任務驅動教學法在化工專業實訓中的應用

【摘要】文章以“篩板塔精餾操作”實訓為例，以2013級，2014級化學工程與工藝專業的學生為研究對象，分別實施傳統教學法和任務驅動教學法，比較教學效果。結果表明，實驗組學生對理論知識、操作技能、故障處理的掌握情況都比對照組好。任務驅動教學法應用于化學工程與工藝專業實訓教學中，能有效提高教學效果。

【關鍵詞】任務驅動教學法 化工專業實訓 傳統教學法

【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）06-0077-03

一、化工專業實訓在化工類實踐教學體系中的地位

化工專業實訓是應用型本科人才培養計劃中非常重要的實踐性教學環節，學生已通過課程實驗具備一定理論知識，通過教學實習建立了感性的工程觀念，通過專業實訓使學生在掌握基本原理的基礎上，通過與企業生產實際相符合的專業實訓項目開展，培養工藝觀點，訓練觀察、分析和解決工程實際問題的獨立工作能力，學習操作控制與生產管理的有關知識，增長專業生產實際知識和技能。專業實訓是學生頂崗實習前的教學過渡。

二、傳統的實踐教學法

傳統的實踐教學法以教師的傳授為主，教師課前將實踐方案交學生預習，課上通過教師講解、演示、學生操作，課后學生寫實訓報告，教師批閱實訓報告等流程進行，在整個實踐教學中，學生處于被動的接收知識，被動按實訓方案中規定步驟操作，偏向于填鴨式教學，學生在整個實訓過程中缺乏主動思考，不能從根本上提高學生學習積極性，教學效果較差。

三、任務驅動教學法的特點

任務驅動教學法是首先是由教師仔細分析課程結構和具體實訓項目內容，為每個實訓項目制定目標明確、難度適當、具有實用性和可操作性的任務[1]，學生分組接受任務，分組后學生根據制定任務進行明確分工，擬定過程數據記錄表格、操作步驟，教師僅針對實訓裝置講解注意事項，檢查記錄表格的合理性及操作步驟的可行性，在實訓過程中利用遠程計算機控制系統人為設置故障點，最后根據學生完成任務的情況及實訓過程中故障處理情況對每個學生整個實訓環節進行評價。

任務驅動法分“四個階段”和“兩條主線”進行[2]，“四個階段”即“規劃階段”、“預習階段”、“實施階段”和“評價階段”，“兩條主線”即“教師教學主線”和“學生學習主線”，教師教學主線強調實訓組織、明確實訓任務、制定考評細則，實施過程和結果考核；學生學習主線強調通過網絡仿真教學平臺進行仿真模擬實訓，達到熟悉裝置及流程的目的；根據任務書按角色進行合理分工，隨時監控工藝參數并根據參數變化準確判斷并調節參數，做好實訓項目過程數據記錄，共同完成實訓任務。

任務驅動法教學過程中，教師的教學和學生的學習都圍繞制定的任務來完成，分工明確，任務具體，學生在整個實訓過程中目的明確，能充分調動學生的積極性，發揮學生在學習中的主體作用。教師在教學過程中改變以前的灌輸式教學，更多的是組織、引導學生發現問題，解決問題，也有利于培養學生的學習能力、分析解決問題能力、實踐和創新能力、管理溝通合作能力及危機處理能力[3]。

四、任務驅動法在化學工程與工藝專業專業實訓課程教學中的應用

精餾是化工、石油化工、煉油生產過程中應用極為廣泛的傳質傳熱過程。精餾的目的是利用混合液中各組分具有不同揮發度，將各組分分離并達到規定的純度要求。

精餾實訓的教學目標是使學生在掌握精餾分離過程的基本原理和流程的基礎上，學會精餾塔全回流和部分回流的基本操作，了解操作參數對精餾的影響；能正確使用液位計、流量計、壓力表、溫度計等儀表，掌握化工儀表和自動化在精餾過程中的應用；熟悉塔的結構與塔盤的布置情況；學會處理篩板塔塔板壓降、液泛、漏液、霧沫夾帶等不正常情況的處理。通過精餾操作實訓使學生熟練運用基本技能完成工業精餾操作，獨立處理精餾操作中出現的問題，解決精餾操作中的工藝難題。

1.篩板塔精餾操作實訓現有教學條件

化工仿真網絡平臺

精餾實訓仿真軟件

篩板塔精餾實訓裝置2套（遠程控制教師站1個，學生工作站1個）

2.情景創設

根據現有教學條件，學生自主登錄仿真軟件平臺，通過運行精餾實訓仿真軟件，模擬原料液配置和流量調節，模擬精餾塔開、停車，掌握精餾基本操作。

實訓現場提供篩板塔精餾實訓裝置1套，篩板精餾工藝流程圖，篩板精餾操作規程等設備技術文件，學生在實訓裝置分別承擔化工生產中調度、內操、外操角色完成教師布置的實訓任務。

3.教學組織

通過開放仿真軟件平臺，學生自主通過仿真軟件完成實訓實操前的預習并提交實訓預約申請。

教師通過調閱學生仿真評分情況，按學生預約情況進行編組，確定小組項目實訓時間。

學院現有篩板塔精餾實訓裝置2套，實驗室采取預約開放方式開展實訓，同一時間多套不同裝置同時對學生開放，學生根據預約情況分組在不同裝置上完成實訓任務。

4.任務下達

教師根據現有實訓條件布置任務，任務下達后，教師不講解如何去完成，僅說明任務完成過程的基本要求和注意事項，要求學生小組間的分工模擬工廠實際中調度、內操、外操等角色共同完成任務。學生根據任務書及任務分析表自行設計操作步驟、數據記錄表，教師檢查可行性并提出合理建議（表1、表2）。

5.教學過程

學生根據教師批準的操作步驟及數據記錄表格實施任務。在任務實施過程中，實施小組自己分工合作，每個成員都積極主動地動手操作，觀察現象，記錄過程數據，通過現象、數據分析問題，調節技術參數。

篩板塔精餾操作實訓中的難點是如何根據溫度曲線判斷精餾塔的穩定性，如何調節回流比，如何通過計算機的遠程控制實現對被控對象參數的調節，如何通過數字顯示儀表實現對被控對象參數的調節，如何通過故障現象分析原因并正確處理等。

學生實訓前，教師可通過學生設計的數據記錄表判斷學生對整個實訓過程的掌握是否正確，實訓過程中，模擬工廠內操、外操、調度崗位，3人1組，合理分工，針對不同任務進行輪換，使每個同學都能得到全面訓練。

為模擬生產實踐中可能存在的異常狀況，教師可通過總控制室計算機或遠程遙控制造異常現象，學生在整個實訓過程中應及時發現參數變動，記錄異常狀況，分析原因并及時處理。

6.教學效果評價

評價是對學生實現實訓任務取得的效果進行的判斷，合理制定評價標準進行過程及結果評價是任務驅動教學法中非常重要的一環[4]，一方面，對學生實訓過程進行及時評價，有利于提高學生的學習熱情，也可以針對具體操作中存在的問題及時進行答疑、輔導，可提高學生的學習效率，完善學生認知結構；另一方面，對學生完成任務情況及時客觀評分，有利于樹立學生的成就感和自信心。

教師評價內容包括實訓前的預習，實訓過程，實訓結果，數據記錄與處理等，教師可根據實訓內容的特點，針對實訓項目制定評價表格，按項打分，可針對小組總體進行評價，也可針對小組個人分別進行評價（表5）。

五、任務驅動教學法與傳統教學法的比較

以2013級，2014級化學工程與工藝專業的學生為例，每一級學生中1班采取傳統教學法作為對照組，2班采取任務驅動法為實驗組，兩組教學方法不同，評價標準相同。從“篩板精餾塔操作實訓”項目成績來看，實驗組學生的評價得分有明顯提高。

六、總結

1.任務驅動教學法將學習情境設計的與生產崗位相近，模擬生產中的要求和分工，讓學生在具備基本理論知識的基礎上，將理論和實踐合一，自行設計記錄表和操作步驟，自主處理實訓過程中異常狀況，培養了學生分析問題和解決問題的能力，培養了學生的協同能力。

2.結合基于互聯網的仿真平臺和實訓仿真軟件，學生通過網絡平臺自行運行仿真軟件，提高了學生自主學習的興趣和能力。

3.開放實訓車間的設置，提高了教學設備的利用時數，也保證了學生的教學效果。

4.任務驅動教學法讓學生帶著真實的任務去學習，學生完成任務的過程就是學習過程，學生在整個學習過程中有明確分工和任務，有具體的考核指標，能產生滿足感和成就感，體現了學生學習的主體地位，激發了學生學習欲望。

參考文獻：

[1]劉紅梅.任務驅動式案例教學法的構建與應用[J].江蘇高教，2016（6）：71-72

[2]郭雙華.任務驅動教學法在精細化工專業實踐教學中的應用[J].廣東化工，2012，（39）4：241-243.

[3]林健.卓越工程師培養質量保障—基于工程教育認證的視角[M].北京.清華大學出版社，2016.

[4]林健.面向卓越工程師培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究，2011（6）：1-9.

作者簡介：王洪林（1973-），男，湖北荊門人，高級實驗師，主要從事化工專業實驗教學及管理工作。Email：whl_8986@163.com 。