情境教學模式在《化工原理》教學中的應用

張永春　張慧波

摘要：以化工原理“流體輸送”單元的教學過程為例闡述以市場為導向、以市場對應用型人才需求為教學目標的建構情境教學模式，對新舊教學模式進行了比較分析。

關鍵詞：教學模式；高職教育；教學案例；建構情境

建構主義學習理論認為，意義建構要靠學生自覺、主動地去完成，教師以及外界環境的作用都只能是幫助和促進學生的意義建構。因此，在建構主義學習環境下，教師的作用將不再僅僅局限于將一套組織得很好的知識集合清楚、明晰地講解或呈現出來，更主要的在于激發學生的學習興趣，努力促使其完成意義建構。高職院校的培養目標是培養生產、建設、管理、服務一線需要的高技術、高技能和專門技能型應用人才。這一培養目標決定了重視實訓教學是高職院校的一大特色。為了實現這一目標，我院加大教學改革的力度，分析市場對應用型人才的需求，明確了市場真正需求的人才，設立了課程的教學目標，然后將教學目標分解到各個學科和課程中。

建構主義重視情境體驗,主張人們要在具體情境之中探究。因此，教師需要充分關注情境體驗，將所要傳遞的知識融入到特定情境之中，以便于學生在學習過程中進行意義建構。 基于以上認識，現以“流體輸送”單元為例創設情境，對建構情境教育模式做些探討。

教學過程案例分析

建構主義強調，只有在解決與現實世界相聯系的問題過程中，所建構的知識才更豐富、更有效和易于遷移。下面僅就“流體輸送”單元的教學過程予以介紹。

首先根據教學目標把這一章的內容進行整合，并進行整體設計，建構學生未來工作的情境，目的是用一套裝置和一次實訓，把本章內容全部在建構情境過程以完成任務的形式教授完畢，形成理論與實踐、實踐與具體生產的高度統一，并且還將化工設備和過程自動化專業中常見設備、儀表、自控系統的知識及相關內容滲透到實訓中，以提高和優化學生的綜合職業能力。

該裝置設備包括：一臺中央控制器、一臺升降臺、三臺離心泵、一臺旋渦泵、一臺真空泵、一臺壓縮機、一個真空緩沖罐、三個低位槽、兩個高位槽，還有流量計、球閥、針閥、截止閥、管道等設備。

在完成基本的理論教學后，完成任務（一），用旋渦泵將3＃低位槽的流體打到5＃高位槽。為了安全起見，教師首先讓學生敘述操作過程，包括旋渦泵與離心泵有哪些不同，旋渦泵主要用于哪些場合，如何開車、運行和停車以及操作過程中應該注意哪些事項，并畫出完成任務的工藝流程圖。學生回答后，其他學生再進行糾正和補充。學生操作結束后，教師需對學生在操作過程中出現的問題進行評說，并給出完成此任務的成績，學生再做，直至熟練為止。在完成任務過程中，學生難免操作失誤，教師不能一味地指責和批評。在沒有事故出現、也不涉及安全問題的情況下，教師要允許學生犯錯誤。這樣，學生才能敢于動手、大膽嘗試。例如，學生由于知識掌握不到位，把旋渦泵當成普通的離心泵來操作，在啟動旋渦泵之前，關閉出口閥，結果會導致旋渦泵出口的安全閥跳閘和流體泄漏。如果教師對學生操作不當一味地指責，就會挫傷學生的積極性，使學生縮手縮腳。

下面我們再利用旋渦泵和5＃高位槽實現液位與泵轉速之間的聯鎖完成任務（二），旋渦泵將3＃低位槽的流體打到5＃高位槽并保持其液位的恒定。完成此任務涉及的知識有計算機使用、儀表及自動化、旋渦泵使用，還有翻板式流量計的原理。首先，教師要向學生介紹自動化在化工生產過程中的重要意義，強調學生必須掌握。然后與學生一起回顧儀表及自動化中關于比例、積分和微分調節的內容。在此過程中，教師盡量不要干涉學生的操作，發揮學生的主觀能動性，經過學生的反復調試，最終學生將5#高位槽的液位保持恒定。學生運用自己的智慧完成了任務（二），就會有效地激發學生的學習熱情。

這套裝置能夠完成的任務至少還有：（1）利用升降臺調節安裝高度，必要時加熱3＃低位槽，實現離心泵的氣蝕和氣縛的實驗演示。（2）利用壓縮空氣將低位槽的流體打到高位槽。(3)利用真空泵將低位槽的流體打到高位槽。(4)離心泵性能特性曲線的測定。(5)離心泵的串聯和并聯操作。(6)直管的流動阻力及閥門、彎頭局部阻力的測定。(7)流體流量的自動控制。(8)生產工藝流程圖的繪制，AtuoCAD繪圖軟件的熟練使用。(9)離心泵及管道的拆裝。

建構主義重視情境的突出地位,強調知識技能只有在特定的情境中予以運用才能獲得社會價值；知識的接收與運用不是抽象的，而是要在情境中獲得意義；只有把所要接收和所掌握的信息融入到一定的情境之中，個體才能有效地理解與把握其含義，進而發揮其社會作用。由以上案例可以看出，此教學過程不但對教學實施進行了有效的整合，而且將教學目標先進行集成后均以任務的形式進行了分解。學生在教師精心創設的情境中對原有的理論知識進行加工應用，將理論知識直接轉化為生產力。從認知過程來看，由簡單到復雜，由個體到整體，由理論到實踐再到理論，遵循認知心理和認知過程的一般規律。從教學效果看，該模式將抽象思維轉化為形象思維，有效地實現了思維遷移，激發了學生的學習興趣，受到學生的歡迎。

新舊教學過程辨析

建構情境教學模式與傳統教學模式相比，主要有以下不同：

“寬基礎、復合型” 人才的培養教學過程是以職業活動的行為過程為導向，理論教學以“夠用、必需”為度，不過多地深究其理，做到學以致用。凡是完成一項任務所涉及的知識，教師都必須事先掌握，這是“寬基礎”的基礎。在建構情境教學中，教師不但要懂得專業知識，還必須懂得其他非專業方面的知識。這就對師資提出了更高的要求，就上述任務(二)來說，教師不但要懂得化工原理的知識，還要懂得計算機、儀表及自動化方面的知識，這也是學校培養復合型人才的內涵。

在教學過程中學生占主體地位傳統的教學模式是教師占主導地位，所傳授的知識是確定的、普遍的和客觀的，學生在學習過程中是無條件地被動接受。而采用建構情境教學模式，學生是教學過程的主體，強調知識的不穩定性和重塑性，提倡知識加工的方式是個體積極主動建構，是學生在實踐活動中不斷探究,不斷進行信息重構,不斷積累經驗,進而產生知識和技能。任務具有唯一性，完成任務的方式是不確定的，具有多樣性，學生可以選擇和對比，促進了學生積極主動地思考。教師只起組織、指導和點撥的作用。

教學內容以市場為導向傳統的教學模式是教師授課內容以教學大綱為準繩，大綱怎么規定教師就怎么授課。新教學模式的特點是以市場需求為基準，市場需要什么樣的人才，學校就培養什么樣的人才，教師主要教授與就業相關的內容。

教學目標明確，教學效果可見傳統的教學目標就是為了完成教學任務，教學結果就是學生完成的作業及課堂回答問題。新模式的教學目標是學生所要完成的任務，教學結果可以清楚地判定。質量評價標準不再以單純的卷面分數為依據，而是以學生獲得能力為出發點和終結點。學生開動腦筋完成一項任務，可以通過多條途徑來實現，教學目標的實現培養了學生的成就感和自豪感。

構建情境，學以致用傳統的教學模式是學生在學校里理論學習結束，經過很長時間才到企業去實習，很多知識難免忘記，導致學用分離或學用錯位。研究證明，只有當學習知識被鑲嵌在運用該知識的社會和自然情境中時,有意義的學習才有可能發生。新的教學模式正是模擬實踐情境，以完成特定的任務驅動學用融合，在情境中加強理論知識的理解和記憶。這種方式非常符合認知和掌握技能的普遍規律。

個體與整體的關系傳統的教學模式著重強調個體的作用,表現為一種個人中心主義的傾向。學生學習是個人行為，學習結果由學生本身決定。建構情境教育模式企圖突破個人中心主義的局限，從個體與個體之間的聯系出發，注重社會成員之間的互動作用。在教學以及實際工作過程中，完成一項任務往往需要學生相互配合，進行知識、思想和情感的交流，設計最佳的方案來達到目的。學生在競爭中合作，有利于培養學生的團隊合作精神和競爭意識。

教無定法, 有生命力的教學模式一定是順應歷史潮流、適應市場需求的教學模式，也必定是能彰顯學生主動性、積極性和首創性的教學模式。教學模式決定著能力培養的過程、方式和手段,建構具有先進性的教學模式是實施能力教育的前提條件。唯其如此，高職院校才能培養出素質較高、技能過硬的應用型人才，才能有效地滿足社會對人才質量日益提高的要求。

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作者簡介：

張永春（1970—），男，山西昔陽人，碩士，寧波職業技術學院講師，技師，研究方向為高分子材料改性。

張慧波（1966—），男，博士，寧波職業技術學院華豐學院院長。