基于“專業(yè)認證+新工科”的中醫(yī)藥院校化工原理課程設(shè)計實踐

教學(xué)初探馬雅鴿 張希 楊婧娟 曹冠華 趙聲蘭

【摘 要】

構(gòu)建適用于中醫(yī)藥院校的校際聯(lián)合、虛實結(jié)合的化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)新模式，培養(yǎng)具有中醫(yī)藥背景的新工科人才，助力云南省“三張牌”建設(shè)。對化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)模式構(gòu)建和創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式。組建“昆明理工大學(xué)+云南中醫(yī)藥大學(xué)化工原理課程聯(lián)盟”，利用團隊新構(gòu)建的中藥經(jīng)典名方和功能食品組方設(shè)計及干燥過程衡算的虛擬仿真實驗平臺，使學(xué)生先進行虛擬構(gòu)建課程設(shè)計的整體思路；再通過線下指導(dǎo)完成課程的設(shè)計內(nèi)容優(yōu)化，從而打造化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)新模式。以學(xué)生為中心，以國家、云南省、社會市場化所缺新型工程專業(yè)人才培養(yǎng)為目標(biāo)，給學(xué)生更廣闊，更自由的思考空間，并注重素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，尤其對工科思維能力，批判性思維能力和解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的教學(xué)模式構(gòu)建和創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】 新工科；專業(yè)認證；中醫(yī)藥院校；化工原理課程設(shè)計；實踐教學(xué)新模式

【中圖分類號】G642.3?? 【文獻標(biāo)志碼】 A??? 【文章編號】1007-8517（2023）04-0115-04

Preliminary Study on Practical Teaching of Chemical Engineering Principle Course Design in

TCM Colleges and Universities Based on “Professional Certification+New Engineering”

MA Yage ZHANG Xi YANG Jingjuan CAO Guanhua ZHAO Shenglan*

Couege of Trodition Chinese Medicine，Yunnan University of Chinese Medicine， Kunming 650500， China

Abstract：

To build a new practical teaching model of chemical engineering principle course design that is suitable for traditional Chinese medicine colleges and universities and combines the virtual and the real， train new engineering talents with traditional Chinese medicine background， and help yunnan province to build the “three cards”. Construct and innovate the practical teaching mode of chemical engineering principle course design and change the traditional teaching mode. The “chemical Engineering Principle course Alliance of Kunming University of Science and Technology + Yunnan University of Traditional Chinese Medicine” was established， and the virtual simulation experiment platform of traditional Chinese medicine classic recipe and functional food recipe design and drying process balance calculation was newly built by the team， so that students could first develop the overall idea of virtual construction course design. Through offline guidance to complete the curriculum design content optimization， so as to create a new model of chemical principle curriculum design practice teaching. To students as the center， to the state， yunnan province， they lacked social market-oriented new engineering talents as the goal， to give students a broader， more thinking space of freedom， and pay attention to the cultivation of the quality and ability， especially for engineering thinking， critical thinking ability and the teaching model of cultivating the ability of solve the problem of complicated engineering construction and innovation.

Keywords：The new Engineering; Professional Certification; Chinese Medicine Colleges and Universities; Chemical Principle Course Design; New Mode of Practice Teaching

1 “專業(yè)認證+新工科”背景下中醫(yī)藥院?；ぴ碚n程設(shè)計實踐教學(xué)改革的背景和意義

1.1 我國“專業(yè)認證+新工科”的現(xiàn)狀和趨勢 工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)［1］。中國自2006年開展工程教育認證，目的是構(gòu)建中國工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系，推進工程教育改革，進一步提高工程教育質(zhì)量，提升國際競爭力。隨著工程教育改革的逐步進行，科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)生變革，中國積極推進“新工科”建設(shè)以服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展等一系列國家戰(zhàn)略，全力探索工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗，助力高等教育強國建設(shè)。如何在“新工科”和工程教育專業(yè)認證背景下開展專業(yè)教學(xué)改革，一直是業(yè)界專家學(xué)者思考的問題［2］。

1.2 全球“專業(yè)認證”的現(xiàn)狀和趨勢 發(fā)達國家為全球政治經(jīng)濟新格局中保持領(lǐng)先地位和技術(shù)優(yōu)勢，制定新的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃，美國的“先進制造伙伴計劃”和“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”、德國“2020高技術(shù)戰(zhàn)略”和“工業(yè)4.0 ”、法國“新工業(yè)法國”、英國“工業(yè)2050戰(zhàn)略”和日本“機器人新戰(zhàn)略”等［3］。英、美等國已在注重學(xué)生實踐能力培養(yǎng)，德、法等國則在拓展學(xué)生知識面。我國在應(yīng)對這一變革，積極推進工程教育認證和“新工科”概念來逐漸形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”及“北京指南”［4］，新工科一經(jīng)提出便進入轟轟烈烈的探索階段。在此過程中，新工科理論研究和改革實踐出現(xiàn)并日漸增多，呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢［5］，促使我們對新經(jīng)濟背景下中醫(yī)藥院校的工程教育實踐教學(xué)體系改革的探索和創(chuàng)新。

近年來，國外醫(yī)藥院校的工科專業(yè)工程實踐教學(xué)體系從傳統(tǒng)的教學(xué)模式上不斷創(chuàng)新、改革從加入模擬實踐課程以提高學(xué)生的自信心，讓學(xué)生更有動力學(xué)習(xí)，提高專業(yè)技能［6］，虛擬仿真模擬與游戲模擬的教學(xué)模式嵌入到工程實踐教育中［7-9］，學(xué)生們對該教育模式的滿意度更高，同時對未來職業(yè)能積極的去深入了解。

1.3 中醫(yī)藥院?；ぴ碚n程設(shè)計實踐教學(xué)改革的必要性 云南中醫(yī)藥大學(xué)作為云南唯一一所醫(yī)、理、工、管多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合性中醫(yī)藥高等院校，除了開辦有中醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)外，還開辦有制藥工程、藥物制劑、食品質(zhì)量與安全等工科專業(yè)。這三個工科專業(yè)在中醫(yī)藥院校一直以來存在工科基礎(chǔ)薄弱的問題。在國家順應(yīng)國際形勢，提出“新工科”理念，全國范圍內(nèi)推進工科類專業(yè)國際化工程教育專業(yè)認證，未來可能輻射所有專業(yè)實行專業(yè)認證制，這對中醫(yī)藥類院校都將是極大的考驗。因此，如何夯實中醫(yī)藥院校的工科基石，是所有中醫(yī)藥院校都亟待解決的問題。

1.4 中醫(yī)藥院?；ぴ碚n程設(shè)計實踐教學(xué)創(chuàng)新的意義 我校三大工科專業(yè)都開設(shè)有化工原理課程設(shè)計實踐課程，化工原理課程設(shè)計是工科實踐體系中舉足輕重的課程，也是夯實中醫(yī)藥院?！靶鹿た啤焙蛯I(yè)認證最關(guān)鍵、最艱難的一塊磚。因此，教學(xué)團隊對化工原理課程設(shè)計實踐課程模式進行探索，拋磚引玉為云南地方產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟社會發(fā)展，培養(yǎng)工程實踐能力強、創(chuàng)新能力高的具有中醫(yī)藥背景的新工科人才。助力云南省打造“綠色能源”“綠色食品”“健康生活目的地”三張牌建設(shè)。因此，我?；ぴ碚n程設(shè)計實踐課程模式構(gòu)建和創(chuàng)新的探索具有重大而深遠的意義，為全國中醫(yī)藥類院校的工科專業(yè)尋找新思路和新出路。

2 新模式的創(chuàng)新思路和實施過程

2.1 創(chuàng)新思路 依托我省推行的高等院校學(xué)分制改革，結(jié)合我校小學(xué)期制，三大工科專業(yè)，在第二個小學(xué)期設(shè)置有化工原理課程設(shè)計的工科實踐課程，教學(xué)團隊采用校際聯(lián)合、課程聯(lián)盟和虛實結(jié)合的方式，與昆明理工大學(xué)的化工原理課程團隊合作，建立課程聯(lián)盟，結(jié)合我們團隊虛擬仿真省級一流課程平臺，探索新形式的化工原理課程設(shè)計實踐體系，培養(yǎng)學(xué)生基本的工科技能，使學(xué)生逐步形成工科思維。在“新工科+專業(yè)認證”體系下，培養(yǎng)工程實踐能力強、創(chuàng)新能力高、具備國際競爭力的高素質(zhì)中醫(yī)藥工科人才，從而服務(wù)云南地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力云南省“三張牌”建設(shè)，發(fā)揮新工科建設(shè)引領(lǐng)和示范作用。

2.2 實施過程 教學(xué)團隊對已經(jīng)構(gòu)建的虛擬仿真實驗平臺進行優(yōu)化，通過指導(dǎo)老師引導(dǎo)學(xué)生選題，在虛擬平臺，進行虛擬仿真實驗，完成產(chǎn)品組方，虛擬生產(chǎn)的全過程，并進行物料衡算和熱量衡算，不斷進行設(shè)計方案的修改，使學(xué)生初步建立化工生產(chǎn)過程概念，建立過程衡算理論。結(jié)合虛擬仿真實驗，指導(dǎo)學(xué)生繪制詳實、可行的工藝流程圖。在教師指導(dǎo)下完成主要設(shè)備圖紙的繪制和設(shè)備工藝參數(shù)的選擇，使學(xué)生能夠根據(jù)生產(chǎn)需求，初步進行設(shè)備的設(shè)計和參數(shù)選擇。繪制合理的廠房布局圖，完成工程基本技能的構(gòu)建。撰寫規(guī)范的設(shè)計說明書，使學(xué)成形成工科邏輯思維。最后完成答辯環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作和邏輯表達能力。從而構(gòu)建符合中醫(yī)藥特色的化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)模式，如圖1所示。

3 新模式實施效果評價

以往化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)的評價主要依據(jù)學(xué)生操作過程規(guī)范與否、實驗結(jié)果合格與否以及實驗報告情況予以相應(yīng)的評分。而且只針對學(xué)生進行。本次改革力圖建立盡可能科學(xué)合理的實驗評價考核制度，同時把實驗教學(xué)質(zhì)量的評價作為實驗教學(xué)過程管理延伸的一部分來研究，從對教師的評價和對學(xué)生的評價兩個方面來研究［11］。

3.1 對教師的評價 對教師的評價體系主要包括教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)能力、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織和教學(xué)效果等方面。經(jīng)研究確定了教師評價體系的比例構(gòu)成，詳見表1。

具體來看，對教師進行的教學(xué)質(zhì)量評價可采用學(xué)生評價、同行評議、教學(xué)督導(dǎo)專家評價、教學(xué)管理部門評價和自我評價等方法相結(jié)合，各個評價渠道所占的百分比分別為30%、20%、20%、15%、15%。本次教學(xué)改革對帶教的ABCD四位帶教教師進行評價。A教師，教授，碩士研究生，從教40余年；B教師，副教授，碩士研究生，從教15年；C教師，高級實驗師，博士研究生，從教10年；D教師，副教授，博士研究生，從教8年。評價結(jié)果見表2。從結(jié)果可以看出，教師的評分都在85以上，但教師的綜合素質(zhì)存在一定差異，主要的差異在高階能力上，而且這些能力呈現(xiàn)與教齡的相關(guān)性。因此，下一步應(yīng)該加強對教師的培養(yǎng)，讓教師多參加教學(xué)實踐，不斷提高綜合素質(zhì)和教學(xué)藝術(shù)。

3.2 對學(xué)生的評價 對學(xué)生的評價體系主要通過過程性評價，經(jīng)研究確定了學(xué)生評價體系的分值構(gòu)成，詳見表2。對本次教學(xué)實施過程的2019級藥物制劑專業(yè)40名學(xué)生按照表2進行過程性評分，并對的各項內(nèi)容評分計算平均值，進行比較分析。從表2的評分結(jié)果可知，通過全過程的過程性評價，更能客觀反應(yīng)學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)，而且相比較而言學(xué)生的高階能力有所提升，工科思維基本建立，并得到一定的提升。

4 新模式的優(yōu)勢、問題及解決措施

通過虛擬仿真實驗，學(xué)生可以實現(xiàn)多層次的學(xué)習(xí)，強化學(xué)生對實踐課程重點的認知能力，特別是模擬生產(chǎn)場景的虛擬實驗，使學(xué)生熟悉生產(chǎn)工藝過程，有助于開闊學(xué)生視野、拓展知識結(jié)構(gòu)、建立工科思維，提升學(xué)生的綜合能力。虛實結(jié)合，有效地培養(yǎng)了學(xué)生解決問題能力、協(xié)作能力等，明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

但是，采用新的評價模式一定程度上暴露了教師對新的教學(xué)體系適應(yīng)不足、經(jīng)驗不足、高階能力不足的問題，說明此種教學(xué)模式對教師綜合能力的要求更高，今后在課程建設(shè)改革過程中考慮從以下三個方面探索解決此問題。第一，將課程聯(lián)盟范圍拓展至西南乃至全國范圍，把課程建設(shè)水平逐步提升。第二，加強課程團隊建設(shè)，通過外聘、引進和教師培養(yǎng)多種方式，提升課程團隊水平。第三，重視教師能力提升，通過傳幫帶、培訓(xùn)、線上線下交流學(xué)習(xí)等方式，持續(xù)改進提升教師的能力。

5 結(jié)語

教學(xué)團隊構(gòu)建適用于中醫(yī)藥院校的校際聯(lián)合、虛實結(jié)合的化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)新模式，培養(yǎng)具有中醫(yī)藥背景的新工科人才，助力云南省“三張牌”建設(shè)。組建“昆明理工大學(xué)+云南中醫(yī)藥大學(xué)化工原理課程聯(lián)盟”，利用團隊新構(gòu)建的中藥經(jīng)典名方和功能食品組方設(shè)計及干燥過程衡算的虛擬仿真實驗平臺，使學(xué)生先進行虛擬構(gòu)建課程設(shè)計的整體思路；再通過線下指導(dǎo)完成課程的設(shè)計內(nèi)容優(yōu)化，從而打造化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)新模式。并對此教學(xué)模式進行全面的評價總結(jié)，發(fā)現(xiàn)此教學(xué)模式有助于開闊學(xué)生視野、拓展知識結(jié)構(gòu)、建立工科思維，提升學(xué)生的綜合能力。有效地培養(yǎng)了學(xué)生解決問題能力、協(xié)作能力，明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對存在的教師能力不足等問題也提出了相應(yīng)的舉措，不斷對此教學(xué)模式進行持續(xù)改進和全面推廣。

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（收稿日期：2022-03-01 編輯：杜玲玉珊）