发布时间：2023-10-10 15:58:23
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的化学工程和化学工艺样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：碳一化学；虚拟仿真；理论联系实践；教学模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0155-02
一、概述
20世纪70年代，日本首先提出了碳一化学的概念。即：以一个碳原子的化合物（CO、CO2、甲烷、甲醇等）为原料合成化学产品，而研究这类催化反应及应用的科学称之为碳一化学。碳一化学涉及的产品繁多，可使许多有机化工产品从对石油的依赖中转变到煤上来，还能实现对现有某些工业中的“废气”（CO、CO2）合理利用，特别是对煤的利用上，真正实现高附加值化及资源、能源、环保的高度统一，推动化工可持续发展。自上世纪80年代开始，我国政府及科技界已适时地瞄准这一高科技领域，加强了碳一化学的研究，将其列为“八五”科研规划重点研究内容。经过近三十年的蓬勃发展，目前我国碳一化学发展已与国际接轨。我国高等院校也都参与了相关的教育和研究，清华大学、天津大学等单位还建立了碳一化学国家重点实验室。特色是学校生存和发展的动力，紧跟行业发展形势，积极推进专业转型，以素质教育为核心，技术应用能力为主线，产学研相结合的途径，与时俱进是我校人才教育培养模式遵循的原则。我校化学工程学院高度重视碳一化学的研究和教学工作，投入了大量的师资力量，建立完善的理论、实践教学体系。首先采用轮讲方式向学生讲授碳一化学的基本理论和当前发展趋势，让学生有扎实的理论基础。同时建成立了以碳一化学为基础的国家级“化工过程虚拟仿真实验教学中心”，其中的甲醇仿真工厂是按60万吨工业甲醇装置比例1/10建设，全流程真实装置、冷态与热态相结合，让学生达到实训效果。同时与“彰武金源化工有限公司”签署了教学实践基地，加强与企业联系、沟通，让学生积累工业生产实践经验、了解碳一化学行业动态，与时俱进、知行合一，培养碳一化学领域实用型人才。
二、碳一化学理论基础
1.以甲烷为基础的碳一化学反应，碳一化学品主要是一个碳原子与若干其他原子构成的化合物，甲烷是最简单的碳一化工产品，化学式CH4，中心碳原子采取SP3等性杂化轨道方式与氢原子的S轨道电子形成共价键，为四面体结构，其中化学键和键角是等同的，H-C-H键角为109°28′甲烷是天然气的主要成分，我国拥有丰富的天然气资源，现已探明的储量为1.67万亿M3，远景储量为26―33万亿M3，约占世界远景储量的1/10，且CH4可通过废弃生物质发酵获得，生物沼气中含有大量的甲烷（50%―80%），同时，最新研究表明，中国页岩气储量高达30万亿立方米以上，居世界第一，缀跏敲拦的两倍。当前甲烷主要以作为燃料方式粗放式应用，碳一化学是要寻求有效的开发途径充分利用其价值，开发高品位、高附加值产品。甲烷重整是高效利用天然气的有效途径之一。通过甲烷重整得到的合成气（CO+H2）是合成清洁液体燃料的基础，同时能够得到高品位氢能源。
2.以CO为基础的碳一化学反应，碳一化学最简单的碳氧化合物是CO，C的最外层有4个电子，氧的最外层有6个电子，碳的2个单电子进入到氧的p轨道和氧的2个单电子配对成键，形成两个键，然后氧的孤电子对进入到碳空的P轨道中形成一个配键，氧碳之间形成三个键，分子形状为直线形。合成气（CO、H2）是碳一化学研究领域最基础原料，CO是合成气组成的核心。合成气可通过煤气化工艺制得，CO还可以从钢厂和黄磷厂等工厂废气中回收利用。CO的主要反应有加氢反应和羰基化反应等。加氢反应最为典型的反应工艺有费托合成（FT），甲醇合成等。CO是重要的羰化剂，醇、酯羰基化可分别得到酸和酐，某些醇经氧化、羰基化可以得到草酸酯，如甲醇羰基化制醋酸，已成为工业制醋酸的主要方法。
3.以CO2为基础的碳一化学反应，CO2与其他碳一化合物的根本不同点在于它是含碳化合物的最终氧化物。其物理性质方面的应用主要有：用作惰性气体、冷却剂、压力源等；其化学性质方面的应用主要有：用于羧酸的合成、尿素的合成、氨基甲酸酯的合成、碳酸酯的合成，此外还利用CO2和共聚的反应机理进一步可制得聚碳酸酯、聚醚、聚脲等。关于CO2与甲烷催化重整反应和CO2直接加氢制备甲醇等研究也成为当前热点研究课题，可见CO2比其他碳一化学品蕴藏着更大的潜力，只是有待进一步开发而已。
4.以甲醇为基础的碳一化学，甲醇是经煤气化合成的最简单的含氧碳氢化合物，它既是重要的化工基本原料，本身又是优质、清洁的液体能源。其利用可分为能源利用和化学深加工两大领域。其下游产品丰富，是碳一化学中较重要的中心产品。利用甲醇，既可合成燃料，其本身作燃料还能减轻环境污染。更重要的是在化工领域，经一系列反应，如羰基化、烷基化、氧化脱氢等过程而得到最广泛的有机化工基本原料。真正实现煤的利用高附加值化，为化工原料从石油化工到煤化工的战略转移创造有利条件。
三、碳一化学虚拟仿真实验教学
随着应用型人才培养的需要，在提高学生工程与创新能力培养过程中，针对碳一化学项目由于高温、高压、易燃、易爆、高危险、高度集成和大型化等原因，在实际教学过程中，存在无法实现、无法开展等问题，我校重视以虚拟仿真实验教学的研究与开发为主要内容，利用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的碳一化工过程虚拟实验环境和实验对象，形成与现有实体实验的虚实结合。积极开展理论与实践、教学与科研、模拟与仿真、虚拟与现实等相结合的虚拟仿真实验教学工作。我们以碳一化工典型生产工艺――甲醇合成为教学模型展开关于碳一化工的本科教育。目前的仿真工厂以煤制甲醇工业规模真实装置为背景，气化工序采用鲁奇炉，甲醇合成采用鲁奇低压法，精馏采用三塔流程，均为国内外主流生产技术。为培养学生的工程实践能力，结合实践要求设计了部分可拆装设备，以便学生拆装、认识掌握设备内部结构；开放性的故障点设置、情景化的真实操作等实现本专业学生熟悉掌握化工单元操作、化工工艺过程、过程装备与自动控制、操作优化、化工安全与环保、节能、操作规程等实践教学目的。最终达成“人人能学、处处能学、时时能学”的化工过程高等教育实验教学信息化目标提供了有力保障。
四、碳一化W相关校外实践教学构建
碳一化学的校内理论实践教学需要企业实践锻炼才能紧跟行业发展、了解市场需要、掌握工厂实践生产情况。学校与碳一化学相关的“彰武金源化工有限公司”签订了实习基地协议，建立了稳定的校外实习基地。该公司以银催化剂催化甲醇制甲醛，是经典的以甲醇为基础的碳一化学反应工艺。通过进入工厂的实践，使学生在校期间得到在企业实习的锻炼机会，尽早明确本专业特点及今后的就业方向，明晰大学目标，更加珍惜大学生活。同时使学生理论与实践相结合，有条件就复杂工程问题与工程人员进行有效的沟通和交流。
五、结语
碳一化学是当前化工行业热点研究方向，相关教学能够突出化工专色特色，紧跟行业发展形势，与时俱进，为培养适应社会需求应用型高端人才提供有力支持。系统的理论教学配合校内虚拟仿真和校外工厂实践教学，“理论-虚拟仿真-工厂实践”三位一体的教学模式强化学生理论联系实践能力，“虚实结合、相互补充”让学生全方位掌握碳一化学相关知识和技术。总的来说该模式教学取得了一定的教学效果，提高了教学质量。该教学模式在应用的同时也在不断地持续改进，相关的教学管理等仍需要进一步探索和研究。
参考文献：
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[3]王欣荣.碳一化学发展现状与展望[J].广西化工，1999，28（2）：28-31.
Construction of Methanol Synthesis Process Virtual Simulation to the Theory and Production Practice of C1 Chemical Products
SAN Xiao-guang，GAO En-jun，LI Xue，MENG Dan，WANG Kang-jun
（College of Chemical Engineering，Shenyang University of Chemical Technology，Shenyang，Liaoning 110142，China）
为了努力创建文明和谐校园，丰富研究生校园生活，提高学生体育锻炼的意识，增强班级凝聚力。机械工程学院研究生会特举办每年一次的“一二·九”拔河比赛，为平时缺乏体育锻炼的研究生创造运动机会,同时借着一二·九运动爱国纪念日之机，进行弘扬爱国精神和团结合作精神。希望通过此次拔河比赛可以增强我院研究生的身体素质，同时培养不怕吃苦、勇于拼搏、团队合作的各种优良品质。
一、活动名称
“一二·九”拔河比赛
二. 活动宗旨
团结拼搏、健康活力
三. 活动目的
为了增强学生体育锻炼的意识，以组织比赛的形式为平时缺乏体育锻炼的研究生创造运动机会，提供展现集体风采的舞台，通过拔河比赛发扬团队精神，增强凝聚力，使学生们集合集体的力量，以提高我院研究生团体合作和坚忍不拔的精神；丰富研究生的校园生活，增强同学们之间的相互了解；同时提供展现个人、集体风采的舞台。促进同学之间的友好相处，使得校园气氛更加活跃，加强各届同学间的交流。
四. 活动对象
研究生
五. 活动时间、地点
2019年12月5日下午14点、六. 活动报名方式
由各班班长和文体委员确定本班参加人员，并于12月4日晚6点前将参赛人员名单发送至2524323582@qq.com
七. 主办单位
机械工程学院研究会
八.
参赛要求
1>
以班级为单位组成各参赛队伍
2>
每班总人数不少于20人，最多25人，女生总数不少于3人，具体人数以各班实际情况为主，保证两队男女人数相同。
3>
参赛队员必须是本学院研究生。
九．活动规则
1.报到：比赛开始前，各队领队必须到赛场登记台签到。参赛队伍按照比赛场次提前10分钟到场参加比赛，如有特殊情况请提前通知。开场后5分钟不到的队伍取消参赛资格。
2.队员人数的规定：
每班总人数不少于20人，最多25人，女生总数不少于3人。参加比赛的队员必须是本班学生，其余人员不得参加。
3、比赛方法：
1）比赛赛制为淘汰赛。
2）比赛分组及比赛首场的站位选择由各队领队抽签决定。
3）每队抽签分成组。每组比赛采用三局两胜积分制，每局后双方交换场地。当两局即可分出胜负时，比赛宣告结束。每组获胜者晋级。
4、比赛流程
1）首轮抽签有一个轮空签Q，剩余为A1、B1、C1、D1各两个，抽到字母相同的队伍两两比赛。
2）次轮抽签为首轮获胜的4个队伍以及首轮轮空的1个队伍进行抽签。一个轮空签Q,剩余为A2、B2.各两个，抽到字母相同的队伍进行比赛。抽过轮空签的队伍不得二次轮空。
3）第三轮为次轮获胜的两个队伍以及一个轮空的队伍进行抽签，一个轮空签Q，和A3两个，抽到轮空签的队伍直接晋级决赛，剩下两只队伍赢者晋级决赛，输者为季军。抽过轮空签的队伍不得二次轮空。
4）最后一轮为第三轮的胜者与第三轮的轮空签争夺冠军。
拔河比赛
参赛人员
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
备注
2017-2019级全体研究生班级
A1vsA1
A2vsA2
A3vsA3
A4vsA4
抽过轮空签的队伍不得二次轮空。
B1vsB1
B2vsB2
Q3
C1vsC1
Q2
D1vsD1
Q1
5、比赛收尾
比赛结束后由院领导进行颁奖，并进行合影留念。
十、注意事项
1、赛前10分钟点名检录，三次点名不到的代表队视为自动弃权。
2、参赛人员不得冒名顶替，啦啦队员不准上场帮忙，一经发现取消该队所有成绩及参赛资格。
3、比赛前由各队伍领队抽签决定对阵。
4、必须听从裁判员的裁判及工作人员的指挥，遵守比赛纪律，友谊第一，比赛第二。对违反比赛规则，又不听从劝阻的，判输。
5、在比赛过程中，参赛选手不得借助比赛规定以外的物体以至达到获胜的作弊和为，如一经发现将做出该队该局比赛自动认输处理。
6、比赛时由于双方都是用力拉,所以拔完后一场后不可立即松绳,以免造成对方队员受伤,各领队谨记,转告给各队员.
7、各队伍需努力完成比赛,不可有缩水现象.
8、获胜队伍完成一轮比赛后不得离开比赛现场，必须在比赛现场旁边等候工作人员做出下一轮的比赛安排。
9、比赛以裁判第一次吹哨为号发令表示比赛正式开始，当裁判吹第二次哨时表示比赛已有胜负，该局比赛结束。当完成第一局比赛时，双方交换比赛场地，进行第二局的比赛。
十一、比赛用品
两个口哨、一根粗绳、一个扬声器。由文体部、生活部及组宣部负责比赛用品及奖品现场布置。
裁判：一个主裁、两个边裁。研究生会各部门部长协同负责，赛前清点人数的时候由主裁判负责抽签，两位边裁监督；并维持现场秩序（维持秩序主要包括赛前清点双方上场人数，观众秩序安排3-4人）。
比赛结果登记员：由办公室负责登记成绩
【论文摘要】为了更好的实现教学目标，课程教学改革是必不可少的。本人结合高职《精细化学品合成工艺》教学实践体会，对如何合理安排和组织教学内容，采用启发式和探究式、任务驱动式、角色扮演、现场与课堂相结合的教学方法在该课程教学中的运用进行了探讨。
1.课程教学改革的必要性
《精细化学品合成工艺》课程[1]是高职高专化工类各专业必修的一门专业核心课程。它要求学生掌握卤化、磺化、硝化等12种单元反应技术，了解精细化学品合成的一般原理和方法，主要生产过程及工艺设备等技术问题，使学生掌握精细化学品生产具有共性的技术，以指导新产品的生产和开发。
我院《精细化学品合成工艺》课程采用的是教育部高职高专规划教材，该教材是按照反应单元和合成典型精细化学品实例的顺序编排的。该课程具有知识面广、实践性强、单元反应机理抽象复杂、合成流程及设备多种多样等特点。在教学过程中如何把这门实践性强、相互联系又相互独立的单元过程知识传授给学生，使学生真正具备设计精细品合成工艺流程和工艺优化选择的能力，并且能为以后走上生产技术岗位打下坚实的基础；如何激发学生的学习兴趣等。就必须在传统的教学过程中探索有效的教学方法，才能真正达到教学的目的。笔者通过实践教学的体会，认为可以从教材内容、教学方法、教学手段等方面入手。
2.课程教学改革的探讨
2.1 合理安排和组织教学内容[2]
教高16号文件[3]精神“以就业为导向，以服务为宗旨，能力为本，培养生产、建设、管理、服务第一线实用型、技术型、应用型、复合型人才”，是高职高专院校教育的目标。在教学过程中应认真研究人才培养方案，合理组织教学内容，做到精讲要点，突出重点，解释难点。本门课程由单元反应技术组成的，涉及的反应方程式，反应机理繁多。如在讲授磺化、硝化、卤化、烷基化、酰化、氧化、还原、缩合、重氮化等单元反应时，涉及到的反应非常多，不必要照本宣科，应选择一些实用的反应进行精讲精练，让学生对知识的掌握起到能触类旁通的作用，这样不但能提高教学效率，而且减轻学生的学习负担。对反应机理方面，学生不好掌握，更是不好理解，实用性也不强，在讲授这些内容时，没有必要花太多的时间。在讲授每一单元过程的影响因素时，物理因素的影响如浓度、物料配比、温度、压力、反应时间、溶剂、催化剂、物料的纯度、反应介质的ph值、反应的终点控制、反应设备的选择、传热等因素应根据具体的某一单元过程应重点讲授，特别是温度、压力、浓度、催化剂的影响。对于每一个单元过程的应用实例，可以选择一个能说明问题的典型产品加以说明，使学生活学活用，应起到举一反三的作用。
难点不一定是重点，在组织教学时，要根据实际情况，对教材进行适当的裁减，以学生为主体，把学生、教师与教学条件有机的结合起来，才能很好地激发学生的学习兴趣，培养学生的综合技能，完成教学任务。
2.2 采用启发式、探究式教学方法[4]
在实际教学中，遵循循序渐进，由浅入深，采用启发式、探究式教学方法，与学生形成互动，使课堂气氛活跃而又不失严肃，使学生在宽松、愉快的教学氛围中学有所成。而且无形中可以加强学生分析问题和解决问题的能力，有利于培养学生的创新意识与创新能力。与此同时，引导学生从反应的实质来理解每类反应，以点带面，让学生从纯粹的记忆中解脱出来，做到知识的有效融合。
例如在讲授c-酰化时，组织学生结合c-烷基化的内容，找出两单元反应的异同点，通过讨论，学生就能较好地掌握两者的反应机理都属于亲电取代反应历程，由于烷基的供电性，c-烷基化是一个连串反应，在反应过程中要严格控制反应的温度、反应物的配比和反应时间，避免较多的副产物生成；由于酰基是吸电子基，在芳环上引入酰基后，其电子云密度降低而不易发生多酰化、脱酰基、分子重排等副反应，c-酰化收率一般较高。通过类比的方法可以加深学生对知识的理解，提高学习的效率。再如：在“苯甲酸制备”的实验中，采用高锰酸钾作氧化剂，氧化甲苯制得产物，但高锰酸钾水溶液与甲苯的有机相极难互溶，反应在非均相体系中进行，较难控制，反应所需时间较长，而且产率也低。针对这些情况，启发学生根据所学过的“相转移催化”这部分知识来合理改进实验操作。通过学生们自己的分析和讨论，决定选择季铵盐（四丁基溴化铵）作为相转移催化剂，对原来实验方案进行改进。这样不仅加深了学生对“相转移催化”的认识，而且提高了学生理论联系实际的动手能力和综合设计实验的能力。
在探究式教学中教师要经常采用对比的手段，进行对比学习，可以加深学生对内容的理解，加深学生探究问题的深度和广度。
2.3 采用任务驱动式教学法[5][6]
“任务驱动”教学法，就是教师或者学生根据教学要求提出“任务”，以完成一个个具体的“任务”为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个“任务”之中，学生自己或者在教师的指导下提出解决问题的思路和方法，然后进行具体的操作，教师引导学生边学边做完成相应的“任务”。“任务驱动”主要结构是：呈现任务——明确任务——完成任务——任务评价。任务驱动式教学，可以让学生的主体地位得到进一步的发挥。例如：可以在先一次课结束时把课程中的某些内容以任务的形式布置下去，让学生预习及准备几个问题，并明确告之下次课请学生上台讲解或讨论。每6~8名学生组成一个学习小组，每个小组轮流选派代表上台讲解或发言，学生讲解完以后，其他同学或提问或补充或讨论。最后教师进行点评和讲解。该法鼓励学生相互竞争，能培养学生的竞争意识、表现自我的意识和团队协作精神。
2.4 采用角色扮演教学法
角色扮演是一种情境模拟活动。所谓的情境模拟就根据教学项目的内容，将学生安排在一个模拟、逼真的工作环境中去，要求学生以团队合作的形式去处理可能出现的各种问题。例如：在讲授典型产品生产工艺的过程中，对于工艺流程和关键化工设备的讲授，我们就可以采用角色扮演教学法，先随机以6~8名学生组成一个学习小组，每个小组成员自己定好角色（老板、客户、技术人员等），然后去共同完成教师提出的任务。通过小组内、小组间的相互提问与讨论，师生互评等方式，使学生积极参与到课堂活动中来，激发学生的学习兴趣。角色扮演往往与项目驱动、引导文法等相结合，在实际教学中，我们要根据具体情况灵活应用，才能取得更好的教学方法。
2.5 采用现场与课堂相结合的教学方法[7]
《精细化学品合成工艺》是与生产实际紧密联系的一门专业课程，甚至可以说是实际生产的缩写。在课堂教学中注重学生动手操作能力和分析能力的培养，以具体的生产实例贯穿于各单元操作的讲授中，将丰富的科研实践渗透在理论教学中。除了在学校设置相关实验外，有条件的话，我们还可以带学生到学校附近的工厂去看看相同的产品的工业生产流程。把工厂的流程与课本上的内容作比较，看看有何异同。我院化工系各专业的学生都安排有专门的时间到附近的茂名石化、新华粤、鲁华等大中型化工企业实习。教师可以考虑把教室搬到车间进行教学，采用现场与课堂相结合的教学方法。
教无定法，贵在得法。不拘泥于传统的教学模式，采用现场与课堂相结合的教学方法，能充分调动学生学习的兴趣，充分发挥学生学习的主动性；有利于增加学生的感性认识，做到理论与实践有机结合；有利于培养学生认真严谨、学以致用的工作态度，提高其表达能力。
3.结语
本文就如何合理安排和组织教学内容，采用启发式和探究式、任务驱动式、角色扮演、现场与课堂相结合的教学方法在《精细化学品合成工艺》课程教学中的运用进行了探究。通过教学改革，可以提高学生学习与参与课程的积极性和主动性，提高学生运用所学知识分析和解决问题的能力，有利于培养学生的创新意识和竞争意识，能有效地培养其沟通与表达能力。此外，为了达到教学目的，《精细化学品合成工艺》课程教学改革不仅要表现在形式上，更重要的是其内容的有机结合、教学方法的不断探索、理论和实践的相互渗透，才能真正使学生成为与社会主义现代化建设相适应、具有综合职业能力的“技能型、应用型”人才[8]。
参考文献
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[4]李勇.《精细有机合成》教学中启发式教学的运用[j],科技教育,2008,no.30.
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对于复合材料与工程专业而言，物理化学是一门非常重要的基础化学课程，与专业理论知识紧密联系，学好物理化学是学好复合材料专业知识的前提，但在实际教学中物理化学这门课程在本专业学习中存在一些问题，以下分别阐明现有问题及课改意见。
一、合理安排教学内容及课时
物理化学是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，比较抽象，是学生学习过程中普遍感到难度较大的一门课。在本专业的培养计划中只安排了一学期的课程学习，因此选用高等教育出版社的《物理化学简明教程》作为学习教材。这本教材简明扼要地阐述了物理化学学科的主要内容及材料类学生所需的基础知识，是一本符合本专业实际教学目标的好教材。但由于本专业物理化学的课时较少，最终只能摘取部分章节学习。例如在2010级的教学方案中，只教学了化学反应热力学部分内容（热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、多相平衡等章节）及表面现象与分散系统章节，电化学及化学反应动力学两个重要章节都未学习，这无疑会对物理化学课程学习的系统性产生不小的损害。面对这一实际情况，我们完全可以从整个专业的培养计划出发，筛选出多门课程的重叠内容，选排重叠知识在哪门课需要重点学习，在哪门课可以了解。如在物理化学这门课程中多相平衡章节就和材料科学基础课程里相关相图的章节有所重复，对于复合材料与工程专业而言，材料科学基础里的相图知识更重要，因此在物理化学教学中完全可以减少多相平衡的教学任务，简要介绍一些基本概念和原理即可，主要学习可在材料科学基础课程中完成。同时，物理化学中的表面化学章节也与学习材料表界面课程知识重复，在材料表界面课程中更系统丰富地阐述了表面化学，因此在物理化学课程也可以酌情减少教学任务。此外，像胶体化学此类比较简单的内容也可以安排学生自学，如果担心学生的自觉性，就可以一些代表性问题作为作业，让学生完成。
此外，如果有可能就应尽量合理制订培养计划，空出一些课时，把物理化学这门分为两学期学习，因为只有系统、透彻地学习才能让学生真正走进物理化学的世界。
二、改进教学方法
物理化学这门比较让学生学起来吃力的课程，应该积极采取有效的教学方法，改变这一现状。
首先要提高学生的学习兴趣，比如在学习热力学的过程中可以从历史背景及名人轶事出发引出热力学定律，又如在电化学中可以介绍锂电的研究前景、新能源汽车的发展现状等。兴趣始终是学习的最好动力，培养学生的学习兴趣是最大挑战也是最有效的教学方法。
其次采取案例法[3]、类比法[4]等总结所学知识与生活的联系及知识之间的关联对比，加深学生印象，帮助学生更好地理解所学知识。对于案例法，我们可以从工业生产的角度选取一种产品总结其中涉及的化学反应热力学、化学反应动力学等知识，这样可以使学生产生直观的学习感受，应用更好的学习方式。物理化学中有很多知识是可以用类比法学习的，如可逆电池与不可逆电池、理想气体与非理想气体等。这些类比不应由老师直接给出，而应让学生先独自完成这些类比，最后再对学生的类比结果进行查缺补漏，这样不但可以加深学生的学习印象，更可以锻炼学生的自主学习能力。
传统的“满堂灌”教学方法培养出来的学生，最明显的弱点是思维呆板，缺乏创新能力和发散思维[5]。因此，我们可以设置专门的讨论课，在相互交流中使学生的思维活跃起来，对于一些重要概念如热力学部分的焓、熵等，让学生通过独立思考提出见解，得到教师和其他同学的帮助和启发。讨论课不仅能激发学生的学习兴趣，而且能形成良好的相互探讨和交流的学习风气，有利于发散思维及创新能力的发展。
工学结合的理论与实践一体化课程的涵义与特征
工学结合的理论与实践一体化课程是将理论学习和实践学习结合成一体的课程，它的核心特征是“理论学习与实践学习相结合；促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合；科学性与实用性相结合，符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合；学校教育与企业实践相结合”，学生通过对技术（或服务）工作的任务、过程和环境所进行的整体化感悟和反思，实现知识与技能、过程与方法、情感与价值观学习的统一。职业教育工学结合一体化课程的特点，概括为一句话就是“在工学结合的课程中，学习的内容是工作，通过工作实现学习”。即工作和学习是一体化的。
工学结合的理论与实践一体化课程改革与实践
1.以职业活动分析为基础，提炼岗位典型工作任务，明确课程目标
学校组织调查小组，实地走访了全市多个工业园区的对口企业，涉及机床制造、汽车整车生产、汽车零部件制造、饮料生产、机械零部件生产、电梯制造等20多家制造类企业，了解数控技术专业人员岗位典型工作流程、工作任务及岗位要求。在调研过程中，召开了实践专家研讨会，听取了企业专家、技术能手、往届毕业生和实习生的意见及建议。确定数控技术专业人员的典型工作任务主要有：机械工程图绘制与识读、计算机绘图、使用普通机床加工零件、使用数控机床加工零件、零件质量检测、机械零件工艺规程制定、机械装配、机械设备维护维修、机械产品设计、企业经营管理等。其中机械产品设计、机械设备维护维修、机械装配等对应课程“机械设计基础”。根据各典型工作任务的难易程度及相关性，整合归纳专业行动领域，再进一步转化为学习领域课程。
由此明确课程目标为：“使学生具有一定的机械设计及创新能力，具有机械设备安装与维护的能力。同时掌握构件的受力分析与强度计算，常用机构与传动的应用、设计与计算，常用机械部件的拆装与维护，以及典型机械系统的使用与维护知识。为学生后续专业课的学习及机械类产品的设计、制造、检测和维护等奠定基础。”
2. 以典型工作任务为依据，设计学习情境，确定学习任务
学习情境是在典型工作任务基础上，由教师设计用于学习的“情形”和“环境”，是对典型工作任务进行“教学化”处理的结果。在分析了数控技术专业学生应具备的专业能力要求的基础上，设计了“简易起重吊车构件的静力分析与尺寸确定”“牛头刨床机械传动系统分析”“ 单级直齿圆柱齿轮减速器主要零部件的设计与选用”和“机械装调”4个学习情境。学生通过对实际结构中构件强度的计算、真实机床传动机构和传动装置的观测与分析，基于构件尺寸确定、撰写机构分析报告和设计选用减速器各主要零部件的工作过程展开学习，改变了过去与任务相脱离、单纯学习知识的课程模式，循序渐进地引导学生掌握日后从事机械类工作应具备的与岗位工作相适应的综合知识和技能，达到强化学生职业能力培养的目的。
学习情境设计的重点，是设计与表述能够反映这一学习情境的学习任务。学习任务是用于学习的工作任务，全称为“工作与学习任务”，即“用来学习的工作任务，学习的内容是工作和通过工作完成的学习任务”，又称为“学习性任务”。学习任务是职业院校能实现的学习与工作任务，是学习领域课程的基本教学单元。本课程将4个学习情境具体化为22个学习性任务，如“单级直齿圆柱齿轮减速器主要零部件的设计与选用”这一学习情境就划分为齿轮传动设计、轴的设计、键连接的选用、轴承的选用、联轴器的选用、螺纹连接的选用等6个学习性任务。
3.以学习情境为出发点，设计课业，编写课业文本
课业是根据学习情境设计的、学生在教师指导下或自主完成的综合性学习任务，是学习情境的物质化表现。它帮助学生在学习新知识技能的同时获得关键能力，特别是与自我发展最紧密的学习能力。课业需要专门的文本文件来表达，主要包括针对教师的“课业设计方案”和针对学生的“学习材料”，简称“学材”。
“课业设计方案”是教师进行教学设计与教学实施的指导性文件，是工学结合一体化课程中采用的新型教案，主要包括学习任务、学习目标、学习内容、教学资源、教学组织与教学方法、教学流程和评价方式等。
“学材”是广义的教学材料的重要组成部分，也称为“工作页”。与传统的教科书相比，它是用于“直接帮助学生学习”的教学材料。“工作页”常以引导问题的形式出现，因此也被称为“引导课文”。它应从学生的工作和生活经验出发，激发学生学习的积极性；引发学生产生问题和疑问，促进学生思考和反思；突出学生的职业活动，让学生通过在工作情境中的经验性学习，构建自己的知识体系。例如，在“牛头刨床连杆机构分析”这一任务中，可从学生们熟悉的牛头刨床切削工件的过程入手，让学生观察切削速度和退刀速度是否相同，激发学生的学习兴趣；学生很容易观察出刨刀慢速切削、快速返回这一运动特点，自然会产生疑问：这是什么特性？是如何产生的？继而设置一系列引导问题：什么样的机构会产生这种特性？速度的差异和哪些因素有关？此连杆机构的传力性能怎样？如何保证机构具有良好的传力性能？让学生藉此来学习新的知识、制定计划、完成任务，并对获得的工作成果和经历的工作过程进行总结和反思；学生通过真实的机构分析过程，构建自己的有关连杆机构特性的知识体系，在获得专业知识的同时，体验工作世界，形成职业的认同感，并通过拓展学习“根据运动要求设计一连杆机构”来扩大学生的知识面。
4.以学生为主体，采用任务驱动、教学做一体化的教学模式
学习任务以“工作任务单”的形式下达，学生在“工作页”的引导和教师指导下，自学、思考、查阅资料、收集信息、调研分析、制定计划，小组协同工作，完成工作任务，提交工作成果。每项工作任务按照资讯、计划、决策、实施、检查、评估6个步骤完成。在完成具体工作任务的过程中，让学生掌握基本的方式方法，训练学生的基本设计技能和操作技能，学生始终处于教学过程的主体地位，学习的主动性积极性较高，学习效果较好。
采用“教、学、做”一体化教学。教：教会学生静力分析和强度计算、常用机构、机械传动及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。学：让学生真正学到常用机构、机械传动等基本理论和失效形式及设计方法，掌握通用零部件的正确选用方法。做：让学生真正动手，进行简单的机械机构分析和零部件设计、装配，掌握简单传动机构及传动装置的工作性能、维修和保养知识。
学生通过任务完成过程寻求解决问题的方法，自主学习相关知识；讨论工作任务，学会与人合作，培养动手能力、职业素质和创新能力；通过汇报、答辩、演示等方式，进一步巩固所学知识，培养组织表达能力等。教师对学生完成的任务进行总结与点评，肯定成绩、找出存在的问题及解决的方法，让学生在学习的过程中体会成就感。
5.以过程控制的理念，对学生进行综合评价，突出能力本位考核
考核重点放在对学生的职业能力综合评价上，考核方式采用过程考核（70%）与期末理论考核（30%）相结合的方式，综合考核学生的知识运用能力、综合能力。其中过程考核分为平时考核与单元考核，平时考核依据平时成绩评定标准，按平时表现、出勤、作业情况进行考核，占20%；单元考核，依据单元考核评价标准，按学生完成每个学习性工作任务情况进行考核，最后计算平均成绩，占50%。期末理论考核主要考核学生对基本知识、基本概念、基本原理的理解与掌握程度，以闭卷笔试的方式进行。
关键词：工学结合一体化课程；五年制高职；学习方式；策略
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）48-0130-03
当前，我国正处于经济社会发展的关键阶段，工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化的进程不断加快，对高素质劳动者和技能型人才提出了新的要求。五年制高职作为培养新型技能人才的重要渠道，必须坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的目标，创新人才培养模式，注重内涵发展，以为社会培养生产、管理、服务第一线的用得上、留得住的应用型人才为出发点和落脚点，不断适应用人单位对技能人才的要求。探索“工学结合一体化”的技能人才培养模式，建立以职业活动为导向、以校企合作为基础、以综合职业能力培养为核心，理论教学与技能操作融会贯通的工学结合一体化课程体系，是提高技能人才培养质量，加快技能人才规模化培养，探索中国特色职业教育改革与发展的必由之路。
一、工学结合一体化课程及其内涵
工学结合一体化课程，是指按照经济社会发展需要和技能人才培养规律，根据国家职业标准，以综合职业能力为培养目标，通过典型工作任务分析、构建课程体系，并以具体工作任务为学习载体，按照工作过程和学习者自主学习要求设计和安排教学活动的课程。它明确了技能人才的培养目标，即培养其综合职业能力，即在真实工作情境中整体化地解决综合性专业问题的能力和相应的技术思维方式，包括专业能力、方法能力和社会能力。其课程体系源于从企业真实工作过程的代表性工作任务中提炼出的典型工作任务，教学的内容则是典型工作任务转化过来的学习任务，实施教学以学生为中心。工学结合一体化课程体现理论教学和实践教学的融通合一，专业学习和工作实践学做合一，能力培养和工作岗位对接合一的特征。其直接来源是企业的典型工作任务，这就决定了它必须以校企合作为基础，按照企业实际工作过程实施教学。也就是说，学习就是工作，通过工作实现学习。
二、五年制高职学生学习方式现状分析
学习方式，也称学习风格，是学习者持续一贯的带有个性特征的方式，是学习策略和学习倾向的总和。它指的是学生在完成学习任务过程中的基本的行为和认知的取向，反映了学生倾向于以什么样的行为和认知方式去完成学习任务，它直接影响着学生的学习结果。
1.传统的“三中心”教学模式使学生形成了单一、被动的学习方式。受我国“重学历、轻能力”、“重知识、轻技能”的社会文化价值取向的影响，长期以来，五年制高职教育的人才培养模式往往体现“类基础教育”、“类高等教育”的特征。在体现以“课堂、教师、课本”三中心为主的传统教学模式下，教学是教师对学生的“单向”培养，教师负责教，学生负责学。很少有学生自主学习的空间和时间，学生很少有根据自己的理解发表看法与意见的机会，即便是有师生互动，那也都是由教师精心策划和安排的，学生也只能按部就班，学生的想象力和创造力无形中受到了教师的控制。教学关系成为：我讲你听、我问你答、我写你抄、我给你收。教支配、控制学，学无条件地服从教，这形成了教师对学生的权威性和学生对教师的依赖性，学生的独立性和个性得不到尊重和发展，致使学生形成了单一、被动的学习方式。
2.传统的学科本位观念遏制了学生自主学习能力的培养。受传统学科教育的影响，五年制高职教育过分注重知识体系的完整性，课程体系和教学内容过分强调理论的系统性，缺少与社会实际、生产实际、学生生活相联系的生动活泼的内容。教师习惯于“粉笔+黑板”的授课方式，学生习惯于听理论、背理论、考理论的学习方式。这种学科本位观念导致教学过程重灌输轻引导、重接受轻探索、重理论轻实践，使学生的创造思维和实践能力不能得到有效的锻炼。长此以往，这必然养成学生依赖老师讲解的心理，学生惰性加大，不善于思考，不爱动脑筋。在这种只注重“教”，不考虑“学”的情况下，学生难于自主学习，也无力自主学习。
3.传统的“师道尊严”使学生失去了合作、探究学习的机会。一句“一日为师终身为父”的古训，巧妙地将师生关系血缘化、政治化、等级化。在“师道尊严”的幌子下，教师可以随意对学生（甚至包括家长）发号施令、指手画脚，学生却不能有一点与老师要求不相符的言行，他们的聪明才智得不到展现，个性得不到张扬。课堂教学以教师为中心，学生以老师讲授的内容为示范，不断在课中、课后重复演练、模仿，他们对知识、技能的理解完全按照课本和教师的思路进行，不会也不敢对相关知识产生不同看法，提出不同意见，完全变成了接受知识的容器、唯命是从的学习“仆人”，没有自主、合作、探究学习的机会和权利。工学结合一体化课程开发的核心，是从工作世界中寻找一系列具有职业的典型意义的综合性工作任务，打破传统的学科体系和教学模式，根据职业教育培养目标的要求来重新整合教学资源，体现能力本位的特点，强调学生的自主学习、合作学习、探究学习。使学生的主体意识、能动性和创造性不断得到发展，是当前深入推进教学改革的核心任务。
三、五年制高职学生学习方式转变的策略
转变学习方式，就是要改变不利于学生发展的学习行为，以培养创新精神和实践能力为主要目的，协调教学活动的整体结构，把学习变成人的主体性、能动性、独立性不断生成、张扬、发展、提升的过程，使学生的学习活动能够更有效促进其发展。
1.加强专业入学教育，提高学生学习主动性。五年制高职生源中，很多都是在初中阶段成绩相对较差、考不上高中的学生，多数人入学动机不明确，专业选择比较盲目。有的是服从家长意愿上学的，有的是因为同学在同一所学校上学而报考的，也有一些是因为听说某个专业毕业后能找到好工作而就读的，更有一部分学生是因为年龄太小只好上学混时间。他们对自己专业的学习情况不了解，对专业课程的目标与作用不清楚，因此学习积极性不高，主动性不强。专业入学教育是使学生明确专业与课程学习目标，提高学习积极性和主动性的有效途径。首先，我们要充分发挥专业教师的作用，以专业人才培养方案为蓝本，加强对新生的专业教育。我们要巩固学生的专业思想，帮助他们了解自己的专业背景、专业特色、课程设置、就业方向等，让他们充分认识所学专业的特点和前景，稳定其专业思想，使其树立学习目标，激发学习兴趣。其次，我们要着重介绍高职阶段工学结合一体化课程的学习方式和方法，教育新生明确学习主体的角色转变，学会利用图书馆和网络等各种资源自我解惑，把握学习的主动权，提醒学生合理有效地安排学习时间，养成良好的学习习惯。
2.更新教学理念，促进学生学习方式转变。工学结合一体化课程改革的核心是培养学生的综合职业能力，强调以训练和提高学生的技能为基点，以实现主要能力目标为主线，以市场对人才的需求为导向。这一新的教学理念促使教师必须更新教学观念，转变自身角色，由知识的传授者变为学生学习的组织者、引导者和促进者，树立起新的课程观、教学观和教学目标观。课程不再只是特定知识的载体，而是教师与学生共同完成项目任务的过程；教学也不再是教学生学，而是师生交往、积极互动、共同发展的过程，是教师教与学生学的统一，其中教师只起教学的主导作用，学生才是学习的主体。新的教学目标观也不再是单一的知识与技能，更要使学生在通过咨询、计划、决策、实施、控制、评估等步骤完成学习领域的同时，获得相应的专业能力、方法能力和社会能力，促进其综合职业能力的提升。在这样的教学理念下，学生的学习方式势必发生转变，使学生懂得学习的过程不是被动地接受课本上的现成结论，而是一个学生亲自参与、师生互动、生生互动的实践与创新的过程。
3.创设学习情境，培养学生自主学习能力。工学结合一体化课程，以培养学生综合职业能力为目标，需要学生通过小组学习或自我学习的形式，运用各种设备和材料，在教师帮助下完成实际的具有完整工作过程的学习任务，从而通过显性学习任务的实施实现隐性关键能力的培养。因此，我们为学生创建类似于企业工作环境的学习情境，以典型工作任务为载体，让学生在做中学，掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识，对转变学生学习方式、培养其自主学习能力至关重要。学生在尽量真实的职业情境中学习“如何工作”，在以项目为载体的综合化情境中完成完整的工作过程，势必能提高其应用知识的意识，激发学习的兴趣和创新思维，更有利于其自主学习能力的培养。
4.转变教学方式，强化学生合作、探究学习意识。工学结合一体化课程的实施强调以学生为主体，教师为主导的学习与工作过程，强调学生不断输出学业以验证学习效果。传统的灌输式教学方式显然不能适应新课程实施的要求，也不利于学生学习方式的转变。因此，教师应转变教学方式，推行行动导向教学，应用现代信息技术，多渠道系统优化教学过程，增强教学的实践性、针对性和实效性。教师通过向学生传授行动领域的知识，指导、引领学生按照工作过程系统化原则完成学习任务。教师要把学生置于开放的、动态的、多元化的环境中，从重教师“教”向重学生“学”转变，调动学生学习积极性和主动性。在教学流程设计上，教师由重结果向重过程转变，将关注的重点放在提供给学生更多地获取知识的方法和渠道上，让学生明白怎样学，引导学生进行自我评估，激发学生积极参与讨论，充分发挥学生的主体作用，强调学生之间的合作和交流，使他们在合作学习、自主探究中获得一种新的学习体验，从而进一步强化学生的合作、探究意识。
当今，转变学生的学习方式已成为职业院校教育教学改革的必然要求，也是一种学习理念的根本性转变。工学结合一体化课程，以学生为主体的行动导向教学过程，正是师生解放思想、更新观念、转变学习方式的过程。这种教学模式不仅大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度，更使其从以往的被动学习转变为主动学习；不仅强化了师生间的交流，活跃了课堂气氛，更使学生的创新、创造思维模式得到了提高；不仅重视知识本身的获取，更注重获取知识的方法和学生自身综合职业能力的提升。这一以校企合作为基础、以综合职业能力培养为核心，理论教学与技能操作融会贯通的课程体系必将对学生学习方式的转变产生积极影响。
参考文献：
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【关键词】工学结合；课程体系；数控加工
随着经济社会的发展，企业对技能人才的需求日趋旺盛，职业教育也越来越受到国民的关注，职业院校的人才培养质量和就业质量就显得尤为重要。因此，为了培养出高质量的技能人才，各职业院校都在大张旗鼓地进行人才培养模式改革，工学结合一体化课程已经成为了引领中国职业教育人才培养模式改革的领头羊，代表着中国职业教育课程改革的发展方向。
1.课程改革的现状
1.1 课程改革的发展历程
纵观我国职业教育课程改革的发展历程，大致经历了三次浪潮，第一次浪潮大约在20世纪80年代中后期至90年代初，课程改革的重点是强调建设学科体系和实践体系双轨制的课程体系；第二次浪潮在20世纪90年代中后期至21世纪初，课程改革的重点是强调建设能力本位的模块化职业教育的课程体系；第三次浪潮在2006年以后，课程改革的重点是开始探索建立基于工作过程系统化的工学结合一体化的课程体系[1]。2006年启动的国家示范性高职院校建设计划和国家精品课程建设项目，以及2010年启动的国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划项目，均对建立工学结合一体化课程（下文简称“一体化课程”）提出了明确的要求。
技工院校的一体化课程改革起步较晚，2009年7月国家人力资源和社会保障部（以下简称“人社部”）印发了《技工院校一体化课程教学试点工作方案》，并在17个省（自治区、直辖市）确定了25所试点院校，这标志着技工院校的一体化课程改革正式拉开了序幕。
1.2 现有数控加工专业一体化课程存在的问题
数控加工专业是人社部确定的首批5个一体化课程教学改革试点专业之一，该专业在一体化教学改革方面已经取得了一定的成绩，人社部已于2011年颁布了数控加工专业中级工培养层次和高级工培养层次的一体化课程标准，并于2012年正式出版了《零件普通车床加工》、《零件普通铣床加工》、《零件钳加工》3门一体化课程教材。
但是，人社部此次出台的数控加工（数控车工方向）专业（中、高级工）一体化课程标准存在一定的局限性，高级工培养层次的课程设置是基于中级工培养之后的课程，课程内容不包括中级工层次所学的内容，具体课程设置见表1。
实际上，绝大多数技工院校中的高级班既有中级工升为高级工的，还有相当一部分生源是高中毕业生，而且随着职业教育吸引力的增强，高中毕业的生源会愈来愈多。所以，学校须从实际情况出发，在高级工培养层次，应针对不同的培养对象制定不同的人才培养方案。课题组在调研中发现，目前多数技工院校的数控加工专业一体化课程或多或少地存在一些问题：①培养定位不准，中级工培养层次与高级工培养层次的能力培养界限不清；②借鉴别人经验时生搬硬套，课程设置不考虑学校的自身条件；③课程开发过程相对封闭；④忽视学生的主体地位等。
表1 数控加工（数控车工方向）专业（中、高级工）
一体化课程设置（人社部颁布）
编号 职业发展阶段
（职业资格等级） 一体化课程
1 中级 零件的钳加工
2 零件的普通车床加工
3 组合件的加工与装配
4 数控车编程与模拟加工
5 零件的数控车床加工
6 产品质量检测
7 高级 配合件的数控车床加工
8 数控车床的精度检测
9 异型件的数控车床加工
10 计算机辅助编程与加工
11 零件的数控铣（加工中心）编程与模拟加工【选修】
12 零件的数控铣（加工中心）加工【选修】
2.数控加工专业高级工层次一体化课程体系的构建
我们在吸取国内外职业教育课程建设先进理念和课程体系开发经验的基础上，遵循以就业为导向，以培养学生的综合职业能力为目标，以典型工作任务为载体，以学生为中心，以基于工作过程为导向的教学方式来设计课程内容的基本原则，结合本校的设施设备等硬件资源和学生的特点，着重从课程调整方面入手，构建了职业实践导向的数控加工专业高级工培养层次的一体化课程体系。
2.1 一体化课程体系的构建
课题组在借鉴国内外课程开发经验的基础上，自行开发了数控加工专业一体化课程体系，开发过程主要分以下几个阶段[2]。
图1 数控加工专业一体化课程体系开发过程
第一阶段：行业情况分析。
收集行业企业经济技术发展的基础数据，主要目的是从宏观上把握行业企业的人才需求和职业教育现状。
第二阶段：工作分析。
对该专业各岗位工作的性质、任务、责任、相互关系以及任职人员的知识、技能和条件进行全面和系统的调查分析，物色参加实践专家研讨会的实践专家。
我们主要完成以下三个方面的工作：①调研了江西、广东、江浙等地的部分现代制造企业与数控加工相关岗位的人才需求；②对现代制造企业的工作流程以及部门和岗位设置情况进行了调研；③调研了本专业所对应的核心岗位或岗位群中需要完成的工作任务及完成该任务需要的核心职业能力。
第三阶段：典型工作任务分析。
召开实践专家研讨会，确定本专业的典型工作任务的名称及其基本内涵（工作过程、对象、方法、工具、劳动组织形式、工作要求等）。
第四阶段：学习领域描述。
实践专家和专业教师将典型工作任务转换为学习领域，形成专业课程方案和课程标准。
第五阶段：学习情境与课业设计。
专业教师和部分实践专家采取小组讨论方式，选择出合适的学习情境并排序，小组同时对学习情境进行了描述；分析各个学习情境之间的联系，确定学习目标；编写工作页和评价表等学习资料。
第六阶段：课程实施与评价。
①课题组确定2012级高级数控加工班（高中起点）为试点班级，从2012年9月份开始实施一体化教学；②根据一体化教学要求建立起相应的一体化教学环境（一体化教室、一体化教学资源等），并选择参加了人社部一体化师资培训的教师执教；③全程对教学过程进行观察、控制和评价。
2.2 一体化课程体系的内容
经过前期的市场调研和岗位分析，确定了数控加工专业高级工的培养目标是：培养熟悉企业生产一线数控加工岗位的工作现场管理，能独立完成工艺制定、复杂零件加工等常规性工作，并能解决机床精度调整和故障诊断等常见的现场问题的具有职业生涯发展基础的高技能应用型人才。
根据培养目标，按照学生的认知规律和职业成长规律，构建了数控加工专业高级工培养层次（高中起点）一体化课程体系，如图2所示。
图2 数控加工专业高级工培养层次（高中起点）
一体化课程体系
2.3 一体化课程体系的实施
全学程划分为三段，（下转第106页）（上接第103页）第1～4学期为素质培养和专业能力培养阶段，完成素质养成、数控加工专业典型工作任务的学习，培养学生的专项技能，增强岗位的适应性；第5学期是职业能力强化与拓展阶段，学生可根据兴趣和就业岗位自行选择学习内容，增强岗位的针对性；第6学期是职业能力应用培养阶段，学生到企业顶岗学习，培养学生的职业素质和能力，便于学生毕业后与就业岗位实现无缝对接。
3.结论
我们在试点班级运用行动导向教学法，通过创设真实的职业情境，使学生能够置身于真实或模拟的工作世界中，做到学习领域与工作领域一致，学习过程与工作过程一致，学习任务与工作任务一致，学生通过过程完整的具体的工作活动，从中获取工作过程知识，有效地激发了学生的学习热情，培养了学生的语言表达能力、分析问题和处理问题的能力等综合职业能力。根据公开教学和教学测评得到的反馈信息，师生普遍反映教学效果良好。
参考文献：
[1]赖敏，陈俊秀.基于学习领域的课程开发探索与实践[J].新课程研究（中旬刊），2013（5）：58-59.
[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009：43-45.
课题项目：本文系江西省技工院校2011年省级教学研究课题《数控加工专业一体化课程体系开发与实践研究》（课题编号：JXJGYX-2011-40）的阶段性研究成果。
作者简介：
论文摘要：本文以全国大学生工程训练综合能力竞赛为例证,就如何深化工程综合能力训练教学改革的相关问题进行了探讨。
全国大学生工程训练综合能力竞赛是教育部、财政部开展的“本科教学质量与教学改革工程”资助竞赛之一,是基于国内各普通高等学校综合性工程训练教学平台,面向全国在校本科生开展的科技创新工程实践活动。它不同于已开展的数控技能大赛和机械设计大赛,更加突出综合性、实践性、设计性、研究性和创造性,充分体现了综合性工程训练的特点。它以竞赛活动为平台,以能力培养为核心,以培养学生的创新精神、实践动手能力、工程应用能力、工程管理能力及团队合作能力为根本,推动学生了解工程环境、建立工程意识,逐步掌握现代工业生产、工艺、技术、管理等方面的基本知识、基本技能和基本素养。可见,工程训练综合能力竞赛的目标与教育部组织实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求是一致的。因此,我们应以工程训练综合能力竞赛为契机,深入推进工程综合训练教学改革。
工程综合能力训练不同于工程认知实习,也不同于工程技能训练。工程认知实习强调大工程背景教育,工程技能训练注重实践操作技能培养,而工程综合能力训练则致力于创新精神、工程应用综合能力及团队协作能力等方面的培养。工程综合能力训练的特定目标,决定了这种训练不能再沿袭以往的教学思维,必须进行相应的调整。据此,笔者就如何深化工程综合能力训练的相关问题进行了探讨。
一、适应教学对象
从本质上讲,工程综合能力训练是一种项目式的过程训练。学生在教师的指导下,作为项目主要承担者将全程亲历整个项目的运行过程。在这个过程中,培养学生的项目管理能力、生产组织能力、设计制造能力、检测装配能力、成本控制能力,以及团队协作能力。
然而,让某个专业的学生完全具备工程训练项目所涉及到的所有领域的知识是不太现实的。因此,教学对象的构成必然要打破学科界限、甚至是年级界限,实现教学对象的自由优化组合,形成一个真正意义上的项目团队,这是其它课程和训练项目所不具备的特点。
以首届全国大学生工程训练综合能力竞赛为例,要求完成一套带底阀的圆筒形容器的设计、加工、检测、机器人组装及方案分析。完成这一项目,至少需要产品开发管理、机械设计制造、产品检测装配、成本分析控制等几个领域的知识,这就要求参与的学生应分别来自不同的专业,共同组成一个项目团队,在项目运行过程中,各展所长,相得益彰。
二、调整教学内容
工程综合能力训练的教学内容应根据具体的训练项目做相应调整,既不能“刻舟求剑”,也不宜“任性而为”。应当潜心研究具体的教学对象,因材施教。
在教学内容的组织上,应设计能够培养学生的综合分析、创新设计、工艺设计、实际操作、成本分析和工程管理等方面能力的教学模块。
首届全国大学生工程训练综合能力竞赛就明确了以下要求:在综合分析能力方面,要求学生能正确理解和表述题目意图、运用所学理论知识综合分析问题,提出合理的工作方案;在创新设计能力方面,在要求参赛学生完成指定功能部件或装置的规范设计的同时,给予他们以较大的创新、探索空间;在工艺设计方面,以培养学生的工艺综合应用能力为主的目标具有一定的难度;在实际操作方面,包含加工操作、装配与调整操作、检测及数据处理操作等内容;在工程管理综合应用方面,则要求学生就相应的工艺、成本、过程管理进行综合性设计、分析、处理和必要的模拟。
三、优化教师队伍
在以学生为主体的前提下,教师是决定教学成败的关键因素。工程综合能力训练的教师队伍应该因教学目标的改变、教学对象的改变而实现优化重组。由某个指导教师针对某个专业班级的学生采用统一的、集中的教学方式和教学内容,在新形势下是行不通的了。应该结合具体的工程训练项目,由不同领域的指导教师组成专门的教学团队,然后分别对教学对象进行有针对性的训练。工程训练项目与教学试验不同,它更强调实践性和应用性。因此,工程综合训练的指导教师除具备丰富的理论知识外,还应当具备一定功底的工程实践能力,否则难以胜任教学任务。
在这次全国大学生工程训练综合能力竞赛活动的准备中,重庆科技学院工程训练中心就组织了具有企业工作经历的教师,其中既有项目运作管理、机械设计制造方面的人才,也有成本分析控制及检测装配分析方面的熟手,由这些专任教师组成特定的教师团队共同指导竞赛项目,无疑能收到事半功倍的效果。
四、灵活教学方式
工程综合能力训练归根到底是实践性项目,采用课堂理论教学是远远不够的。项目运作的成功与否,在很大程度上取决于项目成员之间的沟通协调,因而项目会议必不可少。教师与教师之间,学生与学生之间,以及教师与学生之间都要进行有效的沟通。这一环节显然不同于辅导答疑,但它在增长知识和才干方面的功效却是显而易见的。由此,可将项目会议看作一种教学方式,以便于实现教学相长。
当然,项目是做出来的,不是讲出来的。所以,现场教学实践是另一种非常重要的教学方式。指导教师不仅要有将项目做出来的本领,还要有一步一步地指导学生具体实践操作的能力。以现场加工为例,指导教师不仅要指导学生掌握安全操作规程、设备操作技能和设备维护保养方法,更要教会学生如何正确使用工具,如何加工合格零件,以及如何应对异常情况,等等。显然,这不是一件轻松的事情。为了让学生能在较短的时间内对所涉及的专业知识有一定的了解,开展专题讲座是一种常用的教学方式。重庆科技学院就曾为竞赛项目开展了工程项目管理、新产品开发、机械加工工艺、数控编程基础、产品质量检测等一系列专题讲座,取得了较好的效果。
五、更新教学设备
完全依赖传统教学设备来开展工程综合能力训练是不现实的,甚至因此而无法实现训练目标。比如,在新产品开发中应用非常广泛的逆向工程技术,就需要三坐标测量仪、快速原型制造机床等先进设备;复杂型面的制造更是离不开数控设备。此次全国大学生工程训练综合能力竞赛则明确要求采用机器人、数控设备等先进设备。可见,更新教学设备是搞好工程综合能力训练的必要措施。
依照《普通高校工程训练中心建设基本要求》规定:先进制造技术和先进管理方法的训练,要求占总实习时间的20%～35%。这就要求配置一定数量、不同种类、具有先进制造技术水平的设备,比如数控机床、特种加工设备等,不断提高新技术、新工艺、新设备的数量和档次。在条件允许的地方,还应规划建设局域网条件下的技术集成制造系统。
工程综合能力训练对于增强学生工程实践能力,提高学生综合素质,培养他们的创新精神和创新能力是十分有益的。培养“卓越工程师”的新要求,也促使高校相关部门和人员加快实践教学的改革步伐,以全国工程训练综合能力竞赛为契机,不断深化工程综合能力训练改革。
参考文献:
[1]左时伦.数控车削综合训练课程改革的探索与实践[j].新课程研究(职业教育),2008,(10).
