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课程整体设计





江苏省成人高等教育精品资源共享课程申报

化工生产技术课程整体设计






南京科技职业学院

























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一 课程概述

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 “化工生产技术是在原课程化工工艺学的基础上整合了其它课程的相关内容形成的。原化工工艺学是以典型基本无机化工和基本有机化工产品为主导,阐述化工反应原理,评价工艺流程,筛选工艺条件,进行工艺计算。课程内容的编排追求学科体系的完整性,而不是工作过程的完整性,教学方式偏重理论,配有实训,但课时比例也是很小,而且紧密度不够,即使进入企业生产一线实习,装置只能看,不能动,难于培养操作技能。

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改革后的化工生产技术课程就是以典型生产过程生产的产品为主线,以化学反应器为核心,应用基础学科的有关原理,研究化工生产过程操作规律,对各化工生产过程进行操作和操作优化的一门重要的实践性、应用性很强的专业主干核心课程。该课程的学习目标是化工类专业学生综合职业能力的培养和职业的素质养成,对化工类专业技术型高技能人才的培养具有举足轻重的地位,该课程的教学水平和质量一直被视为衡量化工高等教育水准的关键要素之一。

二 课程整体设计

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第一部分  课程设置

一 课程性质

课程适用专业:化工技术专业

适用班级:化工技术专业二年级下学期

教学方式:理实一体化

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本课程为应用化工技术专业的核心课程,面向应用化工技术专业二年级下学期学生开设的,采用理实一体化教学。

随着化工行业产业结构的调整,企业对用人提出了新的要求,为了满足行业、企业的要求,应用化工技术专业的培养目标由原来的常识型转化为技能型,为培养化工生产操作和管理一线高技能人才。依据培养目标岗位和岗位群的具体工作任务,进行归纳提炼转化成典型工作任务,依照专业课程常识与技能的综合程度和教学过程中获得物化学习成果的难易程度,对专业课程按照入门、专项、综合三个学习阶段,对课程进行排序,课程体系的结构得到了优化,使学生经历新学徒、普通技工、高技能人才能力发展的三个阶段。化工生产技术处于应用化工技术专业课程体系中第三阶段,是核心课程,旨在培养化工生产工艺操作和管理一线的高技能人才,专门培养化工生产操作和管理一线的综合技能。

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二 课时安排


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三 前期课程与后续课程

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第二部分 课程学习目标

总体目标

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素质目标

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第三部分   课程设计的理念与思路

1.依据化工行业的特点和化工生产工艺操作、管理岗位要求确定课程学习目标

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由于化工行业的独特性,决定了从事化工生产操作、管理岗位职业要求的特殊性。




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化工生产一线操作和管理人员不仅需要过硬的操作技术,和扎实的化工生产理论基础,同时还需要具有电气仪表、机械设备、环保安全、技术经济等相关理论支撑。其核心能力为能根据仪表显示数据对化工生产运行状态的正常与否进行判断,对导致工况异常状态的原因进行分析,对消除工况异常状态的措施进行正确选择。



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2.依据工作过程导向和职业资格取证重构课程内容

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3.依据化工生产操作岗位的工作过程设计教学流程

按照化工生产操作人员对岗位工作内容的熟悉过程,以企业化工生产操作人员的工作过程或针对给定的新任务的工作训练过程来设计教学流程

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4.依据课程能力目标构建课程实践训练体系


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为了实现课程能力目标,课程组经过精心构思,通过校企合作开发,构建了四位一体实践训练体系。四位有两层含义,其一,即仿真、小型实物、流程级实物装置计算机虚拟运行和实际生产装置;其二,即单元操作,单元反应操作、工段级流程操作和全流程操作通过两个四位一体的操作训练,学生的能力体系可实现从零碎的向整体转化;从简单向复杂转化;从虚拟操作向真刀真枪实际操作转化。

5. 按照“行为导向”、“因材施教”原则,采用理论—实践一体化教学

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6.依据学生认知规律和生产过程的复杂性设置课程教学环节

学生的认知规律是从简单到复杂,从具体到抽象。为更好地实现课程目标,依据学生的认知规律设置了三个递进式的教学环节

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7.依据成人教育学生特点,建设课程资源共享平台,实现课程的开放性,为学生提供多途径学习方式

成人教育(高起专)学生基础相对薄弱,面授时间仅利用业余时间,依据这个特点,本课程建立课程资源共享平台,通过校园网实时浏览及自主学习全部电子教案、多媒体课件、电子教材、实训引导书、习题、试卷和部分教学视频;通过校园网实时浏览及自主学习化工总控工中级工技能考核应知部分试题库,题库涵盖了化工操作工所必须掌握的基本常识,包括基础化学、化工制图与化工机械、化工仪表及自动化、安全与环保、工业催化与反应、化工基础数据与主要生产指标、生产过程与工艺、化工单元操作等部分。通过全面的训练,使学生对化工岗位所需掌握的常识有全面和系统的理解,并且对学生的自主学习和针对性学习提供帮助;通过校园网(http://58.213.151.143:8080)实时浏览及自主学习均四甲苯气固相气催化氧化制均苯四甲酸二酐生产技术和乙苯脱氢制苯乙烯生产技术,可进行操作训练和自主学习训练。



第四部分  教学内容与学习情境设计

化工产品数以百万计,各个产品生产的方法、技术、流程、设备又千差万别,因此,大家不可能去研究、先容、熟悉每一个产品生产过程,教学内容的载体必须具有典型性、先进性、覆盖性和可行性。

  1. 教学内容和学习情境的选取

学习情境来源于化工生产实际,选取注重典型性、先进性、覆盖性、挑战性、可行性。

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经过精心选择与改造,课程组将四个职业情境转化为四个学习情境,均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酐生产技术、乙苯脱氢制苯乙烯生产技术、苯加氢制环己烷生产技术、苯酐和辛醇反应生产邻苯二甲酸二辛酯生产技术。

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二、教学内容的组织与安排

1.学习情境基于认知规律,系统化设计,从简单到复杂。

本课程的学习情境从单元级生产技术入手,到工段级生产技术,再到全流程级生产技术,学习难度层层推进,覆盖的常识点逐渐增加,有序地实现教学目标


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2.课程教学以学生为主体,以能力培养为核心。

通过职业情境式教学将理论常识镶嵌在实践教学中,使理论常识与实训操作融为一体。确保学生在提升自己的能力的同时掌握了足够的理论常识,拓宽了学生的视野,为学生今后可持续发展奠定了良好的基础。

三、能力训练项目设计

本课程设置四个学习情境,共有28个能力训练项目。单元级均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酐生产技术有四个能力项目,分别是App模拟操作训练,实训装置开车、停车和正常操作,工艺条件改变操作及常见事故处理,单元级乙苯脱氢制苯乙烯生产技术有四个能力项目,分别是自主学习App操作,实训装置操作,工艺参数优化,异常情况处理。工段级苯加氢制环己烷生产技术有8个能力项目,分别是苯加氢流程图的识读,固定床反应器的认识,催化剂的认识、装填、活化与卸载操作,开车准备,正常开车与日常维护,正常停车操作与常见故障处理,设备的维护和保养,技术经济指标的核算。全流程级苯酐和辛醇反应生产邻苯二甲酸二辛酯生产技术学习情境设置了12个能力项目,分别是识读生产装置的工艺流程图,配置工艺流程,熟悉生产装置,釜式反应器结构以及传热装置的选用,搅拌装置、传动装置及轴封装置的选用,工艺参数的确定,釜式反应器的物料衡算,成本分析、开车、停车以及事故处理、编制工艺技术规程和开停车方案等。

四、教学进程表

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教学内容的具体表现形式

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第五部分  教学方法与手段

一、课程教学组织与安排

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学习情境3中教学单元9——苯加氢生产装置工艺流程的认识,教学的组织与安排步骤如下:

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具体实施步骤:


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二、教学方法与手段

(一)教学模式的设计与创新

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经过多年的教学改革,按工作过程完整的思路,遵循行动导向 因材施教原则,以典型工作任务分析作为课程教学目标和课程教学内容设置的依据,教学直接针对生产岗位的需要,按照化工生产操作从业人员对岗位工作内容熟悉过程重构教学内容体系,构建工作过程完整而不是学科完整的学习过程。

新的教学方法将摒弃理论教学与实践教学分离,阶段式教学的模式,将实践教学融入到理论教学过程中,采用边实践,边理论的理实一体化教学模式,安排4个学习情境,28个教学单元,以生产4种产品的典型化工生产过程为教学载体,将常识和能力融入工作过程中,采用不同的反应技术,从多方面实现对学生操作技能的训练,并结合相关的理论常识支撑,通过单元级、工段级和全流程级训练,实现学生高技能素质的培养。

为了提升学生的职业技能,本课程还设置了去生产企业学习的环节,利用企业的真实环境,通过真刀真枪的实训操作训练,使学生在动手技能、设备操作技能等方面得到明显提高。

采取分组教学,发挥学生的主体作用,学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作等完整实践过程,掌握职业技能、获得专业常识,构建自己的经验和常识体系。

(二)教学方法和手段的多样化

1.多种教学方法的运用

本课程主要采用任务式、讨论式、理实一体化、案例、全程项目贯穿式等多种教学方法,鼓励学生独立思考,培养学生的操作技能、创新意识和职业素养,最大限度地发挥学生的潜能,实现教学质量的提高。

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2.多种教学手段的运用


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本课程校园网上资源丰富,学生可通过校园网随时学习。同时通过校园网可进行操作训练和自主学习训练。

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利用仿真App训练教学。基本掌握了装置开、停车,故障处理等操作方法;

利用单元级小型真实投料装置训练教学。通过单元级装置实物投料训练,使学生真切的感受到生产是从原料到产品的一个过程,为生产一个合格的产品必须维持好工艺操作条件。

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利用实物装置计算机虚拟运行训练教学。实物装置计算机虚拟运行是既可看又可动手操作,同时不存在安全、环保。可以给学生建立工段和全流程概念,在流程中学习装置的开停车、正常操作、故障处理等操作。采用虚拟运行可比真实生产装置更加灵活,可取任一岗位进行独立操作,可即开即停,可任意设置故障,可操作不当重新操作。适合学生的学习和职工培训。

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利用ChemCAD可进行化工过程模拟或流程模拟。利用计算机App模拟,可进行化工生产不同方案和工艺条件的探讨和分析。

利用校外实训基地,针对本课程设置的学习情境,安排学生进入企业真实生产性装置进行认识性训练,以提升学生的常识、技能和素质,使学生真正做到零距离对接。

  1. 考核方式的改革

课程组探索采用过程性评价与终结性评价结合、课程考试内容与职业资格考试内容相结合、教师评价与学生评价相结合的多元化评价方式。

1)过程性评价与终结性评价相结合

学业评价采取过程性评价与终结性评价相结合。其中过程性评价主要由学生提交的每个单元的单元测验(客观题,网络自动评分)、单元作业(主观题)成绩以及学生参与在线话题讨论及作业互评的情况组成,终结性评价则是在课程学习结束后的在线考核。过程性评价在总成绩中占 70%比例,终结性评价占 30%。单元测验、单元作业由于有提交截止时间的要求,对学习者及时在线完成单元测验与单元作业起到有效的督促作用;学习者在各单元的在线课堂讨论内容则能够客观反映其对相关常识点的掌握和理解程度。课程学习结束时,学习者要参加在线的课程考试,考试题分客观题和主观题两部分。客观题由学习者在线完成提交后系统自动判分;主观题由学习者在规定时间内完成并提交,由教师批改赋分。


序号

考核类别

考核项目

考核内容

考核要求

分值

比例

1

过程性考核

操作技能

均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酐技术

达到学习情境1能力目标

9

58%

乙苯脱氢制苯乙烯技术

达到学习情境2能力目标

9

苯加氢制环己烷技术

达到学习情境3能力目标

16

邻苯二甲酸酐和辛醇反应制邻苯二甲酸二辛酯技术

达到学习情境4能力目标

24

平时表现

工作态度

达到素质目标

4

12%

团结协作

4

工作规范

4

2

终结性考核

理论考试

试卷

达到课程常识目标

30

30%


合计



100

100

1


2)教师评价与学生评价相结合

为了进一步调动学习者的学习热情,学业评价还采取教师评价与学生评价相结合的方式。学生在学习过程中的学习态度由教师借助网络数据来进行评价,学习者在每个学习单元提交的单元作业则是由学生互评得出成绩。

3)课程考试与职业资格考试相结合

针对化工生产技术课程特点,在考核内容方面,将课程考试内容与职业资格考试内容相结合,参考《国家职业标准》中化工总控工岗位的职业技能标准,以职业等级中的中级为技能要求,立足本岗位操作必须掌握的基本理论常识、操作规范和设备保养、维护、安全生产、环境保护等常识,并结合岗位的实际操作,制定相应的考核内容和考核要求。

第六部分     教材、资料

教材主要采用由课程组老师主编2015年由化工出版社出版的国家职业教育“国家级规划教材——《有机化工生产技术与操作》

主要参考资料:(校本教材)

1)陈学梅等主编《化工生产技术》;

2)郑根武等主编《釜式反应器反应原理及岗位操作技术》;

3)陈学梅等主编《固定床反应器反应原理及岗位操作技术》;

4)吴永贵主编《化工实训装置操作规程》;

5)陈健主编《化工实训基地培训教材》;

6)东方仿真《化工厂3D虚拟现实仿真App》。


三 教学条件

1.师资队伍

1.师资队伍

姓名

主要学历

专业

毕业院校

企业工作时间

备注

陈学梅

本科

化学工程

江苏理工学院

15

教授/高工

张金龙

本科

化学工程

华东理工大学

22

副教授/高工

吴莉莉

研究生

化学工程

南京工业大学

/

副教授/技师

任春梅

研究生

化学工程

南京理工大学

/

讲师/技师

金银开

本科

化工设备与技术

辽宁石油化工大学

30

工艺和设备主任/高工

徐建良

研究生

化学工程

华东理工大学

3

教授/工程师

潘  勇

研究生

化学工程

昆明理工大学

/

副教授/技师

郑根武

本科

化学工程

北京化纤工学院

14

教授/高工

李冬燕

研究生

化学工程

南京工业大学

/

讲师/技师

吴永贵

本科

化学工程

华东理工大学

5

高级实验师

于清跃

博士

化学工程

南京工业大学

7

副教授/工程师

王明权

研究生

化学工程

江南大学

15

工程师

于  荟

研究生

化学工程

南京工业大学

/

讲师/技师

张栓存

本科

化学工程

北京化工大学

30

高工

徐  意

本科

化学工程

大连理工大学

28

高工


课程组有专职教师12名,企业兼职教师3名,专职教师中100%具有双师素质,具有3年以上化工企业工作经历的7人,其中有2人赴新加坡接受新的职教理念等培训,1人入选江苏省六大人才高峰项目第五批培养对象;硕士及以上学位7人;高级职称6人,其中正高3名,副高3名,中级职称6名;100%具有相关职业资格证书;50岁以上4人,40504 人,40岁以下4人,50岁以下专任青年教师100%具有研究生学历。教师队伍的双师结构、职称结构、学历结构、年龄结构合理,政治思想素质和业务素质高。课程组专职教师分别来自江苏理工学院、南京工业大学、华东理工大学等全国各地不同的高等院校(九所高校),优势互补,学缘结构合理。


2.校内实训设备与实训环境

本课程的实践性教学资源,无论硬件,还是App都位于全校的前列。

校内教学场所

校内教学场所主要有化学反应操作实训中心、化工生产技术实训中心、化工单元操作实训中心、化工仿真实训室、化工总控工理论实训室、ChemCAD流程模拟实训室、校内实训基地等。

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3.校外实习基地

校外实训基地承担本课程部分环节的教学任务,是校内实训基地的有益补充,同时给学生一个真实的企业生产环境,利用企业的学问氛围,进行项目化的教学。这是部分能长期提供实训场所的企业。

序号

基地名称

依托单位

建立时间

1

金浦集团钟山化工厂

金浦集团钟山化工厂

2004

2

中国石化镇海炼化分企业

中国石化镇海炼化分企业

2004

3

镇江奇美化工有限企业

镇江奇美化工有限企业

2003

4

扬子江药业有限企业

扬子江药业有限企业

2003

5

扬农化工股份有限企业

扬农化工股份有限企业

2003

6

徐州中能硅业科技发展有限企业

徐州中能硅业科技发展有限企业

2008

7

新浦化学(泰兴)有限企业

新浦化学(泰兴)有限企业

2003

8

瓦克化学张家港有限企业

瓦克化学张家港有限企业

2006

9

陶氏化学(张家港)有限企业

陶氏化学(张家港)有限企业

2006

10

苏州PPG包装涂料有限企业

苏州PPG包装涂料有限企业

2003

11

上海道普化学

上海道普化学

2006

12

塞拉尼斯多元化工有限企业

塞拉尼斯多元化工有限企业

2007

13

宁波万华聚氨酯有限企业

宁波万华聚氨酯有限企业

2005

14

南京南科环境工程有限企业

南京南科环境工程有限企业

2003

15

南京磷肥集团有限企业

南京磷肥集团有限企业

2003

16

南京金浦锦湖化工有限企业

南京金浦锦湖化工有限企业

2008

17

南京帝斯曼东方化工有限企业

南京帝斯曼东方化工有限企业

2003

18

连云港奥德赛化工有限企业

连云港奥德赛化工有限企业

2003

19

空气产品(中国)有限企业

空气产品(中国)有限企业

2007

20

江苏索普集团有限企业

江苏索普集团有限企业

2003

21

江苏七洲化工有限企业

江苏七洲化工有限企业

2003

22

惠生(南京)化工有限企业

惠生(南京)化工有限企业

2007

23

红太阳长江涂料有限企业

红太阳长江涂料有限企业

2003

24

杜邦高性能涂料上海有限企业

杜邦高性能涂料上海有限企业

2005

25

中石化金陵化工一厂

中石化金陵化工一厂

2002


四 建设规划

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29





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