任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在化工專業(yè)實訓(xùn)中的應(yīng)用

【摘要】文章以“篩板塔精餾操作”實訓(xùn)為例，以2013級，2014級化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生為研究對象，分別實施傳統(tǒng)教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，比較教學(xué)效果。結(jié)果表明，實驗組學(xué)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(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用于化學(xué)工程與工藝專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)中，能有效提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法 化工專業(yè)實訓(xùn) 傳統(tǒng)教學(xué)法

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

一、化工專業(yè)實訓(xùn)在化工類實踐教學(xué)體系中的地位

化工專業(yè)實訓(xùn)是應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)計劃中非常重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生已通過課程實驗具備一定理論知識，通過教學(xué)實習(xí)建立了感性的工程觀念，通過專業(yè)實訓(xùn)使學(xué)生在掌握基本原理的基礎(chǔ)上，通過與企業(yè)生產(chǎn)實際相符合的專業(yè)實訓(xùn)項目開展，培養(yǎng)工藝觀點，訓(xùn)練觀察、分析和解決工程實際問題的獨立工作能力，學(xué)習(xí)操作控制與生產(chǎn)管理的有關(guān)知識，增長專業(yè)生產(chǎn)實際知識和技能。專業(yè)實訓(xùn)是學(xué)生頂崗實習(xí)前的教學(xué)過渡。

二、傳統(tǒng)的實踐教學(xué)法

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)法以教師的傳授為主，教師課前將實踐方案交學(xué)生預(yù)習(xí)，課上通過教師講解、演示、學(xué)生操作，課后學(xué)生寫實訓(xùn)報告，教師批閱實訓(xùn)報告等流程進(jìn)行，在整個實踐教學(xué)中，學(xué)生處于被動的接收知識，被動按實訓(xùn)方案中規(guī)定步驟操作，偏向于填鴨式教學(xué)，學(xué)生在整個實訓(xùn)過程中缺乏主動思考，不能從根本上提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果較差。

三、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的特點

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是首先是由教師仔細(xì)分析課程結(jié)構(gòu)和具體實訓(xùn)項目內(nèi)容，為每個實訓(xùn)項目制定目標(biāo)明確、難度適當(dāng)、具有實用性和可操作性的任務(wù)[1]，學(xué)生分組接受任務(wù)，分組后學(xué)生根據(jù)制定任務(wù)進(jìn)行明確分工，擬定過程數(shù)據(jù)記錄表格、操作步驟，教師僅針對實訓(xùn)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(xùn)過程中利用遠(yuǎn)程計算機(jī)控制系統(tǒng)人為設(shè)置故障點，最后根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況及實訓(xùn)過程中故障處理情況對每個學(xué)生整個實訓(xùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行評價。

任務(wù)驅(qū)動法分“四個階段”和“兩條主線”進(jìn)行[2]，“四個階段”即“規(guī)劃階段”、“預(yù)習(xí)階段”、“實施階段”和“評價階段”，“兩條主線”即“教師教學(xué)主線”和“學(xué)生學(xué)習(xí)主線”，教師教學(xué)主線強(qiáng)調(diào)實訓(xùn)組織、明確實訓(xùn)任務(wù)、制定考評細(xì)則，實施過程和結(jié)果考核；學(xué)生學(xué)習(xí)主線強(qiáng)調(diào)通過網(wǎng)絡(luò)仿真教學(xué)平臺進(jìn)行仿真模擬實訓(xùn)，達(dá)到熟悉裝置及流程的目的；根據(jù)任務(wù)書按角色進(jìn)行合理分工，隨時監(jiān)控工藝參數(shù)并根據(jù)參數(shù)變化準(zhǔn)確判斷并調(diào)節(jié)參數(shù)，做好實訓(xùn)項目過程數(shù)據(jù)記錄，共同完成實訓(xùn)任務(wù)。

任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)過程中，教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都圍繞制定的任務(wù)來完成，分工明確，任務(wù)具體，學(xué)生在整個實訓(xùn)過程中目的明確，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。教師在教學(xué)過程中改變以前的灌輸式教學(xué)，更多的是組織、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析解決問題能力、實踐和創(chuàng)新能力、管理溝通合作能力及危機(jī)處理能力[3]。

四、任務(wù)驅(qū)動法在化學(xué)工程與工藝專業(yè)專業(yè)實訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用

精餾是化工、石油化工、煉油生產(chǎn)過程中應(yīng)用極為廣泛的傳質(zhì)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(fā)度，將各組分分離并達(dá)到規(guī)定的純度要求。

精餾實訓(xùn)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生在掌握精餾分離過程的基本原理和流程的基礎(chǔ)上，學(xué)會精餾塔全回流和部分回流的基本操作，了解操作參數(shù)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(yīng)用；熟悉塔的結(jié)構(gòu)與塔盤的布置情況；學(xué)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(xùn)使學(xué)生熟練運用基本技能完成工業(yè)精餾操作，獨立處理精餾操作中出現(xiàn)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(xùn)現(xiàn)有教學(xué)條件

化工仿真網(wǎng)絡(luò)平臺

精餾實訓(xùn)仿真軟件

篩板塔精餾實訓(xùn)裝置2套（遠(yuǎn)程控制教師站1個，學(xué)生工作站1個）

2.情景創(chuàng)設(shè)

根據(jù)現(xiàn)有教學(xué)條件，學(xué)生自主登錄仿真軟件平臺，通過運行精餾實訓(xùn)仿真軟件，模擬原料液配置和流量調(diào)節(jié)，模擬精餾塔開、停車，掌握精餾基本操作。

實訓(xùn)現(xiàn)場提供篩板塔精餾實訓(xùn)裝置1套，篩板精餾工藝流程圖，篩板精餾操作規(guī)程等設(shè)備技術(shù)文件，學(xué)生在實訓(xùn)裝置分別承擔(dān)化工生產(chǎn)中調(diào)度、內(nèi)操、外操角色完成教師布置的實訓(xùn)任務(wù)。

3.教學(xué)組織

通過開放仿真軟件平臺，學(xué)生自主通過仿真軟件完成實訓(xùn)實操前的預(yù)習(xí)并提交實訓(xùn)預(yù)約申請。

教師通過調(diào)閱學(xué)生仿真評分情況，按學(xué)生預(yù)約情況進(jìn)行編組，確定小組項目實訓(xùn)時間。

學(xué)院現(xiàn)有篩板塔精餾實訓(xùn)裝置2套，實驗室采取預(yù)約開放方式開展實訓(xùn)，同一時間多套不同裝置同時對學(xué)生開放，學(xué)生根據(jù)預(yù)約情況分組在不同裝置上完成實訓(xùn)任務(wù)。

4.任務(wù)下達(dá)

教師根據(jù)現(xiàn)有實訓(xùn)條件布置任務(wù)，任務(wù)下達(dá)后，教師不講解如何去完成，僅說明任務(wù)完成過程的基本要求和注意事項，要求學(xué)生小組間的分工模擬工廠實際中調(diào)度、內(nèi)操、外操等角色共同完成任務(wù)。學(xué)生根據(jù)任務(wù)書及任務(wù)分析表自行設(shè)計操作步驟、數(shù)據(jù)記錄表，教師檢查可行性并提出合理建議（表1、表2）。

5.教學(xué)過程

學(xué)生根據(jù)教師批準(zhǔn)的操作步驟及數(shù)據(jù)記錄表格實施任務(wù)。在任務(wù)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(xiàn)象，記錄過程數(shù)據(jù)，通過現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析問題，調(diào)節(jié)技術(shù)參數(shù)。

篩板塔精餾操作實訓(xùn)中的難點是如何根據(jù)溫度曲線判斷精餾塔的穩(wěn)定性，如何調(diào)節(jié)回流比，如何通過計算機(jī)的遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)對被控對象參數(shù)的調(diào)節(jié)，如何通過數(shù)字顯示儀表實現(xiàn)對被控對象參數(shù)的調(diào)節(jié)，如何通過故障現(xiàn)象分析原因并正確處理等。

學(xué)生實訓(xùn)前，教師可通過學(xué)生設(shè)計的數(shù)據(jù)記錄表判斷學(xué)生對整個實訓(xùn)過程的掌握是否正確，實訓(xùn)過程中，模擬工廠內(nèi)操、外操、調(diào)度崗位，3人1組，合理分工，針對不同任務(wù)進(jìn)行輪換，使每個同學(xué)都能得到全面訓(xùn)練。

為模擬生產(chǎn)實踐中可能存在的異常狀況，教師可通過總控制室計算機(jī)或遠(yuǎn)程遙控制造異?，F(xiàn)象，學(xué)生在整個實訓(xùn)過程中應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)參數(shù)變動，記錄異常狀況，分析原因并及時處理。

6.教學(xué)效果評價

評價是對學(xué)生實現(xiàn)實訓(xùn)任務(wù)取得的效果進(jìn)行的判斷，合理制定評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過程及結(jié)果評價是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中非常重要的一環(huán)[4]，一方面，對學(xué)生實訓(xùn)過程進(jìn)行及時評價，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也可以針對具體操作中存在的問題及時進(jìn)行答疑、輔導(dǎo)，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，完善學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)；另一方面，對學(xué)生完成任務(wù)情況及時客觀評分，有利于樹立學(xué)生的成就感和自信心。

教師評價內(nèi)容包括實訓(xùn)前的預(yù)習(xí)，實訓(xùn)過程，實訓(xùn)結(jié)果，數(shù)據(jù)記錄與處理等，教師可根據(jù)實訓(xùn)內(nèi)容的特點，針對實訓(xùn)項目制定評價表格，按項打分，可針對小組總體進(jìn)行評價，也可針對小組個人分別進(jìn)行評價（表5）。

五、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的比較

以2013級，2014級化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生為例，每一級學(xué)生中1班采取傳統(tǒng)教學(xué)法作為對照組，2班采取任務(wù)驅(qū)動法為實驗組，兩組教學(xué)方法不同，評價標(biāo)準(zhǔn)相同。從“篩板精餾塔操作實訓(xùn)”項目成績來看，實驗組學(xué)生的評價得分有明顯提高。

六、總結(jié)

1.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法將學(xué)習(xí)情境設(shè)計的與生產(chǎn)崗位相近，模擬生產(chǎn)中的要求和分工，讓學(xué)生在具備基本理論知識的基礎(chǔ)上，將理論和實踐合一，自行設(shè)計記錄表和操作步驟，自主處理實訓(xùn)過程中異常狀況，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)同能力。

2.結(jié)合基于互聯(lián)網(wǎng)的仿真平臺和實訓(xùn)仿真軟件，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺自行運行仿真軟件，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和能力。

3.開放實訓(xùn)車間的設(shè)置，提高了教學(xué)設(shè)備的利用時數(shù)，也保證了學(xué)生的教學(xué)效果。

4.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法讓學(xué)生帶著真實的任務(wù)去學(xué)習(xí)，學(xué)生完成任務(wù)的過程就是學(xué)習(xí)過程，學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中有明確分工和任務(wù)，有具體的考核指標(biāo)，能產(chǎn)生滿足感和成就感，體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郭雙華.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在精細(xì)化工專業(yè)實踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣東化工，2012，（39）4：241-243.

[3]林健.卓越工程師培養(yǎng)質(zhì)量保障—基于工程教育認(rèn)證的視角[M].北京.清華大學(xué)出版社，2016.

[4]林健.面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)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(yè)實驗教學(xué)及管理工作。Email：whl_8986@163.com 。