经过三十多年的发展,中国高等职业教育取得了巨大成就,高职院校数量已经占据了中国高等教育的半壁江山,高职院校培养的高技能人才在各行业中承担着重要的角色,高职教育是高等教育的一种重要类型已经成为广泛的共识。2006年教育部发布 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》,高职院校的教学改革重点转移到了内涵建设,加大课程建设与改革的力度[1]。2015年,教育部印发 《高等职业教育创新发展行动计划(2015-2018)》,要求将学生的创新意识培养和创新思维养成融入教育教学全过程,为高等职业教育的发展提出了更高的要求。中国高等职业教育已由硬件建设转为内涵建设,教学改革已从宏观深入到了微观。而在内涵建设上,微观层面的课程建设和改革、课堂改革是第一战场,直接决定了人才培养质量的高低。

精细化工是石油和化学工业的深加工,精细化工产品具有针对性强、科技含量高、附加值高、注重技术创新的特点。一个精细化工产品的研发过程一般要经过实验室小试、中试放大和工业化生产三个阶段。根据精细化工技术专业实践性和创新性强的特点,形成了以企业调研为基础、以工作过程为主线、以能力培养为中心的课程开发模式。教学过程中充分利用信息技术,灵活利用 “第二课堂”、“翻转课堂”等教学形式,调动学生学习兴趣和积极性,提升课堂教学质量。众多研究者针对上述方面进行了有价值的探索和尝试,取得了一定的成果[2-5]。

分析目前精细化工技术专业的教学改革成果,我们可以发现现有的教学改革的目标是培养具有一定理论水平和较高实践技能的高素质人才,侧重实验室小试能力和生产设备操作能力的培养,忽视甚至略过了中试放大环节,割裂了实验室小试、中试放大和工业化生产之间的内在联系,导致学生无法建立正确的专业认知结构,创新能力、发展潜力低,与中职教育的培养目标重合度大。鉴于此,杭州职业技术学院精细化工技术专业进行了大量的教学改革探索,围绕小试、中试放大和生产与管理三个核心能力进行课程体系的开发,凸显三个核心能力的联系与区别,以培养学生的操作技能为核心,注重学生中试放大意识的培养,全面提升学生的创新和研发能力。上述三个核心能力中,关于中试放大能力的培养在高职层面尚未有相关报道。本文从中试放大的重要性出发,分析了在高职精细化工技术专业中培养中试放大意识的重要性和必要性,通过学情分析,说明了培养学生此能力的可行性,最后介绍了相关的教学策略,为精细化工技术专业的教学改革进行有价值的实践和探索[6]。

1 中试放大在精细化学品研发过程中的重要性

浙江省作为精细化工强省,精细化工产业在国民经济中占有重要的地位,培养大量高技能和具有一定创新能力的专业人才,对经济和社会发展具有重要的意义。为了更合理的利用原料,降低生产成本,减少单位产品的一次性投资,精细化工的生产装置日趋大型化。众多研究者花费了大量人力物力进行了新方法的研究,以期达到缩短放大周期,提高工业化过程的效率。一些公司相继成立 “发展部”,专门指导中间试验和工业放大过程。中试放大工作贯穿于从小试试验直到完成工业生产的整个过程,包括各级放大的方案和设备设计,具体的试验、试验结果的处理及应用等[7]。

比如,氨基取代烷基的反应[8]：

该反应是醚于0℃下向氨水中滴加,且温度对反应的选择性影响极大。小试装置(500 mL)收率可达50%,而装置放大20倍(10 L)后的收率仅有20%,有大量聚合物生成。采用小试的工艺条件在放大装置下无法顺利得到产品,必须采取相应的方法消除 “放大效应”。经过对实验结果的分析,放大了收率低,极有可能是滴液点处温度过高所致。于是在放大装置上安装了醚液的喷雾装置,收率稳定的到达了小试水平。

由此可见,中试放大环节在精细化工产品的整个生产过程中起着举足轻重的作用,直接关系到产品的产业化生产能否实现。教学过程中学生中试放大意识的培养,能显著提升学生的创新能力和未来发展潜力,加强此方面的学习和锻炼非常重要。。

2 教学改革的可行性分析(以杭州职业技术学院为例)

就目前而言,将中试放大作为职业岗位核心能力,在高职教学改革中尚未见报道。通过对学习者特点、认知能力等方面的分析,探讨在高职层面培养学生中试放大能力的可行性。

2.1 学习者起点水平及分析

学习者为大二学生,经过一年的专业知识学习,对基本化合物的名称(烷、烯、苯等)、基本的反应原理(酯化、卤代、消除等)、基本的实验仪器(烧瓶、烧杯、冷凝管)、一些基本的操作(加热、搅拌、冷却、过滤、离心等)以及简单的分析手段(滴定、分光光度等)都具有了一定的了解。学习者在某些具体操作方面(如滴定)具有较高的操作水平,但在原理分析、解决问题方面的水平普遍偏低。学习者只能勉强承担教学任务的某一局部工作,而且对影响过程的因素缺乏正确分析,易把主要因素和次要因素混淆,导致实验结果的真确度偏低。