时间:2023-01-18 11:23:56
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化工安全实训总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
中图分类号:G710 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)15-0157-02
随着我国职业教育和高等教育的迅速发展,化工实训类教学设备的应用范围和需求量也得到了空前的增长。此类教学设备以非标设计居多,在满足实训教学功能的同时,对设备的安全性和可靠性提出了更高的要求。笔者根据多年的设计经验,探讨GB 21746―2008《教学仪器设备安全要求总则》中教学仪器设备安全要求在化工实训类教学设备中的应用和实现其安全性的设计依据,并对GB 21748-2008《教学仪器设备安全要求 仪器和零部件的基本要求》在化工实训类教学设备安全设计中的具体使用做了归纳。
1 GB 21746―2008《教学仪器设备安全要求总则》中教学仪器设备安全要求在化工实训类教学设备中的应用和实现其安全性的设计依据
化工实训类教学设备中压力容器和压力管道的安全要求 GB 21476―2008《教学仪器设备安全要求总则》规定教学设备及其零部件应有足够的强度、刚度、稳定性和可靠性,但未指出保证强度、刚度、稳定性和可靠性的具体设计准则,对此笔者认为应以工业标准为依据进行相关的设计。化工实训类教学装置在高温、高压的工作条件下经常要用到压力容器和压力管道,为此化工实训类教学设备中的压力容器必须严格按照GB150―1998《钢制压力容器》、GB151―1999《管壳式换热器》、JB/T 4735―1997《钢制焊接常压容器》等工业标准进行选材、设计、制造、安装、检验和验收。压力容器的安全要求和安全管理也应严格按照TSG R0004―2009《固定式压力容器安全技术监察规程》执行。压力管道的设计按照GB 50316―2000《工业金属管道设计规范》进行,其安全要求和安全管理严格按照TSG D0001―2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》执行。
化工实训教学设备保温和保冷的安全要求 GB 21476―2008《教学仪器设备安全要求总则》中要求设备在高温或低温条件下运行不得对人体造成伤害,而化工实训教学装置的许多反应是在高温或者低温情况下进行的,这就要求设备在满足功能上热能要求的同时,设备外表面的温度不对人体造成伤害。具体到设备或者管道的保温和保冷设计,必须参照GB/T 8715―2008《设备及管道绝热设计原则》和GB/T 4272―2008《设备及管道绝热技术通则》进行保温和保冷材料的选择和厚度的计算。
化工实训教学设备中联锁装置、锁定装置和报警装置的应用 GB 21476―2008《教学仪器设备安全要求总则》提出了为保证教学仪器设备的内在安全性,应设置合理的联锁、锁定装置。化工实训类教学设备的使用与实际的化工装置运行具有很大的相似性,也会对装置的温度、压力、流量等操作参数进行测量和监控,为保证装置的平稳安全运行,设计化工实训类教学设备时,通常也会引锁装置、锁定装置和报警装置,设置系统操作时的温度、压力和流量等的波动范围,对其参数设定进行锁定,同时将温度、压力和流量进行关联,确保整个装置的各种操作参数在安全的范围内,一旦情况出现异常,启动报警装置同时依靠联锁装置停机或停车,防止事故的发生。
化工实训类教学设备中平台栏杆类设备的安全要求 化工实训类教学装置中通常会用到模仿工厂情景的平台栏杆、斜梯和直梯,在国标GB 21476―2008中并未对这类设备提出明确的安全要求。此类固定式钢梯及平台的设计,在满足装置对场地要求的同时,可参照工业标准进行相关设计。其强度的校核可根据GB 50017―2003《钢结构设计规范》进行,其安全要求应参照GB 17888.1~17888.4―2008《机械安全 进入机械的固定设施》和GB 4053.1~4053.3―2008《固定式钢梯及平台安全要求》进行安全设计。
2 GB 21748―2008《教学仪器设备安全要求 仪器和零部件的基本要求》中对教学仪器设备的机械性能提出了相应的附加要求
阀门的安全要求 阀门的选材必须以现行的国家标准为依据,从而保证材料和结构形式的可靠性。为保障阀门在长期使用过程中的旋转灵活和开关可靠,应对阀门的旋转部件做好防护。涉及对压力需严格控制的化工教学设备,相关设备上应设置安全阀、减压阀等泄压装置,且安全阀、减压阀等安全装置的安全设定值应定期进行校验,保证此类阀门调节功能的有效性。
设备外观、设备布置和管线配管的安全要求 在人员可能接近的金属制件、控制柜、抽屉、结构和组件上不应有锐角、凸出部位、锐角边、刺、粗糙的表面和飞边等,在设备制造的技术要求中须明确毛刺、锐角、毛边的处理措施。化工实训类教学装置一般都需要进行与化工厂类似的设备布置和管线配管设计,故而在设备布置和管线配管时,一方面要考虑设备布置和管线安装的稳固性,另一方面也要考虑人员进入操作区域的安全性,减少外伸和凸出的部件或尽量将外伸和凸出的部件布置在不会对人员造成伤害的区域。配管在考虑工艺流程走向的同时,也要考虑避免对人员行进和操作的干扰,降低人员与管线发生碰撞、刮擦的可能性。在无法避免上述可能的危险情况时,应在产品的操作说明书中要求操作人员穿戴安全帽、防滑工作鞋等安全防护用品。
转动设备防护装置的安全要求 机械产品上高速运转的传动机构,应使用使人体不能直接进入危险区的防护罩。对于设备上外露的齿轮、风扇、皮带、支撑架或其他往复运动的、旋转的、传动和活动的部件都应设有充分的安全防护罩。在易产生碎片或尘埃和可能有飞甩物存在的情况下,应设有防护罩(网)、吸尘装置及回跳保险,防护罩的密度应能使飞甩物不能通过。
紧固件的安全要求 化工实训类教学设备中法兰、阀门、设备支撑件等以螺栓连接为主,螺栓、螺母等紧固件的选择应尽可能选用标准件。按照GB21748―2008《教学仪器设备安全要求 仪器和零部件的基本要求》的规定,化工实训类教学设备中紧固件的防松方式一般选用弹簧垫圈、锁紧垫圈和锁紧螺母。对于预期不会经常拆卸的地方选用锁紧螺母代替弹簧垫圈,需要经常拆卸且带螺母的地方弹簧垫圈使用较多,而对于有螺栓或螺钉且不使用螺母的地方多用弹簧垫圈和锁紧垫圈。在一般应用中,螺钉或螺栓的最少旋入量要等于螺杆上部带螺纹部分的名义直径;在高应力状态下应用时,螺钉或螺栓的最少选入量应等于螺杆上部带螺纹部分的名义直径的1.5倍。
3 结论
化工实训类教学设备的安全设计是可以依照国家颁布的教学仪器设备安全要求的相关标准进行的,其安全要求也是可以根据相关工业标准得到实现的,归纳起来,有以下两条安全设计原则:
1项目驱动教学法的教学设计与实施
化学反应工程学是人类从科学实验和生产实践中总结发展起来的,而它的理论又离不开科学实验和生产实践的检验。对于这种实践性很强的工程学科来说,实训是学生参加实践获取知识所必需的学习途径。我们把整个教学过程分成三个阶段:理论教学阶段、仿真实训阶段、项目实训阶段。在项目实施过程中,引入案例,提出问题,讲解案例在国内外的研究背景,工业用途,让学生有一个感性认识,激发学生的学习兴趣,使学生感到学有所用。聘请企业工程师,做为课堂主讲教师,将一个综合项目分解成若干任务,做为课堂教学内容实施的载体,将企业的工作方法和管理模式,融合到课堂的教学与管理中。在一个个任务的驱动之下,对学生分组。学生根据任务查阅资料,提出设计方案,在完成任务的过程中,发现问题,提出问题,整个教学过程充分发挥了学生的主动性与创造性,同时课堂上讲的一些理论知识,在实训中得到验证。归纳总结,教师在审阅学生的实训报告后,对学生普遍出现的问题以及每个实训小组采用的实验方案进行点评、总结,使学生对所学知识的实际用途有所了解;同时用所学概念、原理对案例进行剖析,提高学生对理论知识点的理解,在此阶段教师需要的是引导。推行过程评价激励机制,教学评价是教学环节中必不可少一环,目的是检查学生是否完成学习任务,实现教学目标。随着项目驱动教学法的逐步实施,化学反应工程课程过去一卷定成绩的评价方式也必须随之改变。学生从方案设计、设备组装到结果分析,包括理论课程考试、实验室安全管理,每一步内容的得分作为总成绩的一部分,教师根据任务完成情况给出客观评价或得分,促使学生相互交流、学习,找出自己的差距,看到自己的优势。
2仿真教学在项目教学中的作用
工程实践能力的培养是化学工程专业教学计划的重要内容。作为实践环节的实训教学和顶岗实习,是学生培养工程实践能力的重要途径。由于经费,设备有限,学校实验室中容易出现盲目操作和“走过场”现象;在顶岗实习中,企业为了安全和效益等因素一般不允许学生亲自动手操作。近年来,随着计算机的发展和仿真软件的开发,仿真教学在理论和实践之间架起了一座新的桥梁。采用仿真技术,可以将复杂的工业生产过程虚拟化,在计算机上动态再现整个反应过程及每一步变化特征。而且仿真实训还具有无消耗、无污染可重复操作等优点[7]。在现代化工企业中大部分已经采用了DCS控制系统,技术员主要在控制室通过电脑操作控制生产过程[8]。因此在《化学反应工程》教学中,我们穿行四周仿真实训。通过化工生产中具有代表性实训项目如醋酸装置仿真、乙烯装置仿真、常减压装置仿真等过程的模拟,加强学生对化工单元操作、化学反应、过程控制、能源综合利用等理论知识的理解和掌握。通过仿真让学生掌握正常生产操作、停车操作、故障处理操作等实训环节,了解化工反应过程中工艺和控制系统的动态性。培养学生分析和解决生产操作中的异常现象的能力,为日后在企业工作奠定良好基础。仿真实训是项目教学中理论联系实际的一种新的教学方法。
3结束语
教学改革要解决的核心问题之一是如何激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,从而提高教学质量。化学反应工程课程涉及大量的数学模型、公式推导以及工程方面的问题,对于这些理论性和抽象性都很强的课程,采用“项目导入、任务驱动”的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师只是知识学习的引导者。这一教学模式充分调动了学生学习的积极性,增强了学生独立思考和独立决策的能力,使学生能将所学的理论知识直接用于实际工作中,减少了学生适应社会的时间。同时由于分组的出现和考核方式的改变,组与组之间存在竞争,这样大大激发了组内学生学习的主动性,使学生在团队竞争与合作中完成学习任务。五年来的教学实践证明,项目驱动教学法能够增进师生之间的沟通和理解,让学校的教育更贴近企业需求,为企业缩短人才培养期,为学生成功融入社会创造良好条件。
作者:马祥麟 单位:兰州石化职业技术学院应用化学工程系
关键词:日用化工;一体化;实训室;建设规划
随着职业教育课程开发与教学模式的深入探讨与研究,工学结合一体化课程的开发使“典型工作任务式的项目教学模式”向“学习领域工学结合一体化教学模式”转变。“学习领域工学结合一体化”是来源于工作实际的、理论与实践一体化的学习任务,实训过程是从完成简单任务到完成复杂工作任务的能力发展过程。实训的任务目标是培养具备工作岗位的功能性能力,在复杂职业行动领域中的过程性能力和设计能力的高技能人才。
现在的实训室功能性只能是满足于对单一任务的技能训练,是完成简单任务的实践场所,设施环境布置与设备条件只能满足于通过实验来验证理论知识的要求,较难实现工学结合一体化教学中复杂工作任务的开展,不能实现以培养企业相应工作岗位的高技能综合性人才的实训目标。因此,建设具有贴近企业生产一线,能充分体现真实的职业环境,能培养企业相应工作岗位,符合学习领域工学结合一体化为目标的一体化实训室是势在必行。
一、日用化工生产与检验一体化实训室建设规划原则
1. 真实性原则。
日用化工生产与检验一体化实训室的基本建设原则是以培训达到企业用人要求,满足企业生产岗位任务的需要,掌握日用化工生产过程的工艺流程理论知识,能熟练操作基本的生产设备及检验仪器,具有专业的操作技能,具有团队合作与职业道德的高技能人才为目标。通过建设真实的生产场所,能模拟生产一线的实训设施与设备,执行企业制度的管理方式,进行典型任务的培训过程,让学生在接近企业生产环境下学习,从而使学生更了解生产过程中应具备的专业技能与关键能力,提高技能水平,丰富生产经验,达到毕业后在企业工作期间能快速适应生产环境的能力。
2. 高效的功能性原则。
生产过程是复杂的任务实施过程,日用化工生产与检验一体化实训室应基本满足于日用化工两大类产品――化妆品、洗涤用品的产品生产任务实施过程与相关典型检验项目的培训。实训生产设备应具备多功能性,可根据产品的生产工艺条件要求进行生产线和包装线变换配套;实训设施应具备“学习” “资料查阅” “生产” “检验”等功能,学生在高效的功能性实训条件下完成“教、学、做”一体的学习任务。
3. 高性价比原则。
一体化实训室建设的效用性与成本一般来说是成正比的,要达到建设规划的高性价比目标,设施与设备的通用性和备用性是规划中的关键。设施与设备的通用性必须以专业课程开设的实训项目进行考虑,应做到“一机多用”原则,避免重复建设,耗用建设资金。设施的备用性必须考虑实训过程中生产线的变换所需的电、水、排、气等配套工程。另外还需考虑根据课程实训需要,加装设备的场所空间的预留,避免拆装费用的增加。
二、日用化工生产与检验一体化实训室的环境布置
日用化工品生产与检验一体化实训室应能满足“双师型”职业教育导师在实训室尽量同步进行理论与实操的教学活动,从而有效地培养学生的综合素质、创新能力和实践能力。
根据规划原则,并融合“教、学、做”一体的教学模式,实训教学过程按生产任务布置及说明、任务准备、资料检索、任务实施、任务实施后讨论及分析、任务评价及总结进行实施。因此,根据高效多功能性原则,降低场所设置的功能重复性,提高场所的利用率,日用化工品生产与检验一体化实训室应建设专业教室和实训车间两大教学场所。
1. 专业教室的建设。
专业教室不同于普通教室,普通教室只能满足于理论知识的教学环境,而且学习组织形式是个体;专业教室是根据学习领域项目教学的要求,以理论知识为指引,结合课堂的演示实验或探讨性实验,学习组织形式是以4~6位同学为小组集中在同一工作台进行“学中做、做中学”的学习模式进行教学环境的设置。
因此,按项目教学的要求,专业教室的教学环境设置应具备开展工作任务的小组学习与交流、课堂实验探讨、资料查阅等功能。根据以上环境设置的功能,专业教室主要分为两大区域――学习研讨区和资料查阅区。
(1)学习研讨区。
学习研讨区既能满足于一般教学的需要,又能满足于领取生产任务或完成生产任务后,学习小组通过集体交流与讨论,了解任务的目标、内容、工作过程;共同制定任务工作的分工与职责、工作计划与方案;总结任务完成的情况,设计任务汇报书,评价组员的工作等需要。另外也要满足在学习任务知识的过程中,通过教师的课堂实验演示或观看操作视频,学生能进行同步实验操作,并认识、分析实验仪器的结构与操作的教学需要。
根据教学的需要,学习研讨区设施的建设,应配置多媒体教学设备,岛式实验工作台。岛式实验工作台只具备实验仪器的演示操作与实物了解功能,因此只安装电源,不安装水源及排放设施。各实验工作台的室内布置,最佳方式是以月牙形布置,这样有利于学生观看教师的实验操作或视频,同时实现“理论教学与实践教学相结合的一体化”。
(2)资料查阅区。
资料查阅区的工具书及专业资料应比学校的图书馆资料更具专业性。建设上,基本设施是能登录互联网的电脑;书籍资料库的建设是本区域建设的重点,书籍资料应包括:常用的工具书、专业书籍、设备或仪器使用说明书、设备或仪器结构图、各种典型产品的工艺流程和生产参考方案等资料。完善资料库的建设,目的是让学生能够在教师的指导下,根据任务要求利用电脑、书籍资料库进行资料搜集与整理,加深理解生产工艺及设备和仪器的操作过程,从而快速地共同制定生产方案。另外,通过资料的查阅,培养了学生的综合能力及创新能力。
2. 实训车间的建设。
实训车间是贴近日用化工生产线的实训场所,可培训化妆品配制工、分析工、化工工艺试验工等工种,培养学生具有生产一线仓库管理员、投料员、配料员、工艺员、班组核算员、质量检验员等生产岗位的工作能力、责任心,初步了解以上各岗位的职能及要求,能熟练操作各种生产设备及仪器,理解团队精神与协。
由于贴近生产情境,实训车间划分为原料及成品储存区、配料及生产区、检验区等功能区域,并按区域的功能、培训目标进行相关建设。
(1)原料及成品储存区。
库存管理培训的目标是培训学生根据理论学习中所了解到的化学品性质与特点、包装物的特点、物理状态,把化学原料、半成品、成品进行分类库存。日用化工原料及成品的物理状态主要是固体和液体,包装分为袋装和桶装两类。考虑到化学品具有一定的腐蚀性,储存架应选用不锈钢材料,层数以3~4层为合适。称量工具一般选用电子磅和机械磅秤,并配备人力拉车方便运输物料。地面要有排污渠,方便清洁卫生。
(2)配料及生产区。
生产线以化妆品膏霜类、液洗类、粉类等典型日用化工产品生产线进行布置。设备的配置应尽量做到多功能化,既可节省配置资金,减少教学成本;又可实现资源共享,多课业利用。根据以上典型日用化工产品生产线,配料及生产区主要以真空乳化机、夹套加热釜、V型混合机、移动式灌装生产线等设备,配套水、电、排设施,可基本满足生产任务开展的需要。
(3)检验区。
主要以化学分析实验室的设施进行配置,既能满足进行化学性质分析检验,也能进行物理性能检验的需要。
实训车间的各功能区域需进行墙体分隔,在生产区配置多媒体教学设备,可让学生在生产前观看相关生产视频,从而更直观、具体地了解生产操作过程,并通过教师的指导边学边做,实现“教、学、做”一体化。
三、日用化工生产与检验一体化实训室实训管理制度的制定
实训室的建设除硬件建设外,生产管理制度的软件建设也很重要。生产管理制度的建设以企业执行的“6S”管理制度――整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY)为依据。各设备及仪器应张贴设备安全操作规程、仪器使用规程。操作场地面指示标志、管道指示标志、水电排指示标志的制度,力求做到实践性教学过程与生产一线操作情境贴近,让学生掌握真正的职业技能,最终成为企业需要的人才。
日用化工生产与检验一体化实训室的建设是精细化工专业职业教育教学与培训发展的需要。由于贴近生产环境,学生在校期间通过理论与实践结合的项目任务实训过程,比较容易理解所学知识内容、掌握相关操作技能和关键能力、理解相关抽象的生产管理制度的知识,积累了一定的生产经验,为就业打下了较扎实的基础。另外,一体化实训室结合了理论教学、资料查阅、操作技能的综合教学任务,节省了学生来回于教室、图书馆、实训室的时间,更连贯地实现“教、学、做”一体化教学。
(作者单位:广州市信息工程职业学校)
参考文献:
【关键词】中职 化工原理 化工仿真 化工专业 教学有效性
化工原理是化工专业的一门核心骨干课程,其主要任务是教会学生化工生产过程中有关单元操作的基本知识,岗位实操的基本技能,对学生专业能力的培养有着举足轻重的影响。2011年笔者所在学校购买了化工仿真教学软件并在《化工原理》课程正式实施。通过教学实践,笔者认为仿真化工教学与传统教学相比主要具备以下几个方面的优势。
一、与传统教学相比,化工仿真的动态模拟演示,更直观形象
中职学生的特点就是喜欢直观形象地知识,所以喜欢动手实践,对理论往往不求甚解。在仿真实验的过程中,学生会面临很多问题。他们会在反复的实践中,发现理论知识对于实践的指导作用是不可低估的。例如,离心泵的冷态开车过程,储罐的液位控制很多学生都控制不好,那是因为学生对液位的控制原理不理解。储罐液位的高低和泵的输出量和进料量有关,如果输出量大于进料量液位就偏低,反之则偏高。进料量的大小由LVC101来控制,而输出量得大小由FIC101来控制,而输出量在生产中是由规定的,因此液位的控制主要是通过LVC101来调节的,如果学生不明白其中的原理,只是机械的按照步骤来做,液位是肯定控制不好的。所以在学习了一段时间仿真之后,学生会根据遇到的问题更深入的去研究相关的理论知识,再在仿真中进行实践,达到理论与实践共同进步的目的。
二、与传统实训相比,化工仿真使工艺流程认识,更方便高效
传统实训一般采用分组实验的方式,由于场地、设备、课时以及师资力量等方面的原因,很难达到学生独立完成实验的目标,学生也很难有时间去摸清整个工艺流程,详细揣摩设备特性,观察和分析实验现象。甚至有些不愿动手操作的学生整个实验过程都是在看别人操作,最后连实验报告上的数据都是抄同组同学的,很难达到预期的实验效果。化工仿真技术只需要一个机房就可以实现全班四十多人一人一台计算机进行仿真实训,弥补了这一缺陷。通过对化工仿真实验的反复操作,学生会对工艺流程留下深刻的印象,安全生产的意识也能渗透到学生内心,让学生知道生产前必须要考虑的问题。
三、与企业实习相比,化工仿真的动态操作过程,更安全经济
化工企业中的生产都是大型的、连续的,涉及的原料产品往往易燃易爆,反应条件以高温高压居多,存在一定的危险性。工人上岗前都是经过严格的安全培训才能由师傅带领上岗操作,因此学生实习期间是没有机会亲自动手操作的,只能观摩。但化工仿真系统可以让学生不进工厂就能得到模拟开车、停车和事故处理操作的机会,获得操作经验,建立集散控制的概念,既安全经济,又有很强的实践性和可操作性。采用仿真实习代替企业实习,可以节省设备运行费用,物料能量损耗费用,实习人员下厂经费等大量开支。并且学生用短短几个月的时间就可以获得实际生产中几年才能积累起来的经验,使学生实现了“零距离”就业。由此可见,仿真实习不仅安全,而且经济高效。
四、与传统考核相比,化工仿真的智能评价系统更简单快捷
仿真软件中有自动评价功能对学生掌握的知识水平随时进行测评。学生启动STS系统进入平台,同时也就启动了过程仿真系统的评分系统。过程仿真系统平台PISP-2000评分系统是智能操作指导、诊断、评测软件,它通过对学生的操作过程进行跟踪,在线为学生提供操作状态指示、操作方法指导、操作诊断及诊断结果指示、操作评定及生成评定结果等功能。通过这些功能,学生可以随时随地的进行测评,该软件会将该生错误的操作过程或操作动作进行说明,以方便学生根据这些错误操作查找原因,及时纠正或在今后的训练中调整自己练习的侧重点。教师对学生进行操作考核时,可以隐藏操作步骤指示和操作方法指导等功能,让学生自主操作。通过智能软件对学生操作过程进行评定,对每一步进行评分,并给出整个操作过程的综合得分,还可根据需要生成评分文件。学生最后的成绩可以生成成绩列表,既可以保存也可以打印。成绩中还会包括学生资料、总成绩、各项分步成绩、操作步骤得分、质量得分等详细的说明。可以说仿真系统所带的这个智能软件,使考核变得更简单快捷,易于操作。
综上所述,仿真教学使学生变成了学习的主体,可以充分发挥学生的学习主动性,强化了学生的实践能力,极大地提升了化工原理课程的教学效果。化工仿真在化工专业教学中的应用给学生营造了一个逼真的化工生产环境,在情境中实现教与学的互动,直观形象,极大地激发了学生的学习兴趣,提高了学生的学习主动性。
参考文献:
[1]付家新.浅谈化工仿真在化工原理教学中的应用[J].中国科技信息.2009(05).
关键词:化工安全 实践教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.145
1 前言
众所周知,化工原料及产品多是易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物质,这些性质就决定了其在生产、贮存和运输过程中存在极大危险性[1]。为迎合安全生产的需要,《化工安全技术》应运而生,该课程是理论与实践相融合的产物,其内容不断受到社会科学发展与教育理念更新的冲击。要想使毕业生更好服务于化工,其授课内容就要不断更新,与时俱进。
2 化工安全技术的特点
2.1 知识内容的综合性
本课程既包括化工生产的基础知识,又涉及到安全的分析及管理。这就要求学生能综合利用所学的各科的基础知识,分析解决化工生产过程中的实际安全生产的问题[2]。
2.2 生产过程的复杂性
化工生产过程复杂,涉及到的安全问题广泛,既有动力学引发的安全问题,如机械伤害;也有热力学引发的安全问题,如烫伤事故;还有其他类型安全隐患等,这都需要学生掌握相关的基础知识并能解决实际问题。
2.3 教学手段的创新性
随着经济的发展,新技术、新工艺的不断涌现给化工生产带来重大变革同时,也给在新的生产条件下如何安全生产提出了新的挑战。这就要求任课教师能结合实际,提出一些新的思想及新思路,致力培养学生理论联系实践的创新能力[3]。
3 化工安全技术教授过程中存在的问题
目前的化工安全技术课教学存在以下问题:就学生自身而言,很多学生有“衣来伸手,饭来张口”的思想, 老师讲授多少学多少,课下也不思考,导致动手能力以及分析问题能力相对薄弱。就教师的教学而言,以刘景良主编的《化工安全技术》为例,总共十章,内容多,若采用单一的教学方法,如板书,万一授课者语言重复繁琐、无吸引力,就容易使学生产生厌倦情绪和神经疲劳。所以,化工安全技术课程采用新的教学模式至关重要,才能从根本上提高课堂效率,让学生对高危行业的安全隐患有着较充分的认识, 为以后工作打下坚实的安全基础。
4 多媒体技术在化工安全技术教授过程中应用举例
多媒体的优点:集声、像、图、文为一体,可使教材中复杂的结构示意图呈现立体动画效果,增强视觉效果,可充分体现多媒体教学的生动形象性[4]。
4.1 《化工安全技术》概述介绍
本章节内容是《化工安全技术》这门课的开始,内容涵盖多、笼统,没有突出的重点,为了让学生更加直观、生动地了解化工安全,光借助板书书写是不可能实现的,这就要借助多媒体,去展现更加丰富的视频资料及图片资料,也可以更好地吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。譬如,很多学生都感觉化工事故离自己很远,授课过程中我们就可结合化工事故视频,给学生极大的视觉冲击,让学生先对化工产生丝丝畏惧感,才能使学生真正的知道化工事故的危险性。
4.2 消防安全知识介绍
本节内容主要介绍各种灭火剂的种类、灭火原理及灭火器材的使用。对于常见的灭火剂:水、泡沫灭火剂、二氧化碳、卤代烷烃及干粉的灭火原理、优缺点、使用范围可借助板书简要写出。而对于对应的干粉灭火器、二氧化碳灭火器、泡沫灭火器、卤代烷烃灭火器等外观、内部结构、使用方法,就要借助多媒体了,可以用PPT给出设备外部及内部结构图片,再结合相应设备的操作视频就可以让学生直观的了解及学习灭火器的使用。我们讲解灭火器的相关知识的目的还是让学生能够分清火源的种类,选择合适的灭火器材,以及灭火器材的使用方法。所以,在本章节授课结束后,结合本校的安全实训室中的灭火器材,让学生进行实际操作,这样才能从根本上提高课堂效率。
4.3 心肺复苏知识介绍
这部分内容主要包括人工呼吸与胸外按压法两种急救方法。讲解过程中首先要强调在人工呼吸开始前的注意事项及操作要点,这部分内容把要点板书展示出来,结合多媒体中的视频资料,让学生更直观地了解所强调的要点,比如被救护人员嘴中有异物先及时清理,然后下巴尖和地面垂直,头下不要垫枕头或其他物品,嘴巴张开,保证呼吸顺畅,随后进行人工呼吸。对于人工呼吸的频率当然也要结合视频的操作重点给学生强调。
接着就要讲解胸外按压法,这部分内容重点是强调按压时救护人员的手的姿势、按压位置、按压姿势、按压频率,要想把这要点都让学生掌握,光靠板书是不行的,就要结合多媒体给出正确姿势的图片,顺道再把错误姿势图片展现出来,最好把错误姿势图片做好特殊标记,给学生以视觉冲击,加深理解。等要点讲解完,借助视频资料,系统的展示下人工呼吸与胸外按压法完整的操作,然后继续借助安全实训室的实训器材,让学生亲身体验人工呼吸与胸外按压具体过程。
当然,在教学过程中我们要充分认识到学生既是学习的受体也是学习的主体,一位教师的教学质量的好坏,他们是有最直观的感受,也最有发言权。所以,要想从根本上提高课堂效率,师生之间良好的互动是必不可少的,只有通过与同学的交流了解教学过程中的不足之处,才能更好地逐渐弥补自身在教学过程中存在的缺陷,有效的提高教学质量。
5 结束语
在教学实践中,教学方法的选择要根据学生的实际情况灵活选用,不管选择哪种教学方法,或者几种综合利用,都是以提高教学质量为目的的。以上都是笔者在从事化工安全技术的教学过程中总结的一些经验,由于教学技术的发展、科学技术的进步,其教学方法还有很多改进之处,仍需不断努力。
参考文献:
[1]刘景良主编.化工安全技术[M].化学工业出版社,2008.
[2]赵雪娥,李惠萍.影视资源在《燃烧与爆炸理论》课程中的应用[J].科技创新导报,2010.
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作者简介:民(1984-),男,汉族,山东郓城人,主要从事化工类专业课教学,兰州石化职业技术学院应用化学工程系,甘肃兰州 730060
鲁凤,兰州石化职业技术学院应用化学工程系,甘肃兰州 730060
化学制药技术专业是河北省教学改革试点专业,专业的建设致力于探索服务地方经济发展需要、产学研紧密结合、高职特色鲜明的人才培养模式。即以培养高技能、高素质应用人才为目标,以就业为导向、培养学生职业核心能力为核心,形成了“以化学制药技术为主体,制药设备维护和医药营销为两翼,同时践行真实职业环境育人”的“一体两翼,实境育人”课程体系。
一、“一体两翼”的课程体系的构架
2001年石家庄市提出了建设“药都”的目标:计划将本市建成国内最大的抗生素、维生素生产基地以及国内外具有一定优势的半合成抗生素、生物制药基地与中药现代化基地,形成在国内有较高知名度的“药都”。按照高等职业教育“能力本位观”的要求,针对制药行业一线职业岗位群对知识、能力、素质的实际需求进行调研,发现在大量需求化学制药生产、运行、管理岗位的同时,围绕制药技术的设备维护岗位和药品营销岗位也成为制药行业人才需求增长点。基于上述市场调研结果,石家庄职业技术学院经过专家指导委员会论证,确定了以化学制药技术为主体,制药设备维护和医药营销为两翼的“一体两翼”课程体系架构,这种“一体两翼”课程体系按类型由实践和理论两个教学部分组成。
1.实践教学体系构成
(1)基本技能模块。具有良好文化修养、美学修养、纪律观念、具有较强自学基础和能力、科学锻炼身体的基本技能:通过政治理论与道德修养、军训、体育等实训课程来形成;计算机、英语应用能力:通过英语课的听说训练、上机实训来形成。(2)职业基本技能模块。具有基础化学实验知识的学习、操作、分析、设计能力;化工生产设备认知、操作、设计、维护等基本能力;化工生产系统基本参数测量及自动控制的基本能力;识、读企业生产设备图和工艺流程图的基本能力;化工生产过程中进行零件加工、设备维修及检修的基本能力;药品生产过程关于原料、中间体、产品的分析检测的基本能力;通过基础化学实验、化工机械实训、化工仪表及自动化实训、药物合成实验及药品分析实验来形成。(3)双证书模块。中级分析工证书:化学实验的基本操作技能;实验室常用设备的使用、保养;常用试剂的配制方法,实验数据的处理能力;通过分析工培训来形成。(4)主体核心技能模块。具有化学合成药物生产的实用基本技能、工艺生产控制的基本能力、工业生产认知基本能力。(5)设备维护方向技能。具备常见化工制药机械的有关维护、维修、安全使用等基本能力。(6)医药营销方向技能。具备各种医药产品的营销策划、推销能力等。“一体两翼”所需的能力通过专业技能测试、生产顶岗实习、工作实习等形成。
2.理论教学体系构成。以职业岗位群需求为中心设置课程体系。一个“主体”:化学制药技术工艺操作控制方面以有机化学、化工原理、药物合成反应、药物分析与检测技术、制药工艺学、工业药剂学、制药工程设备、药事管理等课程为主。“两翼”:设备维护方面以化工机械基础、化工仪表及自动化、制药机械和设备维护为主;药品营销方面以药理学、药物化学、药品营销学为主。这种课程体系的架构增强了专业培养的灵活性、适应性,突出了人才培养的针对性和实用性,满足了社会经济发展对人才的需求。
二、“实境育人”教育教学方法
1.校内“实境育人”环境。校内实训基地不断地改善实验、实训条件。在原有化学基础实验室、化工原理实训室、有机合成实训室、分析测试实训室、纯化水实训室的基础上,又建成了制药专业中试车间,改造了纯化水实训室,又新上纯水自动化灌装线一套。
制药专业中试车间,按照“教学、实用、安全、规范”四大原则进行安装设计,车间内部分为动力区和生产区,公用工程齐全,蒸汽、冷冻盐水、压缩空气、循环冷冻水等全部按照制药厂实景要求安装,是一个小型化的制药车间,实现了院校与企业工厂的“零距离”接触,为学生课程实习、顶岗实习提供了一个完整的校内实境教学平台。在车间内不仅可以进行加热、制冷、高压等反应操作,还可以进行固液分离、流体输送、干燥、精馏等操作,并可以进行化工原理、化工仪表及自动化、化工机械、化学反应工程等多门课程的现场教学,是一个完整的实境教学基地。
为了使实验、实训设备更加贴近教学,提高学生的综合实力,学院又购置了14个单元的化工仿真车间,在此化工仿真车间学生可以模拟例如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉、常减压蒸馏等操作。仿真车间涉及的仿真软件都具有真实的工业背景,工艺流程、设备结构和自控方案都来源于实际;精选的单元操作内容都是制药工业中最常见的;操作与控制界面先进;突出操作实践。仿真车间的建成和使用,在实境教学中也发挥了巨大的作用。
2.校外“实境育人”环境。加强校内实验实训条件建设的同时,根据学生职业能力培养的要求,充分利用社会资源,依托行业优势,加强校外实习实训基地的建设。近几年,化学制药技术专业先后选择了一批技术装备先进,管理科学规范,生产规模适度的生产企业,采用多种方式与之合作,共建校外实训基地。
采用走出去的方式与石家庄某制药厂合作,共建药物制剂实训基地。专业课的课程实验、工程实验、毕业设计均可在工厂由专业教师和工程技术人员共同指导完成,学生以工人的身份在生产一线跟班劳动,在生产实践中学习,使学生对药品生产过程的工艺、设备、车间布置、劳动组织、产品物流、市场状况、环保要求和新材料、新工艺研究开发等有全面的了解和认识,为“零距离”就业奠定基础。通过与多家企业建立教学、研发和技术服务的关系,使产学研合作模式初步形成,极大地促进了化学制药专业的发展,达到了校企合作,互惠双赢的目的。
3.“实境育人”的实践教学体系。强化实践教学,使学生的大部分精力放在提高自身技术操作水平和技术改造水平,主动适应社会的需要。把实践教学内容贯穿于整个教学过程中,形成“工学结合”的实践教学内容体系,建立了相对独立的六步走实践教学体系:即进行化学实验的基本训练和对生产企业的体验实习、进行职业基础课程的实训和双证书培训、进行职业技术课程的实训与实习、顶岗实习、进行专业技能的训练与测试、进行工作实习或毕业设计。环节中渗透爱岗敬业、艰苦朴素、吃苦耐劳等人文素质的教育。
三、“一体两翼、实境育人”课程体系实施的保障机制
1.规章制度建立与执行。学院积累多年教学管理经验并遵循教育规律,制定和形成了教学管理规范和教学管理制度,制定了教学管理文件汇编,使教学管理规范化和科学化。我系根据各专业特点,进一步完善和健全系级教学管理制度,建立健全学生管理规章制度,并聘请了6位具有高级职称、实践经验丰富的知名专家成立了“专业指导委员会”。教学工作严谨、规范,严格执行各项教学管理制度,形成了一套行之有效的教学质量监控体系。
2.实力雄厚,爱岗敬业的教学师资队伍。化学制药技术专业现有专任教师17人:其中教授2人,副高职5人;具有双师素质教师13人;硕士研究生8人;院级骨干教师8人。本专业教师在高职教育的改革中边探索边总结提高,取得了良好的教学成绩。
3.教学质量标准健全。制定《教学管理规范》,对课堂教学、实习、实训等各教学环节都制定了标准和要求。还根据学生提前就业所带来的对教学过程的影响,在广泛调研的基础上制定了“关于加强毕业设计(毕业论文)工作的意见”、“提前就业学生教学要求”、“学生工作学期教学组织和管理办法”等文件,及时解决教学过程中出现的问题,适应新时期教学需要。
四、“一体两翼、实境育人“课程体系的成效
1.实践能力大幅度提高。课程体系能满足培养目标对职业能力培养标准的要求,并能根据技术发展的实际予以更新。这套完整的课程体系从化学制药专业2001级开始策划建立并实施。几届学生下来,学生的实践动手能力得到很大提高。
2.高就业率。几年来,已经有400多名学生在校内外实训基地完成实习实训任务,基本实现了“工学结合”的教育模式,学生“零距离”上岗。一次就业率达95%以上。
3.实质性办学。有校内的实训车间作基地,与多家企业实现资源共享、信息共享,建立了紧密的合作关系,并与几家企业开展实质性联合办学的探索实践。
4.高就业质量。由于企业参与教学全过程,培养的学生符合企业的用人要求,因此,毕业生更加适销对路。并受到用人单位的一致好评。
5.落实双证书。2004年首次开展“化学检验工中级工”的培训和考核工作,02级60名制药专业学生全部拿到《化学分析中级工》证书,增强了学生就业的竞争实力。04级将分析工培训纳入人才培养方案,所有学生经过培训,既能拿到证书。
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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关键词:242-1报泵系统电气装调(音频器控制)一体化教学工作页
经过大量的前期调研和充分的准备,历时一个多月的艰苦努力,开发编写完成了电力电子设备电气装调课程中242-1气泵系统电气装调(变频器控制)教学任务的一体化教学工作页。该工作页经过教学实践的不断修改完善,已经成为该课程教学过程的重要指导性文件,并在培养学生相关专业技能和知识的过程中发挥重要的作用。笔者就该工作页开发的过程和得到的一些收获和体会做了详细的介绍。
职业技术学院开展一体化教学改革已有10余个年头,目前大部分的课程已经全部按照一体化教学方式进行了改革。笔者承担了“242-1气泵系统电气装调(变频器控制)”教学任务一体化教学工作页的开发和编写。该教学任务主要实现对本专业学生在交流变频调速领域的相关技能和知识的学习与训练。一体化教学工作页对于培养学生的自主学习能力,掌握本专业和本门课程的专业技能和知识具有非常重要的作用。在编写工作页的同时,笔者对如何编写一个质量更高,对教学过程指导性更强的工作页也有一些体会,相信这些体会对后期的教学和其他一体化工作页的开发都会产生积极的影响。
一、课程背景
电力电子设备电气装调课程是笔者所在学院机电系电气自动化设备安装与维修专业高级工阶段的核心专业课程。它在电气自动化设备安装与维修专业高级工人才培养方案核心一体化课程设置中的位置见表1。
从表1中可以看到,它是4门核心一体化专业课程中课时安排较多的课程,其重要性不言而喻,对培养学生在交直流调速领域的专业技能和知识具有重要的地位。
该课程需要学生掌握的专业技能和知识的要求来源于两个方面,一是国家相关职业标准,二是相关企业岗位的具体需求。该职业国家职业标准中的相关职业技能和知识涉及交流变频调速的内容如下。
第一,变频器认识和维护。要求能识别交流变频器的操作面板、电源输入端、电源输出端及控制端、交流变频器的组成和应用基础知识;能按照交流变频器使用手册对照出错代码,确认故障类型。
第二,交流传动系统读图与分析。要求能读懂交流传动系统原理图,分析系统组成及各部分的作用自动控制基本知识;能分析交流传动系统中各控制单元的工作原理及整个系统的工作原理。
第三,交流传动系统装调。要求能对交流调速系统进行安装、接线、调试、运行、测量,交流调速装置应用知识。能对应用交流变频器的调速系统进行安装、接线、调试、运行、测量,掌握交流变频器应用知识。
第四,交流传动系统维修。要求能分析并排除交流调速装置外为主电路的故障。交流调速系统常见故障及解决方法,能分析并排除变频器主电路的故障,变频器调速系统常见故障及解决方法。
笔者学院机电系“电气自动化设备安装与维修”专业分别与北京天民高科技有限公司和京东方科技集团股份有限公司(BOE)共同组建了“天民”和“京东方”订单班。北京天民高科技有限公司和京东方科技集团股份有限公司(BOE)属北京市高新技术制造企业。这两家单位均对维修电工岗位有大量的用工需求,且对用工人员提出了非常明确的技能和知识的要求,主要包括负责公司高低压电力系统的维护、负责高低压电气设备的检测、维修工作,并能够独立完成公司各类电气设备维修、保养、检修等工作。其中高低压电气设备就包括大量的交直流传动设备,尤其是涉及交流传动和变频器类设备,几乎存在于整个生产流程的全过程。
根据以上的调研和分析,确定“242-1气泵系统电气装调(变频器控制)”教学任务主要是实现对本专业学生在交流变频调速领域的相关技能和知识的学习与训练提高。
二、工作页教学任务载体的选择设计
在现代制造企业中,无论是连续的自动化生产线还是单台设备的控制,交流传动控制无处不在,尤其是变频器的应用,达到了空前的水平。在变频器的应用中,一般均配合PLC实现就地控制与远程控制的切换。由于应用的普遍性,变频器及其附属设备会经常出现各种故障。因此,要求维修技术人员必须具备相关系统和设备的应用、维护、保养及故障的处理能力。同时,应具备电气原理图样识图,对变频器和PLC等设备进行安装、电气参数配置、控制程序编程调试等方面的技能。
根据以上的分析,并结合学院实训室实训设备的具体情况,本门课程的载体设计利用变频器控制给其他设备提供气体动力源的242-1气泵系统。本任务的开展就依托该真实的工作项目,即完成交流变频器控制242-1气泵系统装调这样一个工作。
该项目的具体内容是采用台达多功能、可弹性扩充、迷你型VFD-E系列的VFD220E43A/43C交流电动机驱动器实现对242-1气泵系统的控制。控制方式采用变频器外部模拟量和分段开关量两种控制方式,配合SIMENS$7-200系列的$7-224XP CN型控制器,实现对242-1气泵系统的变频控制。以上所需试验设备目前在实训室中都有若干套,完全满足开展“242-1气泵系统电气装调(变频器控制)”教学任务的需要。项目载体的连接示意图如下图所示。
三、工作页教学目标设计
教学任务载体设计完成后,就可以确定本教学任务的具体教学目标了。依据课程背景的调研情况和教学任务载体的特点,确定本教学任务的学习目标为学生应具备以变频器为核心的交流传动系统装调能力。具体的要求为相关人员接受任务后,需要讨论分析安装图样要求,理解交流传动系统电气控制线路的设计方法,共同制订安装方案,制定交流传动系统电气控制线路的设计方法、交流变频器的调速系统进行安装、接线、调试、运行、测量方法和交流变频器与其他自动化控制设备的联系方法和调试方法。方法制定完成后,准备安装工具及材料,独立安装,并参与后续的调试工作。学习完本课程后,能胜任电力电子设备的电气的安装调试工作,具体学习目标总结如下:通过阅读、分析任务单,确认任务性质,类别等,根据任务要求,明确工作内容;通过勘查现场,制定任务的装调方案;掌握通用变频器的结构、功能和原理;掌握通用变频器的操作及工作原理;掌握变频器交流调速系统电气控制线路的一般设计方法;能够具备以变频器为核心的交流传动系统装调能力;掌握交流变频器与其他自动化控制设备的联系方法和调试方法;根据装调方案进行安装和调试;学习《电气设备安装标准规范》,电业安全工作规程等,能按照安装图的要求进行定位安装;学习《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150-2006),配合验收,交付使用的过程和方法;培养环保节能意识,理解并严格执行5s管理制度;培养安全第一的思想以及时刻注重自身和周围环境安全状况的习惯。
教学任务完成后的最终学习成果为形成一套采用台达VFD-E系列的VFD220E43A/43C交流电动机驱动器,采用变频器外部模拟量和分段开关量两种控制方式,配合SIMENS S7-200系列的S7-224XP CN型控制器,实现对242-1气泵系统的变频控制。
四、工作页一体化教学过程的设计
根据装调类一体化教学过程的特点和装调类教学任务的基本要求,本任务的教学过程及环节安排见如表2。装调类一体化教学过程设计源于真实的工程项目设计开发方法,从前期调研准备到系统架构设计与设备选型,再到安装调试,详细掌握系统架构的原理,设备组态、配置与编程等,再次是整体调试,功能验证。由于我们是课程的教学,还需要一个由点到面的过程,进行知识和技能的拓展,从而实现一个完整的教学过程。
下面就各个一体化工作页教学阶段的详细教学过程分别阐述。
1.接受任务
本教学活动主要目的是为了做好教学任务开展的前期准备,包括实训的环境,设备,参数等内容。通过该活动,我们要求学生学习以下内容:了解本教学任务的核心内容,做到心中有数;了解实训场所的基本情况,包括环境参数、主要设备、材料等情况,为实训的顺利进行打下基础;了解实训的常规要求,明了参与实训的人员如何做到按照企业的要求做好实训各项工作;了解交流变频器控制242-1气泵系统的主要硬件设备和要实现的主要控制功能;了解气泵的主要功能、硬件组成及控制要求。
2.制订联调方案
本教学活动主要目的是确定装调的方案。通过制订装调方案,使学生了解控制系统主要设备的选型,控制系统控制方式的确定的依据和原理,设备安装的主要原则,主要步骤和方法,以及系统整体安装调试的注意事项。通过该活动,我们要求学生学习以下内容:242-1气泵系统电气装调控制系统装调工作流程;变频器、PLC、空气开关,稳压电源等器件的装调技术要求;242-1气泵系统电气装调控制系统装调的安全措施;242-1气泵系统电气装调控制系统调试、通电试车的安全措施。
3.现场联调
本活动过程是整个教学活动的核心,主要的技能和知识训练基本都在这个阶段来实现。教学过程始终要遵循技能训练为主,同时融入知识学习。本阶段教学要突出系统控制设备的功能原理学习,包括变频器、PLC等主要设备的操作、配置、编程等方法,控制系统体系架构的构成及原理等都应该在本阶段教学中完成。通过该活动,我们将学习以下内容:变频器、PLC、稳压电源、空气开关、继电器等器件装调的步骤、要点和原因;VFD220E43A变频器连接方式和方法;$7-200 CPU224 XP CN模块装接和DI/DO和AI/AO接口原理机接线方法;242-1气泵系统电气控制系统电路连接方式和方法;基本编程方法及程序识读;242-1气泵系统电气控制系统测试;242-1气泵系统电气控制系统功能调试的步骤、要点。
4.验收交付
本教学活动的教学要求学生经过前几个过程的学习和实操训练,能够真正从整体上建立一个完整的控制系统的概念。从整体功能试验这个角度,再次进行反思和总结,从实践上要知道控制系统构成的详细内容。最重要的是理解控制系统选型,设计、编程、调试都是为了满足控制对象的需要,实现242-1气泵的控制。通过该活动,我们要在规定时间内完成本站外观、功能、备品备件数量等方面的验收,并正确填写验收单。
5.总结与拓展
本教学活动作为重要的一个教学部分,要充分体现一体化课程技能与知识由点到面的过程。适当进行总结与回顾,进行技能和知识的必要延伸与拓展,从而让学生掌握本门课程所涉及技能和知识的全部内容。通过该活动,我们要在规定时间内对本任务学习内容进行回顾、分析并对关键技术进行强化,对同类任务进行拓展练习。
五、22作页开发过程需要考虑的若干问题
在开发编写电力电子设备电气装调课程“242-1气泵系统电气装调(变频器控制)”教学任务一体化教学工作页的过程中,笔者在一体化工作页任务及载体选择和使用等几个方面有一些心得和体会,总结如下。
第一,工作页工作任务的来源是相关的职业标准和企业岗位的技能需求,必须依此来设计工作页的教学任务,否则就失去了一体化教学的真正意义。
第二,教学任务设计完成后,需要精心策划并选取工作页任务的载体。一体化工作页任务载体的选择要遵循以下几个要点:任务载体首先必须满足相关的职业标准中有关的职业技能培训和知识的学习的需要;任务载体必须是具体的,能够有的放矢地设计相关的技能培训和知识的学习过程;任务载体必须是难易适度的,最好与课程受众的知识水平相当;任务载体必须是实训体系中非常容易找到的,且配置的台套数必须满足实际教学开展的需要。
第三,设计工作页要通盘考虑,设计工作页的同时应该同步设计教学过程。包括各部分任务学时的分配,教学内容的编排,实操训练与理论知识的交替进行方法都应该在设计阶段考虑周全。
第四,一体化工作页教学过程开发设计需要同时考虑的几个问题:教学过程开发要始终遵循教会学生进行自主性的学习,掌握学习的方法和目标,更多地设计指导性的自主学习过程;教学过程开发要考虑高效地指导课程教学的开展,教学过程进度设计要符合教学过程的特点,结合学生实际情况,要体现一定的伸缩度;教学过程开发始终要与实现教学任务为中心目标,每个教学环节都要体现技能培训和知识传授的有机统一,做到实践教学与理论知识学习的有机统一。
第五,建议开发工作页过程与课程教学过程设计最好由同组教师共同开发,如无法共同开发,最好开发工作页的教师能够结合自己对工作页的理解给予使用者明确的指导,如给出明确的教学实施建议等,以免由于对工作页理解上的差异影响工作页的教学效果。
关键词:机械;实训基地;实训;安全
1.问题与原因
职业教育的发展,使职业院校的实训条件得到极大的改善,给技术技能人才的培养奠定了坚实的基础。就机械类实训基地而言,目前普遍缺少类似生产企业的生产安全保障措施,给操作者、仪器设备的安全乃至社会的安全带来隐患。存在的主要问题如下:
现阶段还没有一部完整的、系统的关于机械实训安全保障措施,暂时停留在根据现象、根据经验出台的规定及措施,系统化的实训安全体系及保障措施有待完善。
实训基地的使用部门与分管部门安全责任不清,具体执行时出现扯皮等现象,使实训安全具体落实效率不高。
缺少关于人身、仪器设备、水电火及其它等安全预案。
潜在或产生实训教学不安全行为的四种主要原因是:对实训安全的认识态度不正确;缺乏安全知识或操作不熟练;管理上的欠缺;机械设备的不安全状态及不良环境。
2.实现机械实训安全的基本途径[2]
对设备工作位置的要求:如,设备的位置应安全可靠,使操作者的动作合乎生理要求;设备的工作面高度应符合人机工程学要求。
实训教学过程中采取的安全措施:如个人防护用品的使用;对加工区易出事故的因素进行约定。
实训教学过程中加强安全管理:如,人员的安全教育与培训;安全规章制度的建立;安全督查;仪器设备的检查。
3.体系建设
坚持“安全第一,预防为主”的方针,针对存在的问题,宜制订既能符合实训基地的安全实训教学,又能兼顾培养学生具有企业安全生产意识的实训安全体系。基于此,宜由实训基地所在部门承担起内涵管理责任;学院根据自身实训条件,配套相应政策及资金扶植,建立起一套专业的保护操作者、设备及环境体系,体系建设应从以下几个方面构建。
3.1安全范围的划分
主要包括:人员、仪器设备、空气污染及噪音环境及其它配套设施,划分责任区域,实行定人、定机的管理制度;空气污染及噪音是多数院校忽略的,应从源头及监控上做起,担当起社会责任。
3.2仪器设备方面的规章制度建设
主要包括仪器设备危害及安全操作规程两个方面的内容。仪器设备危害包括:机械危害的因素,机械伤害的形式,机械伤害的结果,机械事故的原因,机械安全的基本要求等。安全操作规程包括仪器设备的安全操作规程和使用规程、使用守则[3]、设备的维护管理等。根据仪器设备操作特点及实训教学要求,制订上述两方面的规章制度。
3.3加强操作者的劳动保护措施
根据各职种的安全操作要点,结合实践教学要求,重点强调与监督“三个要求”,即工作前的要求、工作时的要求、工作结束时的要求,落实三个要求到实训教学过程中。
3.3.1规范各工种劳动保护用品范围
如,车床、铣床及磨床工种:防护眼镜;劳保鞋;口罩;工作帽;工作服(带紧袖口或配套袖)。数控车床、数控铣床工种:防护眼镜;劳保鞋;工作帽;工作服(带紧袖口或配套袖)。钳工工种:防护眼镜;劳保鞋;工作帽;工作服(带紧袖口或配套袖)。电切削工程:绝缘鞋;工作帽;工作服(带紧袖口或配套袖)。
3.3.2规范各工种个人劳动保护用品标准及管理办法
主要包括两部分内容,一是学生自己配备的部分,二是学校给学生配套的部分,并细化学校配套部分的管理办法。如:学生自己配备的部分:劳保鞋(或绝缘鞋);工作帽;工作服(带紧袖口或配套袖)。学校配备的部分:口罩(标准:一个学生一次实训一只);手套(标准:一个学生一周一副);防护眼镜(标准:定学时更换,一副眼镜寿命标准按单个学生累积120学时计;意外损坏由使用者负责,自然损坏不计)。管理方式:购置口罩、手套及眼镜的经费纳入实训耗材费用之中,由学院库房统一管理;或学校统一采购及统一管理。
3.4目视化管理措施
主要是通过视觉传达作用,利用人的大脑对所看到的进行简单判断而产生“对”或“错”的结论的管理方法[1]。图示标识机械实训场所安全提醒及应注意的问题,加强实训现场实训安全的目视化管理主要实施手法包括:示意图形,颜色标识,数字化识别,展示牌及声音提示等。其主要管理的对象包括:整个实训基地的目视化管理,如整体颜色、道路规划、文化宣传及区域划分等;实训现场的目视化管理,如实训班级与实训工种管理、实训教学进程管理、设备管理、安全管理、工具管理及物料管理等。参加5S管理办法,进行目视化管理的推进。具体到机械类实训基地上,目视化管理的内容如下:
机械设备类:设备名牌及状态的标识;电气控制箱的标识;电力安全警示;设备清扫与维护方法;设备注油点标识与管理方法;油供给标识等。工具类:颜色标识不同用途的工具;防尘物品放置方法等;安全规范类:禁止类标识;保护性标识;警示性标识;消防栓标识;消防疏散标识等,如通道、油品存放、用水用电用气等其它提示性标志。
3.5实训教学过程中的安全建设
实训安全重视制度建设的同时,更重要的是把这些制度及规定要融入到日常的实训教学过程、课程实施中。把实践教学内容与实训安全相结合,实训指导老师宜在几个方面重点强调:一是把握课前、课中及课后三个阶段的安全教育与总结;二是严格遵守仪器设备操作规程,着装符合要求;三是把仪器设备安全操作规程与实训操作步骤、产品生产实训结合起来;三是安全有预案机制。
3.6其它配套条件的安全建设
配套实训基地主要仪器设备实训室的,还有其它辅助装置,如空气压缩机房、砂轮房、下料房及油品存放区等。这些辅助装置有压力、噪音、灰尘、异味、电及火等隐患或危险。除了要有专门的存放位置之外,还要与实训教学的仪器设备一样,定期检查及维护保养,对不符合国标安全的,要立即整改。
职业院校机械类实训安全与工业企业生产安全一样,都涉及到人身及设备的安全。要做到无事故或少事故,在参照企业及5S管理的基础上,制订符合自己单位实际情况下的安全责任体系并切实履行这些,是保障实训安全重要手段。
参考文献:
[1]刘胜军,刘海亮主编.制造业目视管理标杆.北京:中国社会科学出版社,2008
关键词:实训教学;职业素养;中职生职业
焊接专业教育中的实训教学,也是一种技能的锻炼,主要是对学生的职业素养进行全面的培养。所以,要对实训教学环境和教学步骤进行科学合理的规划,为社会培养更多的综合性人才。
1研究职业素养,理解其中的主要内容
假如把一个工作人员的所有表现看成一座冰山,能被人所看到的部分只有八分之一,而这八分之一就是指个人所具备的能力、知识、技能和行动,也就是工作人员显现在外部的素养表现。其中潜在的素养达到了7%,也就是指一个人的职业准则和职业状态。显现在外部的素养主要包括:知识、水平、社会交际的能力和理解能力等等。隐藏的素养主要是指:一个人所具备的职业道德和职业状态,是潜藏在员工内部的道德素养。平衡隐藏素养的高低,主要看重的是职业道德和工作状态。职业道德包含了:诚实信用、兢兢业业、遵纪守法、团结互助、注重保密、掌握整体。工作状态主要有:服从安排、积极热情、踏实肯干、尽职尽责、不断学习等。下面我们就来谈谈怎样把素养更好地融合到焊接专业实训教学中去。
2完善实训构造,顺应市场安排
职场的要求就是培训的主要目的,健全实训构造,让学生在其中的各个环节中都能学到知识、认识到素质的重要性。所以,我主要把焊接实训的内容分为以下六个部分,并在各个部分中安排不同的任务。第一,安全意识:焊接实习训练前进行排队,在队伍排整齐后,实训老师讲解相关的安全知识,并且每天坚持,这主要是为了更好地加强学生们的安全防范观念。第二,秩序进场;进行焊接安全教育,进入实习场的时候,要排队进场,保持队伍整齐,进入实习场后要保持安静。这是为了更好地锻炼学生们的集体观念——公共场合不进行个人主义。第三,实际操作;在进入实习场后进行训练项目操作,这个环节不能太快,也不能落后整体水平,更不能只讲求速度,从而造成焊接设备出现问题。这就告诉大家要注重速度和质量的融合。第四,进行焊接设备检测;要保证其安全,在操作的过程中要注重其先后顺序,要有秩序;注意检查好设备是否有安全隐患。第五,生产综合;要进行全方位的总结和整理。今天学到了什么,今天的试件焊接的怎么样,外观有什么问题,有哪些焊接缺陷,如何避免这些焊接缺陷的产生,这样就会学到更多的知识。只有不断的总结和整理,才可以获得长足的进步,要培养及时总结的好习惯。第六,按秩序进场;大家服从老师的安排,值日生要负责当天的值日卫生,其中有垃圾的划分、桌面的整洁、黑板的清理、工位的清扫等。垃圾分类主要是焊接废料和普通垃圾进行划分,并进行回收,建立环保观念。
3构建教学环境,感受职工角色
教学环境主要是老师根据一定的教学内容建立适当的文化氛围,让学生更好地感悟其中的内容,并且传播知识,以便更好地处理问题。江苏省江阴市华资中等专业学校为了更好地进行实训教学,就和一些企业进行融合,以便更好地渗透职业素养,建立实际的企业生产环境。我主要从以下几个方面寻找和企业生产之间的关系。实际环境,实际操作。为了更好地培养适应社会发展的综合性人才,就要经常去企业进行学习,在实际环境中感受职工的角色,体会其中的责任观念和职业素养,还要了解企业的实际需要,使自己成为最受市场欢迎的人才。使用影像机械,进行现场处理。可以拍摄一些企业的实际录像,根据录像的回放,再次进行观摩学习,让学生感受其中的企业生产环境,更好地理解企业的职业素养。转变师生关系,表现其任务的职业化、真实化。职业化和真实化主要体现在三个方面:学生和工人相互融合,老师和师傅相融合,产品和作品相融合。老师也被称为“师傅”,学生也可以看作“工人”,学生就是不断生产的过程。比如,“江细化工机械公司的管理人员要求我们,在两个小时之内检查出并修补好损坏的电路板,我就是你们的师傅李xx……”在最后还可以进行“生产总结”,对于表现较好的人提出表扬。利用工人的角色进行研究,不但增加了其成就感,还加强了人们的责任观念和职业素养。
4项目促进教学,全面加强人才综合能力
项目教学利用项目来推动教学的发展,把实践项目更好地融合到教学中去,激发学生的学习热情。在传播知识的时候要和实践项目相互融合,让学生能够更好地把知识运用到实际生活中去。让学生通过实际项目制作,更好的运用知识;让学生在实践中巩固理论知识,并且融入其中;利用项目的制作,让学生体会成功的乐趣,加强学生理论和实践相融合的能力,全方位的提升学生的综合素养。所谓的“项目教学法”,是为了让学生更早地接触到和实际生活相关的问题,并且运用所学的知识来处理它,这对职业学校的学生来说是很重要的。所以,“项目教学法”在专业课程的教学过程中是值得使用的教学方法。
作者:葛明 单位:长兴岛中等职业技术学校
参考文献:
关键词:3D虚拟;教学设计;氧化工艺流程
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0233-02
微电子技术专业是我院最早成立的专业之一,为我国的微电子产业培养了大批优秀的人才。目前,本专业是省重点专业群核心专业,建成了中央财政支持的微电子技术综合实训基地,该实训基地占地面积约2000平方米,总投资近700万元,为技术技能型人才的培养奠定基础。但是,在《集成电路制造工艺》这门专业核心课程的理实一体化改革过程中,我们仍然遇到了一些的问题:一是氧化、光刻、刻蚀等核心工序设备每台都要50万以上,所以实训设备台套数较少,学生操作训练不足;二是集成电路制造设备存在高温、高压、有毒气体等危险因素,用电、耗材成本也很高。针对上述情况,我们自主开发了“集成电路制造3D虚拟车间”。这个软件利用3D虚拟仿真技术完全再现了生产车间的设备和环境,学生可以通过键盘和鼠标控制虚拟员工完成全部集成电路制造核心工序的工艺操作,相当于一个RPG游戏,课程知识融入到这个游戏中,学生玩游戏的过程就是学习的过程。通过这个工艺软件可以帮助学生体验生产车间的环境,熟悉核心工序的工艺流程,掌握工艺操作的具体规范。本文以氧化工艺流程的教学设计为例介绍这个软件在教学中的应用情况。
一、教学分析
1.教学内容分析。《集成电路制造工艺》这门课是微电子技术专业的核心课程,是融工艺原理和操作技能为一体的理实一体化课程,本课程的内容主要包括:氧化、光刻、刻蚀、掺杂、薄膜五大工序,每个工序又分为:工艺原理、工艺流程、工艺实训三个教学模块。本次课是氧化工序的工艺流程模块,设置为2课时。
2.学情分析。授课对象是微电子技术专业高职二年级学生,他们在知识基础、能力状态、学习心理特征、可能存在困难等方面的情况如下:(1)知识基础:已经具备了一定的集成电路制造基础知识,学过氧化原理和工艺概述,对设备的系统构成有一定了解。但还未接触实际工艺流程,需要进一步学习。(2)能力状态:对公式、流程、原理等理论内容学习起来比较吃力,但实践操作能力较强。(3)心理特征:对学习对象有很大的选择性,对于自己感兴趣的学习内容能够认真投入,对不感兴趣的东西则“不想听”。(4)存在困难:从往届学生的反映看,对着文字和图片来学习氧化工艺操作和设备运行知识,他们觉得抽象、烦琐、枯燥,教学效果差。结果导致后面的现场实训不敢动手,工艺流程操作的一次成功率较低。另外,设备内部的运行情况就算在企业现场也无法观察,这是教学上的一个难点。
3.教学目标。根据教学内容和学情分析,参照国家半导体芯片制造工职业资格标准,设定本课题的知识、技能、素质三维教学目标:(1)知识目标-学生能熟记氧化工艺流程和操作方法,了解氧化设备运行情况;(2)技能目标-学生能选择正确的氧化工艺流程并完成操作;(3)素质目标:学生具有严格遵守净化室规章制度和工艺规范的意识。本次课的教学重点是:能正确完成氧化工艺操作。教学难点是:了解氧化设备运行情况。
二、策略选择
1.项目教学法。本次课采用项目教学法,设置创设情境、确定任务、实施任务、考核评价、拓展提高五个教学环节,充分体现学生在学习过程中的主体地位,教师应当成为学习活动的引导者、帮助者。
2.信息化教学。为了克服传统教学中工艺操作方法和设备运行情况不够直观、信息量太过丰富不易掌握等制约因素,我们紧紧围绕具有自主知识产权的集成电路制造3D虚拟车间开展教学,在每个教学环节充分运用信息化教室、课程网站等信息化环境和多媒体课件、动画、视频等数字化资源,优化教学过程。
三、实施过程
课前回顾和预习:通知学生课前登陆《集成电路制造工艺》课程网站进行理论知识回顾,通过查看多媒体课件和化学反应动画,知识的复习显得快速高效。要求学生上网查阅相关资料,整理氧化工艺的详细工艺流程,通过课程网站发给老师。教师网上检查学生作业的递交情况。
1.创设情境。新课的第一个环节是创设情境,利用信息化教室功能,学生登陆课程网站观看氧化环节的视频,初步了解更衣室、风淋室和净化车间的情况,配合教师的提问,激发学生的学习兴趣。然后教师进行集成电路制造3D虚拟车间的演示,教师通过广播系统演示软件操作方法,介绍更衣室规范要求和净化车间工作环境和设备,引出工艺操作这一学习主题。
2.确定任务。教师总结点评学生上传的作业,整理出正确的氧化工艺流程,明确学习任务。
3.实施任务。氧化工艺的全部流程可以分为“更衣室”、“清洗”、“氧化”、“测试‘四个环节。每个环节又包含多个工艺操作步骤。以氧化环节为例介绍学习的流程:氧化环节包含输入系统、货架取片、上料、下料四个工艺操作步骤,学生利用集成电路制造3D虚拟车间来完成学习任务,登陆软件选择教学模式,经过更衣室环节后,进入净化车间,选择氧化区域进行练习。在练习过程中,教师指导单个工艺操作的学习方法:(1)查看主菜单里面的工艺文件,了解工艺规范;(2)观看企业视频,学习操作要领;(3)进行虚拟操作,完成技能训练;(4)如果做错会有信息反馈,学生重新练习。氧化环节的货架取片、上料下料等操作也是用这样的方法学习的,其余工艺环节的所有操作训练均可在虚拟车间完成。在练习过程中,学生可以相互讨论,教师巡回指导,完成一个环节之后,学生总结操作要领,教师进行点评。这种学习方式教学内容呈现生动有趣,真正寓教于乐,学生学习的积极性和专注度明显提高。3D虚拟车间里面还整合了很多的数字化资源:比如清洗机构、氧化传片、测试传片的动画,克服了设备内部运行情况在企业现场也难以观察的困难,实现了对难点的突破。
4.考核评价。最后一个教学环节是考核评价,学生选择考核模式进入,完成全套工艺流程。在考核模式中系统会有相关问题提出,学生作答。如果答错则会扣分,并会将正确答案显示在左下方。在工艺流程中如果选错流程,那么也会显示’步骤错误”并做正确提示。学生完成考核之后,可以即时看到得分和用时;通过软件统计分析,教师可以看到学生整体的掌握情况和每个知识点的正确率,获得及时的信息反馈,最后做总结点评。
5.拓展提高。在前面实施任务过程中,学生可能把注意力集中在技能训练上了,要求他们关注车间墙壁上的工艺规范、员工守则、管理条例甚至急救方法等信息,在虚拟车间中实现环境育人,有利于学生职业素养的养成。
四、效果特色
1.教学效果。通过课堂教学调查问卷发现,采用信息化教学的12级学生在“学会知识”、“掌握技能”、“激发兴趣”三个方面的正面评价比例远高于采用传统教学的11级学生。本次课之后的实训环节的一次成功率也得到了明显的提高。
加强制度建设,规范鉴定行为
只有完善而合理的规章制度,才能保障鉴定站运作的有序化和规范化,从而形成健康、良好的管理秩序,进一步激励工作的积极性和创造性。根据甘肃省电力公司人力资源部和甘肃省电力行业技能鉴定中心的要求,修订、补充和完善了鉴定站各项规章制度和岗位职责,这些规章制度和岗位职责的建立完善,使鉴定站的工作更加科学化、合理化和规范化。
拓宽鉴定市场,全面完成各项
鉴定任务
近几年,鉴定站在省内各电力企业大力开展技能鉴定工作,使各电力企业技术技能人员的职业资格等级不断得到提升,大部分一线技术人员已达到中级工及以上职业资格等级,为了进一步提高行业内各企业高技能人才的鉴定质量,甘肃省电力公司从2011年开始把公司高级技师的鉴定工作全部集中在我站进行,这充分体现了省公司和甘肃省电力行业技能鉴定中心对我站鉴定工作的信任,规范而严格的高级技师集中鉴定工作得到了学员的一致好评。2013年7月14日,中国电力企业联合会高级技师鉴定督导检查专家组来我站对甘肃省电力公司2013年高级技师鉴定考评工作进行督导检查,通过现场督导和资料查验,检查组对我站高级技师鉴定给予充分肯定,认为我站高级技师的鉴定工作领导重视,组织得当,机构健全,分工明确,鉴定能够按照计划进行,流程设计合理、科学,工作开展有序,理论、技能考试组织严密、规范,鉴定资料完善、充分,试卷设计规范,内容适宜。
两年来在培训中心的大力支持和甘肃省电力行业技能鉴定中心的指导下,鉴定站在保质保量完成省电力公司直属各单位鉴定任务的同时,还为各发电集团公司在甘发电企业、省内各县级供电企业、地方各类发电企业、酒泉卫星发射基地电厂、兰州电力学校和兰州电力技术学院每年的毕业生做了大量的技能鉴定工作,取得了可喜的成绩,产生了较大的社会效益,具体鉴定人数如表1所示。其中,技师和高级技师占24.5%,高级工及以下占75.5%。
表1 甘肃省第二发供电职业技能鉴定站鉴定人数一览表
加强鉴定过程管理,不断提高鉴定管理质量
我们始终坚持“质量第一”的鉴定理念,狠抓鉴定过程管理,细化工作措施,努力提高鉴定工作质量。一是建立了鉴定质量跟踪反馈体系。要求考评员时刻保持科学严谨的工作作风,坚持标准,尊重技术,严守规范。坚持鉴定过程的透明性和公开性,完善自律和他律相结合的质量管理工作机制。每期培训鉴定结束后,被培训鉴定单位和职工都要填写鉴定工作评价体系表,对鉴定过程的组织实施和每一位考评人员做出客观公正的评价,以便我们及时改进工作中的不足。二是实行并完善了鉴定日志制度,加强鉴定全过程管理,本着实事求是的原则,规范考评人员工作行为,严格鉴定标准,规范鉴定程序,以质量求生存、以质量求发展,树立鉴定站良好的形象。三是严抓理论考场、操作考核、责任追究等环节,确保鉴定质量,树立鉴定权威。每期鉴定前负责召开鉴定人员工作会议,安排布置鉴定任务。培训鉴定严格按照前期制订的计划安排,实操考评项目符合鉴定大纲要求,评分标准制订科学,技能考试场地、设备设施符合鉴定要求,实操考试配备专门安全员负责现场安全,保证安全措施到位。培训、鉴定及考试记录要求真实、完整,符合技能鉴定要求,考评结果按时汇总上报,理论考试考场设置标准,实行单人单桌,相同工种实行A、B卷,不同工种互相交叉,每场考试配备考场负责人1名,主考1名,监考人员按考试人员要求配备。所有理论试卷均实行集中统一流水阅卷,当场登分,当场签字。四是建立了考评员考核评价制度,每次鉴定完毕后,由鉴定学员对考评员进行考核评价。严格的组织制度和先进的考评方法,确保技能鉴定的规范性、公平公正性和权威性。
加强实训设施建设,保证鉴定质量的持续
提升
2011年兰州电力技术学院和兰州电力学校合并后,技能鉴定设施就有了明显的提高,组建了以变电类、营销类等专业为主的28个实训室。2013年甘肃省电力公司实训大楼的投运为技能鉴定的培训和实操考核提供了坚强的技术支撑。目前实训大楼内已建好的实训室21个,继电保护、35kV配电室巡视、10kV配电实训室、电能计量、用电检查等大批实训室已投入到鉴定的培训与考核中,先进的实训设施将为我站今后的鉴定工作发挥重大作用。
加强队伍建设,确保鉴定工作可持续发展