《化工设备维护检修技术》模块式一体化教学的实践

来源:用户上传      作者: 刘希东 刘炳光

　　摘要：针对 《化工设备维护检修技术》课程的特点，在总结和分析传统教学方法的基础上结合该校实际提出模块式一体化教学模式，通过职业教育教学模式探索、教学过程和教师素质三个方面进行阐述，并探讨了提高学习效率，激发学习积极性的手段和措施。经过3年的教学实践，取得良好的教学效果。
　　关键词：化工设备 模块式教学 一体化教学 教学改革
　　《化工设备维护检修技术》是化工设备维修技术专业的一门专业核心课程，是校企合作开发的基于化工企业实际工作过程的模块式“教学做”一体化课程。主要培养学生能安全使用和维护储罐类容器、换热器、间歇反应器、连续反应器等化工设备，能够判断常见的故障并能维修。通过该门课程的学习，学生能够锻炼和提高对设备维护、检修、制造和安装的专业能力，同时培养与他人合作，吃苦肯干的精神；在教学的过程中注重学生合作精神、解决问题能力以及社会协作能力的培养；使学生拥有化工设备使用与维护岗位人才具备的职业能力，以及可持续发展的能力。因此，在教学过程中，针对学生就业的实际情况，本文通过对《化工设备维护检修技术》这门课程进行多年的教学研究和摸索，进而在一定程度上通过充分利用现有的实训基地和教学资源，大胆改进和创新以往的教学方法，重视模块式一体化教学过程，进一步提高学生学习的积极性和主动性，营造良好的学习环境，进而在一定程度上提高教学质量。
　　1 职业教育新的教学模式探索――模块式一体化式教学改革
　　所谓模块式教学，通常情况下是指在技术方面具有代表性的实例划分模块组织教学的教学模式。对于我们处于变革中的职业教育来说，这种以实例技术为中心组织技术教学的教学方法具有重要的指导意义。所谓模块式一体化教学是指把原来基础理论和职业素养教育界贯穿于以相应技能的整个过程中，专业技术培养模块需要按照技能培养的要求进行编制，开展“教学做一体化教学”。
　　所谓模块式一体化教学是指，按照“实用为主，够用为度”的原则，结合培养目标的职业要求，以技能训练为核心，进而在一定程度上确定该项技能所需要的知识内容，同时建立相应的教学功能模块，进一步将理论教学和实践教学进行结合，完成培养计划。
　　1.1 模块式一体化教学过程的实施
　　在实施模块式一体化教学过程中，坚持技能训练的主导地位、理论教学与技能训练有机结合、灵活性和实用性相结合的原则。在传统的职业教育中，组织与实施教学的过程，通常情况下采用“理论教学和实训分开组织”的模式，进而在一定程度上导致理论教学和实践教学相互脱节，对于技能训练和理论教学孰轻孰重因教师不同而存在一定的差异。在一体化模块式教学过程中，设置教学环节和进度需要以技能训练为核心，理论教学服务于技能训练，同时强化了技能训练的主导地位，在一定程度上符合了职业院校学生的个性特点。在教学过程中，确保理论教学与技能训练的同步性，理论与实践相互结合，通过实践验证理论，注重培养知识应用能力。另外，模块的选择目标性强且灵活。可以对行业中出现的新材料、新技术、新工艺进行新模块添加。
　　首先，要建立“教学做一体化”教室，为理论教学与专业技能训练提供实施平台。
　　“教学做一体化”，对于专业课的教学，教师通过实训设备来进行。将传统的“先理论，后实训”转变为“边理论、边认识、边实践”的教-学-做一体的教学模式，进而在一定程度上将课堂搬到实训基地，进一步解决了理论与实践不同步，以及学生学习效率低的现象。在教学过程中引入“做中学、学中做”的教学方法，通过多媒体和实物相结合的教学方式，老师讲解相应的结构和原理，在老师指导下，学生进行拆装，通过动手拆装，学生在一定程度上能够更好地掌握系统的结构和原理。同时直观教学一方面可以激发学生的兴趣，另一方面培养学生的观察能力，进一步增强感性认识，便于理解知识结构和原理。例如：在进行换热器的检修与维护教学时，教师通过多媒体讲解各种换热器构造和原理，让学生先有一定感性认识，然后指导学生进行换热器的拆装实训，进一步了解其结构和工作原理，同时可以让学生观察封头、管箱、换热管、折流板等形式与位置，在拆装的过程中，进行互动，激发学生学习兴趣，为下一步检修维护奠定基础。
　　其次，模块式一体化教学过程的实施过程中采用任务教学法，在设置任务模块时要体现“以任务为主线、学生为主体”的特征，并且在一定程度上突出任务的使用性和系统性，进一步使学生能够结合自己所学知识点有层次、有逻辑地分析和解决问题。例如：在进行换热器的检修与维护教学时，教师根据化工生产过程中经常出现的换热效率下降的问题进行任务设置，要求学生先进行分析，找出可能存在的问题，同学之间讨论，教师引导下确定检修方案；然后按照检修方案进行检修，直至达到符合生产要求。检修的整个过程把整个知识体系联系起来，使同学们不仅巩固了所学的理论知识而且培养了学生分析解决问题的能力。
　　最后，采用 “模块式一体化教学” 和“计算机仿真教学”保证课堂质量，在完成理论和实训教学的基础上，利用东方仿真的仿真软件进行仿真实训，将实物流程装置、测控通讯系统与全数字仿真技术相结合，进而在一定程度上运用高精度仿真数学模型，对于实际装置物理化学特性可以不受约束地进行模拟，对于装置的开车、停车、正常运行调控、紧急停车和事故处理等，可以进行全工况、动态、实时地进行模拟。采用仿真DCS对控制系统进行模拟，其要求和真实DCS一致，并配有工业键盘。在一定程度上能够为受训者提供一个真实化工生产操作控制模式、方法与环境； 同时具备运行培训项目软件、事故设置软件和运行操作评价软件。可以满足培训的自动评价、组织、全工况记录和管理问题；具有真实感强、无须物料、没有产物和副产物等特点。例如：在乙醛氧化制乙酸的仿真实训中，涉及到机泵的控制、温度压力、物料等，并有相应的思考题。在实训过程中可以设置故障，训练学生分析分体解决问题的能力，使学生不仅巩固了所学的理论知识，培养了学生分析解决问题的能力，而且是学生了解工艺，更好的预防故障、发现故障、解决故障，保障生产的顺利进行。 　　1.2 实施模块式一体化教学，完善考核过程
　　《化工设备维护检修技术》教学采用实施模块式一体化教学，分为5个模块，模块一是罐区单元维护与检修，模块二是换热器单元维护与检修，模块三是间歇反应釜单元维护与检修，模块四是连续反应釜单元维护与检修，分别由4位教师负责，每个班级学生分为4个小班，每个小班人数9-10人，在一个学期中以小班为单位循环学习4个模块。
　　对于每个模块的教学和考核，通常情况下都是以小组为核心，在课堂教学过程中，以学生为主体，教师通过为学生提供知识要点、分析解题思路和重点难点，进而在一定程度上激发学生学习的兴趣，以及学习的积极性和主动性，在整个课程中始终贯穿考核，同时以小组为单位进行考核，并且采用自我评价、小组互评和教师评价的方式对学习结果进行评价；通过采用加减分制，以80分为基准分，对每个组进行综合考评，给出相应的小组成绩，同时以此成绩作为基础，在组成绩的基础上，根据课堂互动表现、实训总结报告完成情况和单元仿真实训的成绩分别对每个人的具体分数进行加减，一方面培养了学生们的团队精神，另一方面确保了成绩的公平性。
　　2 改革课后作业形式推进实施模块式一体化教学
　　2.1 模块任务的合理性、关联性和可操作性
　　任务布置根据学生的实际情况和学生感兴趣的方向来设置任务。任务尽要包含多项知识点并尽可能地使用实践环节，并被大多数学生所认可，项目的难易度要针对学生的实际水平来确定，学生在经过深思熟虑和教师指导能够客观给出任务评价、解决问题的方法和撰写总结报告。增强区分度，确保公平，教师能够根据作业情况能够客观公平地给出相应评价。例如：在换热器单元维护与检修模块检修完成投入生产前的压力试验，要求学生编制换热器水压试验规程，其中包含人员分工、工具准备、现场准备、操作规程以及文明操作等内容，同时按热气的常见故障、检修方法等知识以备课堂互动。
　　2.2 分组的科学性，任务实施完善性
　　在模块任务项目完成后的总结，应包括实训总结报告和体会总结。各组派出一人以答辩的方式讲授该任务的内容，以及解决问题思路和办法，再由教师与学生采用自我评价、小组互评和教师评价方法，最后评选出最佳的小组及排序，给出相应的过程考核成绩。比如：在教师布置作业的基础上，每组可以委派一名代表进行答辩，这个组其他成员可以进行补充，在讲述完之后其他组成员可以对他们的结论进行提问答辩小组成员需要现场解答，最终得出一个相对全面准确的答案。
　　3 实施模块式一体化教学，提高教师综合素质
　　3.1 紧跟行业发展，具备不断学习的能力
　　随着化工行业的发展，在模块式一体化教学过程中同学们会随时随地提出各种各样的问题，这就要求教师不断学习，拓展自己专业知识，把握好重难点，设计出切实可行的模块任务，培养学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力，同时要成为学生学习的榜样，激发学生的学习兴趣与学习动力。
　　3.2 以身作则，展现自身魅力的能力
　　最近对化工设备维修技术及应用化工技术专业10级96名同学、11级103名同学、12级109名同学共计308名同学以问卷的形式进行一项调查，在调查中10级、11级、12级分别有81.25%、84.47%和83.48%的同学认为老师的人格魅力能够吸引他们上好课。
　　因此在专业教师要不断提高自己业务能力的同时，还要展现自身人格魅力，对学生进行言传身教，发挥教师人格魅力潜移默化的影响。
　　4 实施模块式一体化教学效果分析
　　几年来，通过对发动机课程的 “理实一体化”教学的实施，以及采取适宜的课堂教学方法，使学生能够很快适应工作需要，取得了良好的教学效果。在对11、12级在校生和10级毕业生教学效果的调查中，通过与在校生、毕业生本人和用人单位的座谈、问卷调查等多方面考察学生对课程的满意度、课堂知识的迁移能力、学生的岗位适应能力以及企业的满意程度。显示了模块式一体化教学的教学效果无论在学生对课程的满意度、课堂知识的迁移能力、学生岗位适应能力还是企业满意度上都有了较大程度上的提高，充分显示出模块式一体化教学对学生职业能力提高的优越性。
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　　课题项目：天津市教育科学学会“十二五”规划课题，编号为：JK1250169B。
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