李 丽

(江苏联合职业技术学院镇江分院（镇江高等职业技术学校），江苏镇江212016)

《化学工艺》课程是培养学生采用化学和物理措施，完成化工生产中从原料到产品生产任务的学科。醋酸精制工艺是化学工艺课程的典型项目，通常采用“工学结合”的教学模式，即先理论、再工厂实习的分段式教学，由于时间和空间的限制，学生很难将理论与实际一一对应，教学效果并不理想。本课程做了一些探索，将“工”与“学”有机地融合，鉴于化工专业的特殊性“高危险、高成本、高污染”，学生很难走进一线生产，体验真实生产过程。笔者将这里的“工”以虚拟手段来实现，力求为学生营造一个“工学融合”的学习环境，实现“理论学习”与“生产实习”同步进行，避免学习链断裂。本课程以学生为主体、能力为本位、就业为导向的教学，通过信息技术，帮助学生自主学习、协作探究，充分发挥其学习主体作用，体现了做中学、学中做、做学合一、工学融合的教学理念。

一、教学分析

（一）内容分析：本专业的学生已学过《化工原理》《化工制图》《化工仪表》等课程，《化学工艺》课程是培养学生采用化学和物理措施，完成化工生产中从原料到产品生产任务的学科。本课采用国家规划教材，以职业能力为依据，参考化工总控工职业技能鉴定、国家职业标准和技能大赛相关要求进行二次开发，采用删、增、合的方式，将教材原有的8个单元以地方企业生产实际为载体，整合为8个典型工艺案例。结合典型工艺案例、遵循化工生产技术从业人员岗前培训流程开展案例教学。实现专业与产业对接、教学过程与生产过程对接。本课以“醋酸精制工艺”为例，设计“第5章精馏工艺”教学。

（二）学情分析：本课授课对象为中等职业学校化工工艺专业二年级学生，虽有一定化工工艺基础，具备基本单元生产思维，但对复杂工艺流程缺乏认识；对工艺条件的选择及控制有一定的了解，但对整体协同生产没有概念；有一定职业岗位认知，很难走近一线生产，体验真实生产过程。

（三）目标确定：通过企业走访，调研岗位需求，结合学情及课程标准，本课教学目标确定如下：

知识目标：会识读醋酸精制工艺流程；说清精馏操作的工作原理；掌握工艺条件对生产过程的影响。

能力目标：能进行醋酸生产过程稳态控制。

素质目标：养成严谨的工作作风，树立职业责任感。

熟悉工艺流程、理解工作原理是化工生产技术从业人员的必备能力，对生产过程中出现的参数异常及时处理，是安全高效生产的前提。由此我们确定了教学重难点：

教学重点：醋酸精制工艺及工作原理；

教学难点：工艺条件对生产过程的影响。

（四）策略选择：基于以上分析，本课针对大型化工生产线工艺教学，制定了教学策略。依托学习平台，整合学习资源，让学生认识生产；工艺交互软件帮助学生探究原理、认识设备，熟悉工艺，解决教学重点；中控操作让学生模拟生产过程控制，无缝对接生产，突破教学难点。

二、教学过程

精制工艺流程复杂、精制原理无法观测、实际生产过程中，控制参数异常现象多发，却无法在实际装置上预设和演练，学生无法体验真实生产过程，通过3D工艺动画、工艺闯关程序、原理交互学习软件、仿真软件，为学生创设有效的信息化学习环境，帮助学生认识生产、聚焦工艺、仿真操作，完成学习任务。依托数字化学习平台，服务学生课前、课中、课后学习，实现教学的有效组织和管理。

课前学习，汇报反馈课前，教师在数字化学习平台发布学习任务，学生通过网络检索、走访调研等活动，调查校企合作单位——索普醋酸厂的生产现状，了解醋酸生产过程并形成调研报告上传至学习平台，为课中学习做好准备。

在企业学徒制背景下，本课将企业项目案例引入课堂，组织教学。从初识生产——聚焦工艺——中控操作——总结评价——拓展提高等方面，与学生一起探究索普醋酸厂精制工艺。

（一）初识生产

上课之初，选取学生小组课前的调研视频，面向全班做汇报展示，让大家对醋酸工业化生产有初步的认识。

结合企业师傅访谈及国标对成品醋酸产品的要求，学生了解到“纯度”是衡量醋酸产品质量的一个重要指标，明确精制工段在醋酸生产过程中意义重大。

（二）聚焦工艺

鉴于从业人员岗前培训要求，从“说流程”“认仪表”“析原理”三个环节聚焦醋酸精制工艺：

环节一：说流程。精制工艺流程枯燥复杂，却又是学习工艺的敲门砖，因此用仿真软件化解教学难题，帮助学生熟悉工艺流程是本节课的第一个重点。

结合动画，汇报工艺：有了调研的基础，课上，学生结合醋酸精制工段的厂区3D工艺动画，解说醋酸精制工艺流程。交互式3D动画，让学生犹如置身工艺现场，近距离解说工艺流程，安全、真实，印象深刻。

游戏闯关，工艺再现：学生借助闯关程序，按照塔釜结构、设备布置、工艺解读等步骤，层层闯关。将塔釜元件或设备拖拽至相应位置，如顺序或位置错误，则无法移动设备，同时出现错误点提示。通过闯关游戏，再现工艺流程，充分了解醋酸精制工艺，为就业把好工艺关。

环节二：认仪表。软件导学，认识仪表：认识仪表是生产控制的基本要求，学生通过仿真平台，领取教师发布的关于醋酸精制工段中仪表和控制阀的任务单，完成任务，师生总结。然后以仪表和控制阀相关知识考核，以测代练，强化学生基础认知。

环节三：析原理。醋酸精制从业人员对工艺原理的精通，有助于对工艺现场突发问题的解决。所以，醋酸精制原理是本节课的另一个重点。

交互软件，助力分析：学生参考精馏原理交互软件，总结企业醋酸精制原理。可视化的塔釜内部结构，真实的汽液交换效果，让看不见摸不着的细小变化更加清晰，让复杂的精制原理一目了然。

随堂测试，岗位把关：为了更全面地检测学习效果，教师节选企业员工培训考核试题，编入测试模块，学生登录平台完成测试任务，教师在线统计，实时评价。为学生适应岗位，把好理论关。

（三）中控操作

熟悉了流程，掌握了原理。生产过程中，工艺条件的动态控制直接关系到能耗、安全、效益。所以，工艺条件对生产过程的影响是本节课的难点所在。

扰动操作，得出现象：

本课借助索普公司中控系统仿真软件，在稳态生产的环境下，教师发布扰动任务，学生从进料汽液比、温度、压力、回流比、进料量等参数进行充分扰动，得出现象并总结成扰动报告反馈至教学平台。教师结合现象，归纳总结生产中液泛、溢流等常见事故。

异常现象，应对处理：醋酸精制生产过程中参数异常比较常见，却又无法在实际装置上进行预设和演练，教师在虚拟系统中预设了异常点，模拟参数异常时的工况，学生根据工况异常现象结合扰动经验进行应对处理，填写异常处理工作报告，连同同步录制的学生处理过程视频上传至平台，供企业师傅进行在线点评，探究现代学徒制人才培养的途径。

（四）总结评价

围绕学习平台中的任务点：课前调研、游戏闯关、小组讨论、随堂检测进行过程考核；通过扰动任务、异常处理进行教师和企业师傅双导评价，构建了多元化评价体系。

（五）拓展提高

作为课堂的延伸，学生继续学习网络课程，查漏补缺，并通过仿真软件巩固练习，积极为地方传统企业献计献策，制定“食醋提纯工艺的改进措施”，学以致用，服务社会，提升了职业责任感。

三、教学效果

学而不思则罔，教学过程中：校企合作，将企业生产引入课堂，探索现代学徒制人才培养，实现专业课堂与企业培训对接；原理交互软件，使学生直观形象地观察塔釜内部复杂变化，降低了学习难度；仿真软件，让学生模拟岗位实操，体会企业生产中的参数控制，提高了学习效率；教学平台，有助于检测课堂，延伸课堂，实现了教学功能的最大化。

四、反思与设想

教育永无止境，作为一名专业课教师，对于优化课堂的思考从未停止。一些反思和设想如下：

（一）反思

这样的教学设计与实施虽然已经取得较好的效果，在其他案例学习中也得到了推广应用，但仍有待完善。（1）学生在完成任务过程中面对突发状况和临时提问时缺乏应变能力。今后，要进一步加强学生对突发状况处理能力的训练。（2）对现代学徒制的探索还处在初步阶段，以后还想加入一些企业的元素，让学生更多地了解实际企业生产。

（二）设想

以虚拟厂区为大背景，让学生以厂区导游的身份进入厂区，变学习内容为游览景点展开学习。将精制工段的厂区分为三个景点：

景点一：厂区布局。通过厂区导览图，俯瞰厂区布置，再结合动态工艺流程图解说工艺流程。各组利用语音识别软件，将工艺流程解说词上传至学习平台，供其他小组、教师和企业师傅点评。

景点二：工段车间。学生以厂区工人的身份（值班长、现场工人等）走进厂区熟悉装置流程、重要设备位置、形状、操作规程等。在厂区游览的过程中,设有任务点：（1）遇到“问号”标识需点击问号进行交互操作，如果不能正确答题，可以点击帮助学习相关知识；（2）在故障多发地段，设有二维码，学生扫描二维码可以观看故障发生的现场视频，探寻事故原因，学习应急处理方法；（3）完成所有任务点方可离开进入下一景点。

景点三：中控室。学生在中控室中以中控工的身份领取任务，进行扰动操作和工况异常工况的处理。

在信息技术的助力下，学什么，怎么学，遇到问题如何解决等全部由学生自主控制，更适应差异性学生个体的成长与发展，学生成为了课堂真正的主人，教师自然地实现了角色的转变，以组织者、引导者的身份辅助学生学习，笔者的学生正由“知识型人才”向“创新型人才”逐步转变。