基于工作過程的化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

陳海麗

摘 要：化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程是化工類專業(yè)的核心技術(shù)課程之一，目前教學(xué)中存在著諸多問題。創(chuàng)設(shè)基于工作過程的學(xué)習(xí)情境，有效設(shè)計(jì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)載體、教學(xué)方式，提升學(xué)生職業(yè)能力，是解決問題的一種實(shí)踐選擇。

關(guān)鍵詞：基于工作過程 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) 學(xué)習(xí)情境 設(shè)計(jì)

一、問題的提出

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程是化工類專業(yè)的核心技術(shù)課程之一，也是一門與生產(chǎn)密切相關(guān)的工學(xué)結(jié)合課程。但在課程的教學(xué)實(shí)踐中，存在著諸多的問題，如學(xué)科體系編排的課程內(nèi)容、課堂教學(xué)脫離生產(chǎn)實(shí)踐的教學(xué)模式，重視知識(shí)記憶而忽視過程的評(píng)價(jià)方式，這些問題的存在偏離了本門課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，也偏離了職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，必須對(duì)課程進(jìn)行工作過程導(dǎo)向的重新構(gòu)建，而工作過程導(dǎo)向的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)的重點(diǎn)就是學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)出用于教學(xué)的職業(yè)活動(dòng)情境。通過創(chuàng)設(shè)基于工作過程的學(xué)習(xí)情境，有效設(shè)計(jì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)載體、教學(xué)方式，從而提高學(xué)生職業(yè)能力，為學(xué)生的就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、基于學(xué)科導(dǎo)向與基于工作導(dǎo)向的學(xué)習(xí)情境的比較

基于學(xué)科導(dǎo)向的課程，以學(xué)科邏輯為主線構(gòu)架知識(shí)體系，以掌握學(xué)科知識(shí)為目的，其內(nèi)容以學(xué)科知識(shí)點(diǎn)為主線，情境是傳授式的課堂教學(xué)，教學(xué)方式以陳述說理為主，多以知識(shí)點(diǎn)的記憶或理解程度的書面考核作為評(píng)價(jià)。

基于工作過程的課程，以工作要求為主線構(gòu)建學(xué)習(xí)情境，目的是掌握工作過程中必需的理論知識(shí)與實(shí)踐技能，其內(nèi)容以工作流程為框架，情境是理實(shí)一體的實(shí)踐教學(xué)，評(píng)價(jià)主要考核必需知識(shí)與實(shí)踐技能的掌握程度。

三、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

1.調(diào)研工作崗位，定位課程培養(yǎng)目標(biāo)

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程主要培養(yǎng)學(xué)生具備基本的化工設(shè)備操作、維護(hù)和管理的專業(yè)能力，同時(shí)養(yǎng)成“科學(xué)操作、安全管理”的職業(yè)素養(yǎng)，為今后工作打下扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

通過與合作企業(yè)共同探討，以及對(duì)往屆生就業(yè)的跟蹤調(diào)查，學(xué)校醫(yī)藥化工類專業(yè)的主要就業(yè)崗位群定位為從事化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)操作和化學(xué)分析崗位，生產(chǎn)操作崗位主要工種為化工總控工、有機(jī)合成工等。在化工生產(chǎn)崗位職責(zé)中，任何一項(xiàng)典型工作任務(wù)的完成都離不開化工設(shè)備和機(jī)械的操作、維護(hù)和管理。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下課程目標(biāo)。

（1）專業(yè)能力目標(biāo)——能夠正確認(rèn)識(shí)工藝流程中常用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能，能夠掌握化工設(shè)備的操作步驟和維護(hù)常識(shí)，能夠具備化工設(shè)備管理的相關(guān)知識(shí)，能夠查閱和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)資料，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一些實(shí)際問題，以適應(yīng)將來的工作崗位。

（2）方法能力目標(biāo)——使學(xué)生具有一定的工程分析能力、運(yùn)用知識(shí)的能力、分析解決問題的能力、信息處理能力、自我管理與發(fā)展能力。

（3）社會(huì)能力目標(biāo)——使學(xué)生初步形成認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。

2.分析職業(yè)能力，明確學(xué)習(xí)情境目標(biāo)

課程必須與職業(yè)建立緊密的關(guān)系，才能滿足企業(yè)對(duì)人才的要求。因此，課程要依據(jù)所面向的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能力要求進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)，把職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能力要求轉(zhuǎn)化成課程目標(biāo)。學(xué)習(xí)領(lǐng)域是經(jīng)職業(yè)工作過程分析，由職業(yè)行動(dòng)體系中的職業(yè)“行動(dòng)領(lǐng)域”導(dǎo)出的，致力于開發(fā)學(xué)生的職業(yè)行動(dòng)能力。學(xué)習(xí)情境作為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的具體化，應(yīng)緊密圍繞學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容及總學(xué)時(shí)，進(jìn)行具體化的分解和設(shè)計(jì)，進(jìn)而形成每一個(gè)學(xué)習(xí)情境的明確的能力目標(biāo)、內(nèi)容要求和學(xué)時(shí)限制。學(xué)習(xí)情境的目標(biāo)要以職業(yè)行動(dòng)能力來描述，以職業(yè)能力分析為基礎(chǔ)，面向整個(gè)工作過程，把職業(yè)需要的技能、知識(shí)、素質(zhì)有機(jī)地整合到一起。

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的功能是培養(yǎng)學(xué)生能夠正確地使用化工設(shè)備進(jìn)行操作，并且能進(jìn)行安全維護(hù)、管理以及質(zhì)量監(jiān)控等，適應(yīng)化工行業(yè)的發(fā)展的能力。根據(jù)職業(yè)崗位能力分析所確定的學(xué)習(xí)情境目標(biāo)內(nèi)容如下。

職業(yè)崗位：有機(jī)合成工、無機(jī)反應(yīng)工、化工總控工。

職業(yè)能力：能認(rèn)識(shí)常用化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作和日常維護(hù)，能進(jìn)行生產(chǎn)自動(dòng)控制操作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行簡單的故障分析及管理，具有一定的機(jī)械設(shè)備操作安全常識(shí)。

學(xué)習(xí)情境目標(biāo)：能識(shí)讀化工工藝流程圖，能操作典型化工設(shè)備和機(jī)器，能根據(jù)工藝條件合理選用設(shè)備，能對(duì)常用化工設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，能進(jìn)行簡單故障分析和管理，能進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量監(jiān)控，能嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工作程序與規(guī)范以及安全操作規(guī)程，有環(huán)保、安全、質(zhì)量意識(shí)。

3.遵循認(rèn)知順序，重構(gòu)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容

（1）基于學(xué)科導(dǎo)向的課程內(nèi)容是以知識(shí)傳授為目標(biāo)，按照學(xué)科知識(shí)本身的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)展開的，體現(xiàn)的是以 “教”為中心的平行體系。在內(nèi)容排序上，雖然在一定程度上考慮了學(xué)習(xí)者認(rèn)知的心理順序，但是知識(shí)排序的方式與學(xué)習(xí)者知識(shí)習(xí)得的方式是分割的、不一致的。基于工作過程的課程內(nèi)容是以培養(yǎng)能力為目標(biāo)，按工作過程的不同任務(wù)的相關(guān)性來實(shí)現(xiàn)知識(shí)和實(shí)踐技能的整合的“串行”體系，體現(xiàn)的是以學(xué)生的“學(xué)”為中心。在內(nèi)容排序上，依據(jù)行動(dòng)順序的每一個(gè)工作過程環(huán)節(jié)來傳授相關(guān)的課程內(nèi)容，使學(xué)生把循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)課程的過程，變成符合或接近企業(yè)工作過程的過程。

（2）基于工作導(dǎo)向重構(gòu)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇和序化。我們使用任務(wù)調(diào)查法，通過對(duì)學(xué)生、一線工人、技術(shù)專家、行業(yè)專家?guī)讉€(gè)層面的調(diào)查，結(jié)合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)校的教學(xué)條件，在確定典型工作任務(wù)的基礎(chǔ)上，確定工作任務(wù)中涉及的實(shí)踐知識(shí)和理論知識(shí)，以及工作過程的排序，見表1。

表1 課程教學(xué)內(nèi)容和排序的比較表

原有的課程內(nèi)容和排序 基于工作過程的重構(gòu)

第一章 化工設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 學(xué)習(xí)情境1：識(shí)讀化工工藝流程圖

第二章 化工設(shè)備結(jié)構(gòu)（換熱器、塔設(shè)備、反應(yīng)釜、加熱爐等） 學(xué)習(xí)情境2：化工設(shè)備操作

（換熱器操作、精餾塔操作、反應(yīng)釜操作等）

第三章 機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)及運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備 學(xué)習(xí)情境3：化工機(jī)器操作

（干燥器、離心機(jī)、泵等操作）

第四章 化工設(shè)備維護(hù)、維修與管理 學(xué)習(xí)情境4：流體輸送

第五章 化工設(shè)備材料 學(xué)習(xí)情境5：化工設(shè)備安全

4.選擇任務(wù)載體，創(chuàng)設(shè)工作學(xué)習(xí)情境

每個(gè)專業(yè)面向的是不同的崗位，每個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容又比較復(fù)雜，就需要承載學(xué)習(xí)領(lǐng)域的物質(zhì)形體，也就是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的載體。化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程依據(jù)企業(yè)典型工藝流程及其工作過程，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合序化，并轉(zhuǎn)化為與職業(yè)崗位相適應(yīng)的課程學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)情境既涵蓋傳統(tǒng)課程體系的知識(shí)點(diǎn)，又使學(xué)生在 “工作情境”下進(jìn)行學(xué)習(xí)，以完成典型工作任務(wù)全過程為目標(biāo)，以具體實(shí)際工藝為載體，教、學(xué)、做相結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化，實(shí)現(xiàn)由工作過程向教學(xué)過程的轉(zhuǎn)化。本課程學(xué)習(xí)情境劃分見表2。

表2 學(xué)習(xí)情境劃分表

工作過程 學(xué)習(xí)情境 子情境 教學(xué)載體

認(rèn)識(shí)設(shè)備 識(shí)讀化工工藝

流程圖 工藝識(shí)圖 阿司匹林工藝流程

規(guī)范操作

簡單維護(hù)

質(zhì)量監(jiān)控 化工設(shè)備操作 換熱器

操作 乙苯氣-反應(yīng)混合氣換熱工藝

精餾塔

操作 酒精回收蒸餾工藝

反應(yīng)釜

操作 合成氨工藝

蒸發(fā)設(shè)備 濃縮果汁工藝

結(jié)晶設(shè)備

操作 制鹽工藝

化工機(jī)器操作 干燥器

操作 奶粉干燥工藝

離心機(jī)

操作 結(jié)晶砂糖分離工藝

泵、閥門操作 流體輸送過程

事故預(yù)防 化工設(shè)備安全 化工設(shè)備防護(hù) 化工事故案例

5.理實(shí)一體教學(xué)，突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體

基于工作過程的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)，目的就是培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)很難將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，理實(shí)一體的教學(xué)才能突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體，有效地落實(shí)“做中學(xué)”，“學(xué)中做”的教學(xué)理念。為了使教學(xué)活動(dòng)能夠逐步有序展開并推進(jìn)，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的實(shí)施過程是理實(shí)一體的。教學(xué)實(shí)施主要是在模擬企業(yè)真實(shí)職業(yè)場(chǎng)景的校內(nèi)化工仿真實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)車間中進(jìn)行。在教學(xué)活動(dòng)中，首先通過視頻、實(shí)物、仿真軟件讓學(xué)生獲得與教學(xué)相關(guān)的工作環(huán)境感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而獲得與工作崗位和工作過程相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和技能。各學(xué)習(xí)情境的教學(xué)過程，真正體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位。學(xué)生帶著任務(wù)和問題有目的地去學(xué)習(xí)，查閱相關(guān)資料，聽取教師的理論講解，與教師在進(jìn)行交流的過程中獲取資訊，在教師的幫助下進(jìn)行決策。在計(jì)劃、實(shí)施的過程中，教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)，最后教師參與學(xué)生工作成果的檢查與評(píng)估。學(xué)生在教學(xué)過程中，始終處于主體地位，通過真實(shí)的工作成果激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改善教學(xué)效果。

下面以精餾塔操作學(xué)習(xí)情境為例。

學(xué)習(xí)子情境：精餾塔操作，學(xué)時(shí)：10課時(shí)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和使用原理；理解各類塔設(shè)備的工作特點(diǎn)和適用場(chǎng)合；掌握塔設(shè)備操作規(guī)程及DCS質(zhì)量監(jiān)控；初步進(jìn)行簡單故障分析和安全事故

分析。

教學(xué)任務(wù)：通過教師引導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)、討論等方式理解塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理；理解各類塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用特點(diǎn)；能根據(jù)工藝條件，合理選用塔設(shè)備；利用仿真軟件，掌握塔設(shè)備操作規(guī)程及DCS質(zhì)量監(jiān)控。

步驟：

（1）資訊——了解酒精回收蒸餾工藝，熟悉精餾塔結(jié)構(gòu)，掌握工作原理。

（2）決策——分析精餾塔工作時(shí)的工藝條件，理解精餾塔的操作規(guī)程，并對(duì)相關(guān)故障和安全案例進(jìn)行分析。

（3）計(jì)劃——討論操作規(guī)程，事故案例分析。

（4）實(shí)施——每組設(shè)置不同工藝參數(shù)，進(jìn)行仿真操作，實(shí)訓(xùn)操作，并對(duì)工作過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。

（5）檢查——實(shí)訓(xùn)過程反饋和控制。

（6）評(píng)價(jià)——根據(jù)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、參與程度，對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師進(jìn)行總結(jié)和指導(dǎo)。

在職業(yè)教育過程中，只有嚴(yán)格按照基于工作導(dǎo)向?qū)W習(xí)情境創(chuàng)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地實(shí)施基于工作導(dǎo)向的課程改革，使學(xué)生在學(xué)習(xí)情境下，能夠?qū)ぷ鬟^程有一個(gè)完整而深刻的體驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能，形成終身受益的職業(yè)素養(yǎng)，完成知識(shí)能力的建構(gòu)與遷移。

參考文獻(xiàn)：

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[2]謝暴，杜蘭萍，劉艷華.校企合作模式下基于工作過程的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)[J].職業(yè)技術(shù)教育，2011（2）.

（作者單位：浙江省臺(tái)州技工學(xué)校）