重实践技能的培养。要求学生在初步了解基本原理的基础上,熟悉操作规程,掌握路桥结构的检测方法和加固方法,并能过对路桥结构的施工情况给出评价,把所学的知识能够应用到路桥安全评定与加固中来。“理实一体化”教学采用课堂讲解、室内实验与工程实践相结合的方法,通过教学充分引导学生在桥梁检测领域的兴趣,激发学生的学习潜力。
三、教学内容安排
桥梁是一个复杂的结构体系,其组成构件较多,这便决定了桥梁安全评定对象较为广泛。针对不同的构件检测的指标不同,需要检测的指标种类多,这决定了采用的检测仪器类型比较多。根据桥梁检测的这两个特点,针对不同的授课对象需要有选择性的对授课内容进行安排。一般来说,桥梁的检测方法可分为外观调查、无损检测、静载试验和动载试验四大类。在本人的教学过程中,根据检测方法和构件的划分,针对不同的授课对象对授课内容进行了安排。总学时为48学时,其中:理论30学时,实践:建材2学时、路桥16课时,具体安排如下:
第一部分 概述。2学时,授课形式:理论。
第二部分 材料检测。①水泥混凝土强度试验及等级评定,2学时,授课形式:理论;②砌体材料检测技术,2学时,授课形式:理论;③钢筋检测技术、钢筋基本技术性能、钢筋力学性能试验检测,2学时,授课形式:理论。
第三部分 上部构造检测。①预应力构件试验检测及张拉力控制,2学时,授课形式:理论;②预应力锚具、夹具和连接器检测、张拉设备校验、张拉台座检验,2学时,授课形式:理论;③静载锚固试验、钢筋松弛试验,2学时,形式:实验,学生活动:检测中心实践;④张拉设备校验、硬度检测,2学时,形式:实验,学生活动:检测中心实践。
第四部分 基础及下部构造检测。①泥浆性能指标检测、水泥浆的膨胀率实验,2学时,形式:实验,学生活动:建材实践;②地基承载力检测理论知识:1,荷载板试验;2,标准贯入试验,2学时,授课形式:理论;③地基承载力检测实践知识:1,荷载板试验;2,标准贯入试验,2学时,形式:实验,学生活动:检测中心实践;④钻孔灌注桩施工过程检测、泥浆、成孔、清孔检测,2学时,授课形式:理论;⑤钻孔灌注桩施工过程检测理论、基桩完整性检测技术、桩基承载力检测技术,2学时,授课形式:理论;⑥钻孔灌注桩施工过程检测实践操作、反射波法测桩基完整性,2学时,形式:实验,学生活动:检测中心实践;⑦超声脉冲法测桩基完整性,2学时,形式:实验,学生活动:检测中心实践。
第五部分 总体、路桥面系和附属工程检测。①桥梁支座和伸缩缝装置试验检测,2学时,授课形式:理论;②支座检测,2学时,形式:实验,学生活动:检测中心实践。
第六部分 成桥检测。①旧桥加固,2学时,授课形式:理论;②桥梁静载检测,2学时,授课形式:理论;③桥梁动载检测,2学时,授课形式:理论;④回弹法检测混凝土强度、钻芯法检验混凝土强度理论,2学时,授课形式:理论;⑤回弹法检测混凝土强度实践操作,2学时,形式:实验,学生活动:结构实验室实践。
第七部分 复习及考核。4学时,形式:过程考核、实践考核及期末考试。
四、“理实一体化”教学的实施
1.“理实一体化”教学原则。“理实一体化”教学注重在授课的过程中的理论联系实践,在教学方法上本着工学结合的理念,以学生为中心,并结合多媒体、实验室现场教学等方法进行知识点的讲授、学习、实践和指导。一是课堂教学注重以学生为中心,课程学习的过程就是以学生为主体,以教师为倡导,师生互动教学作为一体化的学习过程,由学生亲自动手实践完成课程学习任务。二是课堂教学充分采用多媒体手段,并且辅助大量的图片以及影像资料,向学生呈现直观和动态的教学内容。三是充分利用实验环节作为课堂授课的补充和延展,加强学生的实践动手能力培养。四是学生分组实践。实验室拥有的桥梁检测仪器数量有限,为了让每个学生都有机会亲自操作仪器,在实验课环节采取分组预约制。分组预约制的具体办法是在某一段时间内所有的实验课程同时开放,把学生分成4人一组,每一组学生可以根据自己的时间去预约某一个实验,预约完成后学生即可以进行相应的实验。五是针对不同的授课对象,同一个知识点的授课内容各有侧重。
2.教学方法。为突出理论联系实际,教学中应当侧重启发式互动教学、案例情景分析教学、现场教学等方式方法,引导学生积极进行独立思考,彻底改变过去课堂死肯书本的传统方式,部分课程直接选择在实验室上课,或全部选择在实验室上课,并充分利用现代化的教学手段和计算机辅助教学,加大实践操作容量,提高学生掌握路桥工程安全评定与加固检测试验的操作技能,提高学生适应工作岗位能力。
五、考核方式
学生成绩的考核由三部分组成:平时成绩过程管理与考核、实验实践技能考核、期末考试。平时成绩实行动态管理和过程考核,对学生在学习过程中的学习参与、知识点掌握和技能考核。实验实践技能考核是对学生的学习结果的检验,主要考察实践动手操作能力。期末考试是对学生学习结果的知识能力考核。
参考文献:
[1]于忠涛.桥隧检测与评定[M],北京:中国水利水电出版社,2010.
关键词:会展策划;实践教学;体系设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)49-0133-02
一、引言
作为现代服务业的重要组成部分,会展行业对于地区经济发展的促进作用不断增强。与之相对应,高等教育层面的会展经济与管理专业建设也在全世界范围内得到快速发展。策划环节作为会展组织工作的核心内容,影响力贯穿展前、展中、展后以及其他相关会展活动过程中。因此,《会展策划》已经成为各高校会展相关专业的核心课程之一。天津工业大学会展经济与管理专业在建立之初就强调《会展策划》课程的实践教学设计,在这一背景下,形成并不断完善了“课堂教学―课外实训―专项实践指导”三位一体的实践教学体系。
二、《会展策划》课程实践教学的发展现状
《会展策划》是建立在市场营销学、会展管理和实务、企业经营管理学以及企业策划原理和实务学科基础上的,研究相关企业如何进行展览和会议策划的一门应用性学科[1]。通过《会展策划》课程的实践教学,可以加深学生对于策划原则、策划流程、核心要素、关联技能、操作规范以及策划相关活动的认识。
鉴于会展策划类课程的重要性,很多教育工作者都在课程实践教学改进方面进行了有益探索。例如,McWilliams和Siegel(1997)的研究发现,包括策划类课程在内的会展专业实践教学过程中,单纯的课堂教学往往不足以集中学生的注意力,进而影响会展相关理论知识的理解以及操作技能的培养[2];杜玉潺(2009)将项目导向教学法引入高职会展策划课程中,增强学生策划模拟的真实性,并以展前、展中和展后三个阶段作为划分依据,设立项目群展开实践教学[3];魏仁兴(2010)认为会展策划课程体系建设应基于工作过程导向,同时课程内容设计与学生能力阶段应当相互匹配[4];饶鹏(2011)以德国高校会展专业实践教学设计为例,讨论了情景教学在会展策划课程中的应用前景,并讨论了课堂教学与行业实践之间交替进行的利弊以及德国高校的教学计划安排[5];杨铭德和刘松萍(2012)指出会展专业实践教学主要有认知实习、课程实践、专业实习、综合实验、毕业实习等形式[6]。
综上所述,面向会展策划及其相关课程的实践教学方式方法改革已经得到了各国教育工作者的普遍重视并取得了一定阶段性成果。但另一方面,现有研究也存在一定的不足。
三、《会展策划》课程实践教学体系设计面临的主要挑战
1.综合策划的实践教学效果有待提升。策划活动作为会展领域的核心活动,在高等院校会展经济与管理专业的核心课程体系中一直占有重要地位。现阶段的会展策划类教学与实践内容设计,主要突出综合策划的概念。但是,综合性策划具有较大的复杂性,从时间跨度上看,横跨展会的前期筹备、中期控制与运作、后期评价与改进等全生命周期阶段;从内容体系上看,可以分为会议、战略和节事活动策划;从能力要求上看,策划活动的完成需要思维方式、专业技能与实践经验的有机结合。以上特点决定了会展综合策划类实践教学需要将知识体系、技术技能和实践经验三者有机结合,同时,还需要根据会议、展览与节事活动的策划要点进行差异化培养。
2.实践教学对于相关技术技能的传授难以平衡取舍。为了保障会展策划方案的创新性、完整性和可操作性,需要策划团队综合使用各类辅助知识和技术手段,主要涉及调研、设计、文案以及项目管理等领域。具体而言,与策划前期调研相关的主要包括问卷开发技术、统计分析技术和案例分析技术;与策划内容设计相关的主要包括平面设计技术、空间设计技术和多媒体技术;与策划案撰写相关的主要包括公文写作技巧和文字排版技术;与相关管理相关的主要包括网络规划技术、成本分析技术、资源估算技术和质量控制技术。受制于教学手段、学时长度、教师知识体系、学生能力等方面的约束,在会展策划课程的实践教学过程中,往往无法兼顾各类专业技术与技能的培养,但此类教学内容对于完善学生特定领域的策划能力均具有重要作用,这就对实践教学内容的设计提出了挑战,教师往往难以平衡取舍。
3.策划类实习岗位校企对接困难。提升策划类课程实践教学效果的关键,是充分利用各类渠道,吸引社会力量参与到教学过程中,而校企对接进行实习实训,是实现这一目标的主要手段。由于学校教学目标与企业经营诉求之间的差异,以策划活动为主的实践机会往往难以成行。一方面,对于少数大型企业或大型会展活动而言,本科生的能力水平无法承担其综合策划任务,且为数不多的简单策划辅助活动对学生帮助也十分有限;另一方面,对于会展行业中占据多数的中小规模企业而言,巨大的生存压力和薄弱的经营资本导致其无法为在校学生提供一线岗位,技能成熟且成本低廉的员工才是他们追求的目标。
4.师资水平难以满足实践教学对于专业性和实效性的要求。我国高等院校中从事会展教育的教师多数毕业于非会展专业,其自身知识体系中缺乏策划类课程与实践的学习。不仅如此,在科研绩效为导向的人才招聘与激励背景下,高校教师的工作精力被大量科研任务所占据,会展策划这类实务应用领域无法为教师提供论文和项目所需的理论土壤。从事会展策划教学的老师往往无法将研究工作的重点转向会展领域,从而使理论、实践与教学难以有效匹配,实践教学的内容专业性不足,教学方法和途径的针对性不明显。
四、天津工业大学《会展策划》课程实践教学体系设计思路
1.立足校内资源注重中小型及专项活动策划。鉴于大型展会综合策划的复杂性与实习实训机会的稀缺性,在会展策划实践教学过程中应当以中小型会展活动为活动背景,强化各类专项策划的训练。现阶段,天津工业大学会展专业的学生已经不同程度地参与了研究生毕业典礼、天津社科联年会、本科生毕业晚会、校园健步走、校园招聘会、黄山旅游摄影展(天津工业大学站)等校内会展活动的策划与组织工作。其中,部分活动已经取得很好的经济与社会效益,并作为典型案例被引入《会展策划》课程的讲授过程中。
2.以策划前期调研类活动为实践教学重点。伴随着教育部对于管理学科分类的不断演进,天津工业大学会展经济与管理专业也由公共管理系划归企业管理系。课程基础和师资条件的转变促使会展专业课程建设以工商管理类知识体系为依托。在这一背景下,综合考虑到天津工业大学会展专业的学生在专业基础课、专业课必修课、专业选修课方面已经具备管理统计学、管理科学基础、项目管理、市场调研、技术经济分析等知识基础,《会展策划》课程的实践教学重点逐步聚焦于策划前期的调研类活动及相关文案的撰写。
3.实践教学设计主要突出策划案的完整性和可行性。会展策划活动要求在有限的时间合理地分配资源,有效地完成工作,因而项目管理的思想与技术一直是策划教学过程中的重点内容之一。会展项目管理的本质是实现成本、质量与进度控制,这就要求策划者注重方案的有效性和可操作性。基于以上思路,天津工业大学《会展策划》课程在实践教学体系设计中主要突出策划内容的完整性和可行性,以经济效益和社会效益为策划导向,力求锻炼学生的逻辑思维能力和实际操作能力。
4.依据学生认知规律开展教学方案设计。根据认知心理学的基本观点,学生对于知识的学习是大脑图式反复“应激―反应”的过程。因此,在实践教学方式与实践的设计上,也应当遵循这一规律。天津工业大学会展策划方面的实践教学包括三个阶段,即课堂讲授阶段、实习实训阶段和专项实践指导阶段。在第一个阶段,以案例教学和课下作业为主要手段,实现理论知识的形象化传授,使学生具备策划基本知识和意识;在第二个阶段,依托企业资源,以校外实习或企业参与的校内竞赛为手段,增强学生实战经验和专业技能;在第三阶段,依托专项实践指导书,激发学生自主能力,提升其策划案撰写的实效性和规范性。
五、结束语
本文针对《会展策划》课程实践教学过程中存在的内容体系复杂、专业技能多样、校企对接困难、师资力量不足等客观问题,梳理并总结了国内外教育工作者的研究成果,以天津工业大学会展经济与管理专业教学实践为背景,明确课程定位,凝练培养重点、强化教学理念并完善了教学方案,力求借助实践教学体系设计,进一步提高学生专业素质、实践操作能力与自主学习意识。
参考文献:
[1]阎蓓,贺学良.会展策划[M].北京;高等教育出版社,2005.
[2]McWilliams A,Siegel D.Event Studies in Management Research:Theoretical and Empirical Issues[J]. Academy of Management Journal,1997,40,(3):626-657.
[3]杜玉潺.项目导向教学法在高职会展策划课程中的应用[J].中国成人教育,2009,(7):143-144.
[4]魏仁兴.会展策划与管理专业基于工作过程的课程体系探讨[J].福建商业高等专科学校学报,2010,(4):49-54.
【关键词】工程机械;学习情境;一体化教学
1.工程机械运用与维护专业人才的需求
1.1人才数量需求
工程机械运用与维护人员的培养培训已被纳入国家“技能型紧缺人才培养培训工程”。据人才市场的有关统计印证了这一说法,近年来工程机械运用与维护技师一直位列全国对技能人才需求的前列。工程机械企业随着社会的发展如雨后春笋,每个工程机械企业都少不了维护人才、管理人才。近几年我校工程机械运用与维护专业的毕业生供不应求,早早被企业预订一空,也反映出工程机械维护人才的紧缺程度。
1.2人才质量需求
当前东北工程机械维修业的技术水平已有整体提高,并且有越来越多的大专、本科人才加入,企业对工程机械相关专业科班出身的大学生尤其需要,很多企业对于他们仅有的几名大学生,这些人才在一线维修前沿锻炼1至2年后,多数已成为企业的技术骨干。但现状依然滞后于新型工程机械带来的对维修技术的要求。目前,先进的工程机械维修方式已从在工程机械出现了故障后再去维修,向“定期检测、强制维护、视情修理”的方向转变。此外,工程机械维修从“修旧式”向“换件式”转变。近年来,更出现了工程机械远程诊断技术。因此行业对高技能人才也产生了大量需求,提高了对工程机械修理人员的知识、技能等方面的需求。
国家一系列基建投资规划的出台又为国内工程机械行业的持续上升提供了保障,也为工程机械专业建设提供了前所未有的机遇。其中,整个综合运输体系投资规模约14.5万亿元。在水利建设方面,未来十年的水利投资将达到4万亿元。其他方面,如房地产开发、矿山开采等各个产业的发展也会产生相当大的投资规模,如2011年全国将完成1000万套保障房的指标,达到全国房地产投资规模的20%,直接投资将达到1.4万亿元。 业内人士分析,按照惯例,一般基础设施建设投资总额中会有5%~8%用来购买工程机械设备。因此,未来几年工程机械行业仍然会保持较高的增长幅度,从而引起工程机械服务人才需求上产生新的增长点。
然而,纵观国内各高职院校,多数开设有工程机械类专业的院校均为交通类院校。究其原因,工程机械专业所需实训设备价格昂贵,同时需要有较为宽敞的实训场地。为此,黑龙江林业职业技术学院提出了构建工程机械运用与维护专业基于学习情境的课程设置及一体化教学体系实践教学建设方式。
2.工程机械运用与维护专业人才培养目标
我们对全国数十家工程机械检测与维修行业、企业进行了有计划的调研工作,几乎所有企业都希望学校的专业教学能注重实践能力、新设备、新技术、新工艺的培养,尽量与岗位对接,毕业就能顶岗工作或有一段短暂的工作适应期后就能适应岗位工作;约有75%以上的用人单位把就业者的职业道德和工作态度摆在了首要位置。因为工程机械维修事关驾驶员的生命安全和经济利益,所以工程机械维修人才具有良好的职业道德是确保维修质量的首要因素。工程机械人才在技术等级上有高低之分,但在服务意识、职业道德方面的要求上基本相同。
综合上述的考虑,我们将工程机械运用与维护专业的培养目标定位为:培养德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,面向工程机械维修服务公司,从事工程机械驾驶、检测、维修、技术服务技能及管理技术工作的高级技能型专门人才。
3.在课程中创设学习情境的重要性
我们在设置课程的过程中,特别是工程机械运用与维护专业的核心课程:机械制图、工程力学、电工与电子技术、机械设计基础、液压与气动技术、机械原理与零件、工程机械构造理论、机械CAD/CAM技术、自动控制技术、工业企业管理、CAD实训、制图测绘、自动控制实训、测量技术实训、工程机械操作、检测和维修综合实训、专业课程的课程设计等要考虑学习情境,学习情境的核心是与知识相对应的问题,因此,创设学习情境能够模拟地回溯知识产生的过程,从而帮助学生深刻理解教学内容,发展思维能力。其次,创设学习情境还能够帮助学生顺利实现知识的迁移和应用。通过具体情境中的学习,学生可以清晰地感知所学知识能够解决什么类型的问题,又能从整体上把握问题依存的情境,这样,学生就能够牢固地掌握知识应用的条件及其变式,从而灵活地迁移和应用学到的知识。再次,创设学习情境有利于激发学生的学习兴趣。在学习情境缺失的教学活动中,学生常常缺乏对知识应有的兴趣,因为知识在这样的教学中是以确定结论的面目出现的,不需要学生积极的智力活动──即使存在一些智力活动,也是按照规定的路径进行的推理。没有问题的教学不能引起学生强烈的探索和求知欲望,反而会消减他们的学习热情。许多教师不得不求助外在于教学内容的措施,而效果往往不理想。可以说,创设学习情境是激发学生内在学习兴趣不可缺少的。最后,学习情境还能够使学生在学习中产生比较强烈的情感共鸣,增强他们的情感体验。学习情境把抽象的知识转变成有血有肉的生活事件,而生活事件中均包含或强烈或含蓄的情感因素。
4.构建工程机械运用与维护专业一体化教学体系的实践教学建设思路及措施
为使实践教学建设与课程建设紧密结合在一起,推进专业课程一体化建设。具体建设思路和措施如下:
4.1通过实践教学建设,提升校内专职教师队伍的实践教学能力和实训项目开发能力,提高校外兼职教师队伍教学水平
校内专职教师和校外兼职教师在校内外实训基地建设过程中不断交流建设经验。校内专职教师根据校外兼职教师所提出的最新机型的发动机故障、液压系统等故障案例,不断设计、更新“工程机械发动机实训室”基于“学习情境”的实训项目;而校外兼职教师将根据校内专职教师所编撰的工学结合教材,体现 “理实一体化教学”等教学手段,开发校外实训基地“基于课程学习情境”的实训项目。通过校内外专、兼职教师共同开展工程机械发动机实训室建设,将有效提升校内专职教师队伍的实践教学能力和实训项目开发能力,提高校外兼职教师队伍教学水平。
4.2实践教学建设在促进课程、师资队伍建设的同时提高了人才培养质量
实践教学建设能够不断完善课程建设,促进师资队伍建设,而课程建设、师资队伍建设的不断提升将在很大程度上推动学生基础知识能力、专业实践能力和后续创新能力的提高,从而加快了基于“学习情境”的专业课程一体化建设的步伐。
4.3 依托课程,利用校内外实训基地,发挥行业优势,在不断完善课程建设的同时进一步提高实践教学建设
根据工程机械行业企业的需求,校内实训基地建设将根据企业实际的工作环境和工作任务进行,扩建内容包括实训设备的合理配置、实训场地的合理规划等。实践教学建设中所开发的一系列实训项目将被融入到“学习情境”教材建设当中,从而进一步完善课程建设。
校外实训基地建设将基于“学习情境”建设理念进行。考虑如何将“工程机械发动机构造与维修”的每一个基础能力模块和拓展能力模块以“学习情境”的形式开展。
首先说的是化工工艺在化工领域中的地位和作用,如果把化工厂比作一个电脑的话,化工机械设备相当于电脑的硬件设施,那化工工艺就相当于是电脑运行的软件系统。如果没有化工工艺操作,那么化工厂里的所有设备都是无意义的摆设。化工工艺是专业性较强的课程,是一门涉及无机化学、有机化学、物理化学、化工热力学、化学反应工程学及化工机械等多门学科的综合课程。强调化工生产的产品类别和操作单元,并具有较强的连续性和综合性,要求学生具有扎实的化学化工基础知识。通过学习,对典型的化工、石油化工的生产有较深入的认识。
对于初中毕业生来学习这门课来说,还是有一定难度的。第一,这门课程涉及面广、理论多,实际工作当中动脑多于动手。本门课不仅涉及到基础的化学理论知识,还有机械、电器自动化方面的知识。因为化工生产以工艺流程为核心,确定一个工艺路线和工艺条件需要综合考虑温度、压强、流速、物态等各个方面的因素,所有课程设计面比较大,初学这门课常感觉摸不着边际,没有主线和思路。第二,学习这门课要把握好化工生产特点。对一个化工生产过程或一个具体的工艺流程,起初从表面上看很复杂繁琐,但都有规律可寻。其实任何一个化工过程都由三大块组成,即原料的预处理、核心反应和净制为成品这三部分组成。只要遵循这个规律,让学生用这三步工艺过程去学习看待任何工艺流程都会简单明了了。第三,单元操作的学习很重要。这门课的名字虽然叫化工工艺,但每个工艺过程都是由若干相对独立的单元操作组成,即使同一产品有不同的生产工艺流程,但其基本的单元操作都是相同的。第四就是这门课所讲述的内容都是在平常生活中不容易见到的,只讲理论显得很生涩枯燥,如果有直观的物体或多媒体课件的话,会使学习效果和兴趣有极大的提高。
对化工工艺这个专业的就业状况和工厂的实际岗位状况,近几年我参加了一些招聘会,也关注过很多化工企业的网站和网上的一些招聘信息。化工企招聘,从专业上看:需求最多的就是化工工艺,其次是化工机械设备,再者就是化学仪表电器自动化。从学历层次上看:招聘的人数多少与学历层次高低成反比。也就是说,中专中技类的人数最多,通常占到六成以上。这就要求我们在教学内容上要突出理论知识的应用和实践能力的培养。基础理论教学要以应用为目的,以必需和够用为度;专业课教学要加强针对性和实用性;增加课堂上的信息量,要及时反映科学技术和社会发展的最新成果。减少实验教学的演示、验证性,增加培养学生创新思维和综合技术运用能力的工艺性、综合性内容。建设基本技能、专业技能、技术应用能力训练相结合,能够形成教学、生产、管理培训相结合的实习、实训基地。在传授知识的同时要注意培养学生科学的思维方法和创新精神,将素质教育和能力培养贯穿于教学过程的始终。课程设置中的每一门课程,都要与能力培养相对应,即在完成课程教学的同时,也达到能力培养的要求。在教学手段上应尽可能采用先进技术,使课程体系和教学内容建立于现代化教育技术的平台上。在教学方法上采用启发式、讲座式、提问式,以培养学生独立思考的能力,促进学生个性发展,因材施教。对于专业课要以职业能力培养为主线,通过重新整合、削枝强干,突破学科性的束缚,形成了讲、练、操作融为一体的课程结构。如:打破无机化学、有机化学、物理化学的学科界限,从职业需要出发,从文化素质着眼,整合为化学基础课;将原来的工业电器和工业仪表及自动化两门课程整合为工业电器与仪表;化工单元过程及操作课程是在原化工原理课程的基础上,调整教学内容,加强了操作技能的教学和练习,对于一些理论推导做了适当的削减,形成了化学工艺专业融理论、实践和技能训练于一体的一门主干专业课程,教学与操作交互进行;化学工艺课程纠正专业理论偏多、偏深的倾向,增加主要工艺操作技术和分析处理一般故障等理论联系实际的内容等。
【关键词】电子工艺;课程开发;新思路
1.引言
上世纪90年代,德国不莱梅大学技术与教育研究所在所长Felix Rauner教授的带领下与德国大众汽车公司合作,提出了基于工作过程的职业教育课程理念和设计方法,称为以工作过程为导向的整体化工作任务分析法(BAG)。BAG注重职业竞争力培养和工作过程性知识学习的先进职业教育理念并形成了一套完整的课程开发方法。
2007年,在教育部的直接指导下,在高等职业教育示范校建设中开始试点采用这一方法,提出高职课程改革的指导思想是:课程设计要基于工作过程,充分体现工学结合的特点,以真实的工作任务或产品为载体来实施课程整体设计。自2007年6月起三次组织示范校教师赴德国学习培训,结合示范校的课程改革开始了基于工作过程课程开发的研究与探索。
基于工作过程的《电子工艺》课程开发主要目的是想打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,将其转变为以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。课程理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。每个项目的学习都按以典型产品为载体设计的活动来进行,以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践的一体化。
2.整合构建新的课堂教学目标体系
传统的教学目标以理论知识的形式来引领课堂,教师上课以传授理论知识为主,学生接受时也以这个工具的分类、用途等一系列头脑思索性接收方式为主,教师在传统的教学目标的指引下,按“组织教学—复习过渡—讲授新教材—巩固新教材—布置课外作业”的五段式教学方法讲授着,而学生则以“原理分析—模型建立—举例说明—习题练习”的方式总结着,这种教学模式被高职类学生称为是“枯燥乏味的课堂”。所有的课程都可以按照这一固定的模式来上,但是效果不佳。对于学生来说,特别是对于高职类学生来说,缺少的就是一种冲击,一种通过实践动手对其头脑的冲击。
在这种思路的引领下,许多课程都进行了改革,而每门课程的改革都具有其特殊性。对于高职类课程的改革,不但要考虑到教师学生的情况,还要从就业渠道入手,对相关的行业企业进行充分调研,针对《电子工艺》这门课程,按照工作过程来重新序化知识,将理论知识与实践知识整合,理论知识不再是抽象的文字图形,实践教学也不是单纯的技能训练,学生的学习内容不再是脱离企业,而是企业典型工作项目或任务,实现学习内容与企业实际运用的新技术、新工艺的同步。学生不是通过资格课程的学习而是通过经验反思,在经验中获得能力,课程也不再是一成不变的结果而更多的是一种过程。
同时就教学过程而言,是教学过程与工作过程的结合,学习过程与学习成果相统一,融“教、学、做”为一体,通过精心创设的学习情境把理论知识学习、工作过程合二为一,实现知识、能力与素质的主动建构。按照工作过程,重新序化电子工艺课程内容,融合理论与实践,选择难度适中,跟高职学生岗位贴近,社会现实联系紧密的生产任务,以此为载体来创设适合“教、学、做”一体化的学习情境,设计构建新的课堂教学目标体系及学生过程教学的详细组织过程。
3.创设理实一体化教学实训室建设方案
在新的课堂教学目标体系指引下,在电子工艺实训室的建设中,基于工作过程把《电子工艺》课程教学内容分成若干模块,结合模块里的细分任务以及《电子工艺》课程的本身的教学体系,安排具体的教学任务,充分发挥学生的自主能动性,从项目模块选取合理、实训耗材容易取、基本操作工具摆放合理、仪器仪表分类规划、学生操作实时监控的原则来设计适合理实一体化教学的实训室建设方案。
在建设初期力求明确建设意义及原则,紧密联系行业企业,为了保证实训室的实训装备和实训内容能够符合电子行业发展的需求,紧跟电子行业的发展,实训基地的建设必须和电子行业的企业紧密合作,从电子产品的生产厂商到电子设备的制造厂家,都应保持紧密且持续的合作。模拟企业工作环境,企业的每个岗位都有其管理要求,为培养学生的责任心和职业意识,在每个任务中提出该任务执行时的管理要求,建设企业管理模式的实训环境。
我院在建设电子工艺一体化实训室之初,就充分调研了目前国内外电子产品的发展历史和发展趋势,并对国内电子行业企业的需求做了深入的研究并结合学院本身与通信行业的融合情况,最终确定了以电话机、手机等通信类产品为主线的系列实训室建设方案,电子工艺实训室的建设也紧跟这一发展方向。同时,联系相关企业,共同开发实训平台,设计有行业企业特点,融合教学理念、教学方法、教学内容为一体的理实一体化实训室。
4.设计学生教学的详细组织过程
在新的教学模式下,注重学生理论和实践同步教学,分析高职类学生的心理状态,充分调动学生的积极性,使学生对课堂的兴趣明显增强,有些以前对纯理论教学非常反感的同学,对实践操作的兴趣却非常浓厚,实践操作能力较强,通过动手实践对其头脑进行冲击从而学到了知识,达到了教学的目的,这样使得他们对课程学习的兴趣更加加强,而且每次课每个人都必须完成任务,必要的时候还进行测试,使得学生对每堂课都不疏忽,再者电子工艺实训室能很好地营造工厂里的气氛,让学生感觉到好像自己在工作一样,学生之间都有一种竞争意识,都希望自己的知识掌握得是最好的,操作完成得是最好的,得分是最高的。
通过以上对学生的心理状态评估,在教学组织过程中,需要更加系统地来进行规范组织,我们按照耗材准备充分、实训过程合理、考核评价得当的原则去组织教学。具体来说:
在准备阶段,除准备多媒体教学课件外,依据学院的实验实训教学用耗材管理办法,设计符合学习情境的实训耗材准备表,对教学用耗材进行申购登记,在每次实训前按任务不同准备学生的操作耗材,并对其进行记录,使学生已进入实训室能较快的进入工作状态。
在实训过程中,每个任务都制作有一个任务要求、操作步骤及操作注意事项,督促学生严格按照实训室管理办法来进行操作,特别强调安全问题,任课教师按照实训室教师管理办法来执行,督促学生每次课都能认真操作,对学生的操作进行实时监控,部分学生由于一些原因没能在课堂完成相应任务的,在课外适当增加实训室的开放时间,让每个学生都能完成所有的课程任务。
在考核评价方面,一般要求每个任务基本在一个教学单元内完成,结合学生完成的情况分阶段评分,各个任务都进行相应的测试并记录在册,考核依据实训室管理细则,分阶段实时评分,各项实训任务记录本及相关的创新思路来进行统筹评分。最后的期末总评也是以实践操作考试为主,理论考试所占比例相对较低。
5.结语
确立了课程开发的思路,接下来需要做的工作就是课程开发团队的一步步阶段性实施了,具体来说分五个阶段。
第一阶段:搜集相关资料,走访相关企业进行实地调查,
第二阶段:根据前阶段调查,选择适合理论实践一体化教学的项目或任务,科学制定课程目标管理文本,创设《电子工艺》实训室建设方案。
第三阶段:编写《电子工艺》配套教材,编写学习情境的实训耗材准备表,设计学生过程教学的详细组织过程。
第四阶段:选定电子设备专业学生进行试用跟踪阶段,根据试用情况作及时的调整和总结。加强和学生的交流,得到学生的真实反馈。
第五阶段:对试用跟踪阶段出现的问题进行完善,整理相关的研究成果,形成研究报告。
虽然课程开发工作量较大,但相信通过这种课程开发后的教学,学生对课程的掌握情况会较以前好很多,本论文是对于基于工作过程的《电子工艺》课程开发前期思路的总结。
参考文献
[1]丛立新.课程改革的教学支持研究[M].北京:教育科学出版社,2007,3.
[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007,6.