基于“学—问—讲—练”的生产实习教学模式改革

作者: 李岩

基于“学—问—讲—练”的生产实习教学模式改革0

[摘 要] 当前工科专业生产实习遇到许多问题,如学生无法实际操作生产装置,对装置认识不足;企业现场讲解不够充分,容易形成走马观花式参观;企业现场噪声大,学生听不清讲解,实习积极性不高。针对上述问题,中国石油大学机械与储运工程学院从教学方法和考核方式两个方面进行了自主学习教学改革。在教学方法上,让学生开展自主学习,预先了解每一套实习装置,现场实习时认真听讲解,积极交流和探讨。学生在现场实习后,再分成不同的小组,利用网络和实习教材等制作一套多媒体课件向全体学生汇报,各组汇报后学生自由提问和讨论。通过改革考核方式,将最终成绩分为实习日记、实习表现、实习汇报、实习报告和实习考试五个大项,从多个维度考查学生的综合能力。

[关键词] 生产实习;“学—问—讲—练”;自主学习;小组汇报;多维度评价

[基金项目] 2021年度教育部产学合作协同育人项目“基于现代信息技术的实景化仿真实习教学方法”(202102028035)

[作者简介] 李 岩(1988—),男,山东临沂人,博士,中国石油大学(北京)机械与储运工程学院副教授,博士生导师,主要从事计算流体力学与传热学、等离子弧焊接工艺研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)21-0063-04 [收稿日期] 2022-08-25

引言

生产实习是过程装备与控制工程专业教学计划中的重要组成部分,是学生认识过程工业装备和控制的重要方式,是理论联系实际的有效手段。通过生产实习让学生了解本专业在过程工业中的作用和地位,对毕业后从事的技术工作有所认识,为适应从学生到工作者的过渡做好思想准备。

笔者所在的中国石油大学(北京)过程装备与控制工程专业建有比较成熟的生产实习教学模式[1],每年有三周的生产实习时间,一周在校内自建的设备拆装室进行典型石化设备拆装,两周在炼化企业进行校外生产实习。校外实习一是去燕山石化炼油厂和化工厂,使学生了解炼油化工的基本工艺流程,对炼油化工设备的基本结构和作用有清楚的认识;二是去燕化机械厂,掌握炼油化工机械设备的基本制造方法和制造流程。通过生产实习能够让学生对所学专业知识和毕业后从事的技术工作具有实际的认识,为适应从学生到工作者的过渡做好思想准备。

近年来,石油类专业的生产实习普遍存在场地联系难、实习费用高、动手操作少、校企安全压力大、实习效果不理想等问题[2-4]。笔者在带队实习过程中也遇到了类似的问题:(1)企业装置大部分在生产运行中,学生实习时只能远观,无法近距离操作,对装置认识不够深入。(2)暑期实习时,企业接待的高校学生非常多,因此企业人员现场讲解不够充分,容易形成走马观花式参观。(3)企业工人虽然现场操作比较熟练,但是有些工人师傅不能条理清晰、层次分明地讲解工艺原理和设备结构,不利于学生迅速掌握关键要点。这些问题是高校本身无法解决的,因此如何在高校力所能及的范围内改进实习教学模式、提高实习效果尤为重要。经过多年的实习探索,本专业建立了“学—问—讲—练”四合一的教学模式,通过学生“自主学”“积极问”“分组讲”“动手练”等四个抓手,提高了学生的实习效果。

一、“学—问—讲—练”四合一的教学模式

本专业的改革重点在于生产实习教学方法,改变传统生产实习中学生被动地听、走马观花地走过场的模式,让学生全程主动参与“学—问—讲—练”的实习过程,达到知行合一的实习效果。

(一)自主学

实习前给学生布置任务。本专业教师根据多年的生产实习经验,自主编写了《过程装备与控制工程专业生产实习指导书》,并提前发放给学生。指导书详细介绍了生产实习中的重要工艺装置和设备,让学生针对每套实习装置带着问题去预习,比如了解装置是做什么用的、怎么操作的、需要怎样维护、主要结构和部件有哪些、容易出现的问题及解决办法等。同时,让学生根据自己的兴趣点准备一些问题,在实习过程中可以询问现场的企业专家。

当天实习结束后,学生在住宿地提供的教室内完成实习日记,根据当天的实习内容、实习教材以及在网上查阅的资料等,在日记中阐明实习过程中交流的问题,以及通过这样的探讨有哪些收获和感想。

(二)积极问

在实习中要求学生严格遵守企业的安排和规定,认真听从现场企业专家的讲解。学生在自主学习阶段遇到的一些问题或者是比较感兴趣的地方,提前准备好若干问题,在实习中带着问题去跟专家交流和探讨,从而真正掌握实习装置的工艺原理、设备结构以及装置运行中的主要注意事项。

(三)分组讲

全部实习结束后,将学生分成5人左右的小组,每个小组选择一套实习装置,分别制作PPT课件,按照整个实习过程所掌握的知识点向其他小组的同学介绍该套装置的用途、工艺原理、结构和操作要点等内容,并可加入个人收获和感受。每个小组汇报后,其他组可以进行提问,由汇报组全体组员回答,回答后由指导教师进行点评。通过这种考查模式,既培养了学生的团队协作能力,又提高了学生的自我展示和表达能力。

(四)动手练

企业实习现场往往在正常生产中,学生是不能参与动手操作的,通常只能在监控室观看计算机自动化操作。对于过程专业的学生来说,缺少对设备结构的详细认识,因此本专业建有设备拆装实验室,装备了炼厂和化工厂常用到的泵、压缩机、闸阀、截止阀等设备,学生自己动手拆装,详细了解设备内的每个零件单元,帮助学生从理论知识上升到实际结构,真正掌握每套设备的使用。此外,课程设有石油炼化单元仿真系统,学生在计算机上对炼厂实习过的众多石油加工工艺进行了仿真操作练习,通过对加热炉、反应器、塔器、泵、压缩机、阀门等各种炼化装置和设备单元的模拟操作,进一步巩固了生产实习效果,达到了理论与实践的深度结合。

二、生产实习新措施

本专业通过了中国工程教育专业认证,按照工程教育专业认证要求建立了四合一的生产实习教学模式。该模式基于OBE理念反向设计教学过程,根据专业毕业要求指标点的支撑需要制定课程教学目标,然后根据课程目标设计实践教学内容。为了达成课程目标,本专业在生产实习环节加入了很多新措施,如下所述。

当前工程教育专业认证是本科教学的主要趋势,安全、环保、法律、经济等非技术因素是其中一个必要的指标,实习实践类课程是开展此类教学的一个重要抓手。除了上述的基本教学模式外,本专业在实习教学中还加强了安全教育与考核,强化学生的安全、环保和法律意识,主要教学环节有以下四点:(1)实习前进行全体动员,给学生布置实习任务和要求,让学生了解整个实习过程和注意事项,让学生从心理上认真对待实习。(2)给学生播放实习安全、环保和法律相关的教育视频,提高学生对这些方面的认识,切实遵守实习过程中学校和企业的各项规章制度,听从带队教师的安排。(3)入厂前进行安全知识考试,不合格者不允许入厂实习,保证每名学生都熟悉企业的安全生产规章制度。(4)实习期间,组织教师或企业专家开展安全、环保和法律等非技术因素的相关讲座,严格要求学生遵守实习纪律,对于违反者取消当年的实习资格。近年来,学生在安全、环保、法律等非技术因素方面的能力迅速提升,较好地达成了教学目标。此外,生产实习教学过程加入了一项负责人能力的培养,让每个小组成员轮流担任负责人,组织好当天的实习任务和仿真操作训练,就实习中遇到的问题组织大家交流讨论,共同解决问题。负责人总结小组当天的实习情况,提交一份负责人报告。通过上述措施,既培养了学生的团队协作能力,又提高了学生的自我表达能力,同时对于培养学生的组织协调能力以及担任团队负责人的角色具有一定的促进作用。

实习期间,教师和学生在一起吃住,一起入厂实习,二者有很多交流的时间,可以充分利用好这些时间,增加教师和学生的彼此认识和深入交流。实习期间,组织教师针对学生的实习内容进行补充,增加教师与学生之间的交流。教师针对学生反馈的问题进行集中解答,也可以介绍学习经验和工作心得,通过自己的亲身经历,教导学生该怎样学习、怎样面对挑战、怎样面对挫折,以及是读研从事科研道路还是毕业后工作、是否自主创业等,教师丰富的经验能够给学生很大的帮助,引导学生走正确的道路,少走弯路。

开展了企业工人与学生的交流,邀请工人讲述企业发展的历史,宣传企业文化和党建工作,特别是一些优秀事迹的报告,带给学生正能量,鼓励学生积极奋进。同时讲述一线工人多年来的实际工作体会、如何适应从学生到工人的转变、如何面对企业生活等经历,在校期间应该做好哪些职业规划和人生规划,这对学生是非常有帮助的。在专业实习期间,部分班级的党支部主动联系企业党支部进行党支部共建活动,受到了企业的极大欢迎,实现了专业技能和党建工作的共同进步。

三、考核方式改革

教学方法的改革必然带来考核方式的改变。本专业开展了多种形式的考核,加强形成性评价,将学生成绩依据实习汇报、实习日记、实习表现、实习报告和实习考试五个大项进行综合评价。

(一)实习汇报(10%)

设置学生打分环节,学生分组汇报和回答问题后,其他组和指导教师分别进行打分,学生本项成绩由指导教师打分的平均分(80%)和学生打分的平均分(20%)计算得到。

(二)实习日记(10%)

统一实习日记的格式,根据撰写情况把实习日记划分为A、B、C、D四个成绩段,每个成绩段对应相应的分值,加强形成式评价,对认真写实习日记的学生给予加分奖励。

(三)实习表现(10%)

听从指导教师和企业安排,认真遵守生产实习安全规章制度,保证出勤率。该部分中对现场实习中积极提问和交流的学生给予加分奖励。

(四)实习报告(45%)

本专业统一要求报告的格式,发放报告模板让学生将本次实习内容进行总结整理,要求内容完整,实习装置都要进行介绍,缺少者扣分。报告条理清晰,格式规范,鼓励学生以实习日记为基础撰写报告,对于原创的实习报告给予高分。如果发现有抄袭者,必须要求其整改,直到合格才允许提交报告。

(五)实习考试(25%)

根据生产实习的特点建立了实习试题库,每年实习结束后从试题库中选择与当年实习相关的试题对学生进行考核。

实习结束一周内,学生要提交所有考核资料,如有缺少者,该部分成绩为零。实习指导教师针对这五项考核要素独立分工进行评价,最后综合到一起得到学生的总成绩。

四、生产实习改革效果

本专业所建立的“学—问—讲—练”四合一的教学模式,能够在一定程度上调动学生参与实习的积极性,通过小组成员之间的自主学习和相互学习,极大地促进了学生的参与度,有利于学生更加快速地掌握实习中的重要知识点。

本专业对比了“学—问—讲—练”四合一的教学模式实施前后学生的成绩,如表1所示。从表1中可以看到,教改实施后学生的平均分达到了81.67,比教改前提高了3.55分。优秀率(90分及以上)更是从5.80%提高到了16.67%,提高了将近2倍,优良率(80分及以上)从43.48%提高到了62.12%,60%多的学生取得了较为优异的成绩。60~69分的学生比例从7.25%降到了3.03%,这说明成绩优异的学生大幅增加了,成绩较为靠后的学生也减少了一半以上,由此可见,本次生产实习改革取得了优异的效果。

结语

针对当前工科专业生产实习中存在的主要难题,本专业建立了“学—问—讲—练”四合一的教学模式,通过学生“自主学”“积极问”“分组讲”“动手练”四个抓手,提高学生的实习效果。开展了多种形式的成绩考核,加强形成式评价,将最终成绩依据实习汇报、实习日记、实习表现、实习报告和实习考试五个大项进行评价。教学改革实施后取得了优异的效果:学生优秀率提高了近两倍,成绩靠后的学生也减少了一半以上。

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