工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

姬登祥 張?jiān)? 應(yīng)惠娟 俞云良 艾寧 計(jì)建炳

摘要：工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是實(shí)施工程教育和工程師資格國(guó)際互認(rèn)制度的前提和基礎(chǔ)，有利于推動(dòng)我國(guó)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。作為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)主干課程的化工原理實(shí)驗(yàn)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證實(shí)施的新標(biāo)準(zhǔn)和新要求，從教學(xué)大綱、教學(xué)條件、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，以及考核機(jī)制和教師隊(duì)伍等方面進(jìn)行了教學(xué)探索，以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，提高其就業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證；化工原理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)探索；能力培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）43-0265-03

一、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是國(guó)際上廣泛采納、用以保證和提高工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)質(zhì)量的一種重要手段和措施，是實(shí)施工程教育和工程師資格國(guó)際互認(rèn)制度的前提和基礎(chǔ)，有利于推動(dòng)高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展，提高高等教育整體質(zhì)量。國(guó)際上最為認(rèn)可的國(guó)際工程教育互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》對(duì)工程教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力制定了具體、權(quán)威的要求，為我國(guó)培養(yǎng)素質(zhì)高、綜合能力強(qiáng)的工程領(lǐng)域人才指明了方向，2013年我國(guó)成為該協(xié)議的簽約成員國(guó)[1]，2016年成為正式成員[2]，國(guó)內(nèi)很多高校和專(zhuān)業(yè)致力于通過(guò)工程教育認(rèn)證提升辦學(xué)水平和高素質(zhì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量[3]。我校的化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)是教育部“卓越工程教育培訓(xùn)計(jì)劃”首批和綜合改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，浙江省普通高?！笆濉眱?yōu)勢(shì)與特色專(zhuān)業(yè)，于2011年通過(guò)了高等工程教育專(zhuān)業(yè)首次認(rèn)證，在2017年申請(qǐng)并接受了第二次工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為專(zhuān)業(yè)建設(shè)提出了新標(biāo)準(zhǔn)和新要求，據(jù)此作為專(zhuān)業(yè)主干課程的化工原理實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱、教學(xué)條件、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方式、教師隊(duì)伍及考核機(jī)制等方面進(jìn)行了思考和探索，旨在培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生就業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力等方面發(fā)揮積極的作用。

二、化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

化工原理實(shí)驗(yàn)是一門(mén)工程性和實(shí)踐性極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)程，是我校化學(xué)工程與工藝、能源化工、應(yīng)用化學(xué)、海洋技術(shù)、高分子材料、生物工程、環(huán)境工程、食品科學(xué)與工程等近化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課，是聯(lián)系基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)，理論和實(shí)踐的橋梁[4]?；ぴ韺?shí)驗(yàn)以化工單元操作設(shè)備、原理及過(guò)程為主要內(nèi)容，以處理工程問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究方法為特色，旨在初步培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力?；ぴ韺?shí)驗(yàn)是我校成立較早的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室之一，擁有較好的教學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)也存在一些亟待解決的實(shí)際問(wèn)題。對(duì)照工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和要求，除了需要制定和執(zhí)行符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)大綱外，教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)套數(shù)有限、教學(xué)環(huán)境等教學(xué)軟硬件條件亟待改善，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系和方式需要與時(shí)俱進(jìn)，完善和建立合理科學(xué)的課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制以及打造一支高水平的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍。

三、化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

（一）編制符合要求的教學(xué)大綱

圍繞工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證“以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，堅(jiān)持持續(xù)改進(jìn)”的核心理念，化工原理實(shí)驗(yàn)編制符合專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求的教學(xué)大綱，明確課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)，并將總的教學(xué)目標(biāo)細(xì)化為若干個(gè)子目標(biāo)，旨在提高學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)，明確課程目標(biāo)對(duì)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求分解細(xì)化指標(biāo)點(diǎn)的支撐等。在新制定的教學(xué)大綱中，將化工原理實(shí)驗(yàn)總的教學(xué)目標(biāo)分解成7個(gè)課程子目標(biāo)，并給出了這些子目標(biāo)對(duì)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4—2、指標(biāo)點(diǎn)4—3和指標(biāo)點(diǎn)9—2的對(duì)應(yīng)支撐關(guān)系。

（二）改善教學(xué)軟硬件

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證重視教學(xué)環(huán)境和教學(xué)設(shè)備等軟硬件教學(xué)條件建設(shè)，對(duì)每套裝置可同時(shí)容納的學(xué)生數(shù)量有明確規(guī)定：化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)每組學(xué)生數(shù)原則上不能超過(guò)4人，這就對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的臺(tái)套數(shù)提出了要求。實(shí)驗(yàn)室要符合國(guó)家規(guī)范，設(shè)施完好，照明、通風(fēng)和安全防護(hù)和環(huán)保設(shè)施良好，水、電、氣管道、網(wǎng)絡(luò)走線布局安全、合理。實(shí)驗(yàn)室對(duì)內(nèi)部進(jìn)行水電改造，劃定了實(shí)驗(yàn)安全區(qū)域，完善了實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)識(shí)、儀器設(shè)備操作規(guī)程及消防和防護(hù)設(shè)施，增加實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)量，開(kāi)發(fā)和增置配套的仿真教學(xué)軟件，更新部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)代工程實(shí)驗(yàn)的技術(shù)要求，在設(shè)備上采用計(jì)算機(jī)在線數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，并引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和測(cè)試手段，提升設(shè)備的功能性，增加學(xué)生學(xué)習(xí)先進(jìn)儀器和控制方法的機(jī)會(huì)[1]。

（三）完善多層次教學(xué)體系

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力、工程能力和創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)室按照學(xué)生的基礎(chǔ)能力水平設(shè)定項(xiàng)目，分層次開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建和完善從“驗(yàn)證性”到“基礎(chǔ)性”到“綜合性”再到“設(shè)計(jì)、提高和研究性”的多層次、素質(zhì)和能力要求不斷提升的教學(xué)體系[5]。每個(gè)層次中都開(kāi)設(shè)多個(gè)不同要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可以根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)水平及所修專(zhuān)業(yè)需求選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教師的角色從主導(dǎo)變?yōu)檩o助，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題，審核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備必要的儀器設(shè)備，給學(xué)生創(chuàng)造一種敢于探索和創(chuàng)新的空間，鼓勵(lì)學(xué)生盡可能解決遇到的各種問(wèn)題，關(guān)鍵時(shí)刻給予點(diǎn)撥引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。多層次教學(xué)可較為充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和勇于探索的積極性，融合現(xiàn)代教育技術(shù)和手段，因材施教，提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，初步培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力，為將來(lái)的生產(chǎn)和科研工作奠定了較為扎實(shí)的基礎(chǔ)[6]。

（四）更新教學(xué)內(nèi)容

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要與工程實(shí)踐、工業(yè)發(fā)展相結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)[2]?；ぴ韺?shí)驗(yàn)的教學(xué)根據(jù)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)實(shí)踐、求創(chuàng)新”的要求，圍繞培養(yǎng)富有社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和國(guó)際視野的骨干人才和領(lǐng)軍人才的建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重經(jīng)典與新興化工單元操作的有機(jī)融合，保留經(jīng)典的基礎(chǔ)性教學(xué)項(xiàng)目，如離心泵、流體阻力、過(guò)濾、傳熱、吸收、精餾、干燥等，提高學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能，增大綜合、提高、設(shè)計(jì)和研究性項(xiàng)目比重，將設(shè)備設(shè)計(jì)與安裝、變壓吸附、膜分離、分子蒸餾和大分子層析等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列入教學(xué)計(jì)劃中，培養(yǎng)學(xué)生工程和創(chuàng)新能力；同時(shí)改造實(shí)驗(yàn)裝置，在學(xué)時(shí)許可范圍內(nèi)增加對(duì)操作變量的影響，將基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)提升為綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)裝置的利用率。

（五）融合教學(xué)方法

教學(xué)方法影響著教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)性和學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的接受程度?；ぴ韺?shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是單元操作過(guò)程和設(shè)備，就需要將多媒體與板書(shū)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到事半功倍的效果[7]，采用示范式、互動(dòng)式、項(xiàng)目式[4]、探究式[8]、基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（PBL）和翻轉(zhuǎn)課堂[9]等多元化教學(xué)方法，將工程觀念和工程意識(shí)的培養(yǎng)滲透于實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、操作和總結(jié)報(bào)告等各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)增置與實(shí)操實(shí)驗(yàn)裝置相配套仿真教學(xué)軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)鞏固、操作異?，F(xiàn)象診斷及排除等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)實(shí)操過(guò)程受學(xué)時(shí)限制，且不可能遇到全部可能存在的操作異常或故障的缺憾，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合，既保證了實(shí)驗(yàn)的安全，又豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，有利于幫助學(xué)生樹(shù)立實(shí)際生產(chǎn)的工程性和復(fù)雜性觀念。

（六）改革考核方式

實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果的反映和體現(xiàn)，是學(xué)生較為重視的考核部分，也是教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和效果的綜合評(píng)價(jià)。合理、公正、規(guī)范和科學(xué)的評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)嚴(yán)重影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，以及正常教學(xué)秩序的運(yùn)轉(zhuǎn)和教學(xué)質(zhì)量的提高[4]。根據(jù)化工原實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和流程，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程監(jiān)控和效果管理，建立符合認(rèn)證過(guò)程管理要求且綜合出勤、預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)（含操作）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、綜合測(cè)評(píng)（含操作）等多因素在內(nèi)的考評(píng)辦法，將考查貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，并確定各部分適宜的權(quán)重，加權(quán)后形成學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)，這樣既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極主動(dòng)性，又可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為反饋，有針對(duì)性進(jìn)行改進(jìn)，完善教學(xué)過(guò)程，形成持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

（七）加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

高水平的教師隊(duì)伍是工程教育成功實(shí)施的關(guān)鍵因素，需要建設(shè)一支具有高度職業(yè)責(zé)任感、專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)、工程實(shí)踐經(jīng)歷豐富以及工程教育教學(xué)能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍[10]。建立教師本土培養(yǎng)和外部引進(jìn)結(jié)合機(jī)制，建立激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師參與工程培訓(xùn)、參加校企合作進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，提高教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，邀請(qǐng)企業(yè)里工程經(jīng)驗(yàn)豐富的員工作兼職指導(dǎo)教師，與專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)教師有機(jī)結(jié)合，打造一支符合工程教育要求、工程經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的雙師型教師隊(duì)伍。

四、結(jié)語(yǔ)

化工原理實(shí)驗(yàn)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，工程性和實(shí)踐性較強(qiáng)。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)建設(shè)提出了更高和更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在此背景下，化工原理實(shí)驗(yàn)采取了編制符合要求的教學(xué)大綱、改善教學(xué)軟硬件、完善多層次教學(xué)體系、更新教學(xué)內(nèi)容、融合教學(xué)方法、改革考核方式和加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)等一系列改進(jìn)措施，進(jìn)行教學(xué)探索，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生形成初步的工程能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，達(dá)到工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的要求，為將學(xué)生培養(yǎng)為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程師人才奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張芳，黃芳，張慧東，陳啟凡，王秋蘭，洪哲，劉飛.與工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證接軌的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐——以遼東學(xué)院化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)為例[J].山東化工，2015，44（17）：131-132+136.

[2]張昆鵬，王收軍，郝淑英，馮晶晶.面向工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的材料力學(xué)課程教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2016，（36）：95-96.

[3]黃琳，田志高，胡若飛.改進(jìn)教學(xué)方法提高化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[J].廣州化工，2015，43（21）：212-214.

[4]解勝利.地方高校化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].廣州化工，2015，43（1）：178-179.

[5]應(yīng)惠娟，姬登祥，楊阿三，艾寧.立足工程實(shí)踐教學(xué) 突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016，35（12）：143-146+203.

[6]龍能兵，舒杰，李天華，董友仁.分層次、自選式“化工原理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式研究[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2017，39（02）：114-117.

[7]姬登祥，應(yīng)惠娟，張?jiān)?，?留學(xué)生化工原理實(shí)驗(yàn)全英文教學(xué)實(shí)踐[M].化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新，杭州：浙江大學(xué)出版社，2016.

[8]劉煥榮.多元化教學(xué)模式在化工原理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].廣州化工，2015，44（24）：169-171.

[9]錢(qián)潔.將“翻轉(zhuǎn)課堂”引入化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].課程教學(xué)研究，2014，（17）：150-151.

[10]劉勤安，邢輝，吳桐輝.工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下的師資隊(duì)伍建設(shè)[J].航海教育研究，2017，（1）：29-34.

Abstract：The engineering education accreditation is the precondition and basis to carry out engineering education and international recognition system of engineer qualification， it can promote the intension development of higher education in our country， and improve the talents quality. According to the new standard and high requirement， Experiment of Chemical Engineering Principle，which is a major course of Chemical Engineering and Technology， performs some teaching explorations from these inspects such as teaching program， condition， system，content，method， assessment mechanism and teacher staff.The engineering literacy and innovation？ Abilities of students can be cultivated preliminarily， and their international competitiveness of employment also can be enhanced.

Key words：engineering education accreditation；Experiment of Chemical Engineering Principle；teaching exploration； ability cultivation