基于OBE理念的“專創(chuàng)融合”教學(xué)改革研究
——以化工安全與環(huán)保課程為例

郭惠霞，韓振剛，唐小華

（西北師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

1 概述

化工行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，也是節(jié)能環(huán)保重點(diǎn)領(lǐng)域?；どa(chǎn)過程比較復(fù)雜，從原料、中間體到產(chǎn)品本身，大多具有高溫高壓、易燃易爆、有害有毒等危險(xiǎn)因素存在，往往會(huì)因?yàn)槭韬龌虿僮鞑划?dāng)而發(fā)生事故，不但造成人員的傷亡和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)污染、破壞周圍的環(huán)境，例如1984年印度博帕爾毒氣泄漏事件、2005年吉化雙苯廠爆炸事故等都造成了不可挽回的損失?；ぐ踩c環(huán)保是針對(duì)化工專業(yè)開設(shè)的一門理論與實(shí)踐密切聯(lián)系的專業(yè)課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握化工環(huán)境保護(hù)技術(shù)和化工生產(chǎn)安全技術(shù)的基本原理和方法，樹立起環(huán)境保護(hù)意識(shí)和安全生產(chǎn)第一的思想觀念。實(shí)施綠色化學(xué)的原則，盡量減少污染物的產(chǎn)生；通過“無害化、減量化、資源化”的原則，對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)行科學(xué)治理，降低對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)從化工項(xiàng)目開始準(zhǔn)備到產(chǎn)品生產(chǎn)整個(gè)階段都能將安全與綠色作為前提，對(duì)原有工藝、設(shè)備等做合理創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》（國(guó)辦發(fā)〔2015〕36號(hào)）提出“促進(jìn)專業(yè)教育與創(chuàng)業(yè)教育有機(jī)融合，是高等教育的新使命”。創(chuàng)新能力是指人們?cè)趯W(xué)習(xí)和繼承前人知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出新概念、新思想、新技術(shù)、新方法、新設(shè)計(jì)等獨(dú)特的見解和完成創(chuàng)造發(fā)明的能力。目前，學(xué)校教學(xué)大多仍然沿襲班級(jí)授課的單一傳統(tǒng)模式，“講授加考試”的教學(xué)活動(dòng)缺乏創(chuàng)新，學(xué)生被動(dòng)接受和學(xué)習(xí)，這種模式忽視了學(xué)生素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。沒有創(chuàng)新元素的教育只能讓學(xué)生故步自封、不思進(jìn)取，最終失去競(jìng)爭(zhēng)力；而離開專業(yè)教育的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是空中樓閣、合眼摸象，最終會(huì)被社會(huì)淘汰。因此，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)課程教育中，是高校培養(yǎng)既具有專業(yè)素養(yǎng)又具有競(jìng)爭(zhēng)力人才的一個(gè)有效教育策略。隨著教育體系改革的推進(jìn)，“專創(chuàng)融合”教學(xué)模式日益重要。

以培養(yǎng)高素質(zhì)人才為中心，為了改變目前專業(yè)教育與創(chuàng)新教育相分離的現(xiàn)狀，達(dá)到二者協(xié)同發(fā)展的目的，以化工安全與環(huán)保為例，基于OBE教育理念，對(duì)本課程進(jìn)行以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的“專創(chuàng)融合”教學(xué)改革，提出了圍繞“一個(gè)中心”，實(shí)施“兩個(gè)結(jié)合”，融入“三個(gè)元素”的教育模式，即“以學(xué)生為中心”，實(shí)施“線上線下結(jié)合、原理與案例結(jié)合”的教學(xué)方法，融入“安全、綠色、創(chuàng)新”三個(gè)元素（圖1），促使在學(xué)生掌握化工安全和化工環(huán)保等的基本技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，有效提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力，以期培養(yǎng)出高素質(zhì)創(chuàng)新技能人才，也為同類課程教學(xué)改革提供一定的參考，見圖1。

圖1 “專創(chuàng)融合”教學(xué)模式

2 基于OBE理念的化工安全與環(huán)保課程概述

OBE（Outcome-Based Education，簡(jiǎn)稱OBE）理念是以“成果為導(dǎo)向”的一種教育模式，對(duì)人才培養(yǎng)進(jìn)行反向設(shè)計(jì)，以提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量[1]。以O(shè)BE理念為指導(dǎo)思想，結(jié)合化工專業(yè)人才要求，根據(jù)學(xué)生本科階段的培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)代化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，圍繞“學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，融入“安全、綠色、創(chuàng)新”三個(gè)元素，制定出化工安全與環(huán)保課程目標(biāo)。

課程目標(biāo)一：通過本課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生熟悉工業(yè)環(huán)境保護(hù)的基本概念和基本理論，同時(shí)了解化學(xué)工程師的職業(yè)性質(zhì)和責(zé)任，在工程實(shí)踐中能自覺遵守職業(yè)道德和安全技術(shù)規(guī)范；掌握化工廢水、廢氣、廢渣處理的基本方法和技術(shù)，初步具有化工“三廢”處理技術(shù)方案選擇的能力，樹立化工安全與環(huán)保的法律意識(shí)。

課程目標(biāo)二：了解清潔生產(chǎn)的定義、綠色化工與清潔生產(chǎn)的關(guān)系，理解環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和意義，掌握清潔生產(chǎn)的主要內(nèi)容、綠色化工的實(shí)現(xiàn)途徑，具備化境質(zhì)量評(píng)價(jià)的基本能力，樹立化工可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)和綠色化工創(chuàng)新意識(shí)。

課程目標(biāo)三：樹立危險(xiǎn)化學(xué)品安全意識(shí)，掌握工業(yè)毒物的危害及防護(hù)技術(shù)；具備化工設(shè)備檢修和維護(hù)危險(xiǎn)按因素分析的基本常識(shí)，掌握各類化工檢修的安全技術(shù)；具備化工企業(yè)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性識(shí)別、分析的基本能力；初步具備化工工藝防火防爆工藝設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)化工安全責(zé)任意識(shí)和一絲不茍的工作作風(fēng)。

課程目標(biāo)四：了解化工企業(yè)安全管理的機(jī)構(gòu)、人員配置與職責(zé)，掌握化工企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)章制度、安全生產(chǎn)檢查的方式與內(nèi)容，能初步編制化工工藝過程管理方案、化工事故應(yīng)急救援預(yù)案，樹立化工安全管理的責(zé)任意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度。

為此，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法中體現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)滲透創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)的技能，提升安全和環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)思維和創(chuàng)造能力，為培養(yǎng)具有高素質(zhì)高技能有競(jìng)爭(zhēng)力的工程技術(shù)人才的提供參考[2]。

3 基于OBE理念的課程改革內(nèi)容

3.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

化工安全與環(huán)保課程覆蓋面廣，內(nèi)容繁而雜，各個(gè)章節(jié)相互獨(dú)立，如果將每部分內(nèi)容都試圖講述透徹，在有限的課時(shí)中這幾乎是不可能的，因此，根據(jù)該課程的四個(gè)目標(biāo)，將課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化。針對(duì)課程目標(biāo)一，通過引進(jìn)典型的化工安全生產(chǎn)事故讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的重要性，提出我國(guó)環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)的指導(dǎo)方針和基本政策。對(duì)于化工“三廢”處理的方法和技術(shù)比較多，在講述基本的處理原則之上，選用典型的處理工藝讓學(xué)生進(jìn)一步深刻認(rèn)識(shí)“三廢”及其處理技術(shù)，例如“廢水中氮磷的脫出”“二氧化硫廢氣的處理技術(shù)”“塑料廢渣的處理和利用”等。針對(duì)課程目標(biāo)二，了解清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念的基礎(chǔ)上，熟悉化工清潔生產(chǎn)原理與技術(shù)，選用濕法磷酸、銀杏有效成分清潔提取的清潔生產(chǎn)工藝等案例。同時(shí)熟悉環(huán)境影響評(píng)價(jià)分類、環(huán)境影響評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容、環(huán)境影響評(píng)價(jià)的一般程序、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件的編制。針對(duì)課程目標(biāo)三，只保留工業(yè)毒物的分類及毒性評(píng)價(jià)、火災(zāi)發(fā)生的三要素和燃燒類型、壓力容器和化工檢修的安全技術(shù)等方面的基礎(chǔ)內(nèi)容。針對(duì)課程目標(biāo)四，主要為制定安全檢查表和事故樹的分析、編制等內(nèi)容。另外，將備受關(guān)注的“碳達(dá)峰、碳中和”引進(jìn)課堂，與學(xué)生們共同學(xué)習(xí)這個(gè)“新生事物”的概念、內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，通過查資料了解發(fā)展化石能源清潔高效利用技術(shù)。在整個(gè)教學(xué)過程中滲透創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念和知識(shí)，將創(chuàng)業(yè)知識(shí)合理、有序地融入課程章節(jié)與知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，樹立綠色化工、安全生產(chǎn)及可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)[3-4]。

3.2 充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，打造線上線下結(jié)合教學(xué)模式

隨著信息時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，如企業(yè)微信、雨課堂等展現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)，線上線下結(jié)合學(xué)習(xí)方式就是把傳統(tǒng)面授學(xué)習(xí)與線上網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)相融合，線下支持線上、線上賦能線下，二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相輔相成。將教學(xué)PPT、動(dòng)畫、視頻等教學(xué)資源上傳，便于學(xué)生隨時(shí)隨地線上學(xué)習(xí)，在完成每一章的教學(xué)內(nèi)容后，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)布置復(fù)習(xí)題目，促進(jìn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和掌握，以達(dá)到本課程的教學(xué)目的。同時(shí)學(xué)生也將學(xué)習(xí)心得、相關(guān)資料傳至平臺(tái)，達(dá)到共享的目標(biāo)。在線下課堂實(shí)現(xiàn)面對(duì)面教學(xué)、隨堂測(cè)試與互動(dòng)，了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握情況。線上線下的案例匯報(bào)和討論是必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。如圖2所示為《化工安全與環(huán)?！氛n程線上線下結(jié)合的教學(xué)流程，通過線上線下結(jié)合教學(xué)模式，老師不再是簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授者，而是引導(dǎo)、調(diào)動(dòng)、組織學(xué)生自主、自律學(xué)習(xí)的人，是真正的傳道授業(yè)解惑之人；學(xué)生也不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者，而是積極的學(xué)習(xí)者，學(xué)生有了更加明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、興趣和動(dòng)力，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”“我能學(xué)”“我會(huì)學(xué)”，學(xué)習(xí)成效比較明顯。

圖2 化工安全與環(huán)保課程線上線下結(jié)合的教學(xué)流程

3.3 引入案例/參與式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”

本課程的目的之一是使學(xué)生具備預(yù)防和解決化工安全與環(huán)保問題的能力，學(xué)生沒有工作經(jīng)驗(yàn)，教材中和課堂中按傳統(tǒng)教學(xué)方法講授安全環(huán)保理論和方法顯得乏味，充分運(yùn)用案例、參與式、討論式、線上線下相結(jié)合等多樣化混合式教學(xué)手段與方法，實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的目標(biāo)。對(duì)于本課程來說，國(guó)內(nèi)外有大量且有教育意義的化工安全生產(chǎn)事故和環(huán)境保護(hù)案例，采用案例教學(xué)的方式，可大大加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)。在課堂教學(xué)組織過程中，一般采用兩種引入方式：（1）老師具體拋出案例，提出問題，通過對(duì)問題的分析和討論，學(xué)生根據(jù)自己的理解情況解決問題；（2）學(xué)生自己根據(jù)課程主題尋找案例，然后PPT匯報(bào)、討論并總結(jié)得到需要的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的目的。本課程每節(jié)課的前十五分鐘都與大家分享各類案例，前兩周由教師引入案例，逐步過渡到課程內(nèi)容，從第三周開始由學(xué)生做主導(dǎo)進(jìn)行分享，教師的角色更像是一個(gè)導(dǎo)演或主持人[5-6]，提前將學(xué)生分組，每4～5人一組，案例按照五個(gè)方面進(jìn)行分享或分析：時(shí)間、地點(diǎn)、發(fā)生的原因、后果以及最終解決的方案。除了查詢相關(guān)資料，學(xué)生還可以運(yùn)用所學(xué)安全和環(huán)保理論對(duì)案例的解決提出一些方案，與老師同學(xué)進(jìn)行討論，這樣能夠多角度、多層次、全面觀察和分析問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立個(gè)性，很好地踐行了“原理與實(shí)踐的結(jié)合”，使“專創(chuàng)融合”教學(xué)模式達(dá)到最佳效果。

3.4 以課程競(jìng)賽為抓手，推進(jìn)專創(chuàng)融合

“以賽促學(xué)”，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑之一[7]。積極引導(dǎo)學(xué)生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽，目前具有代表性的創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)有全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生化工安全設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽以及以節(jié)能減排、綠色能源為主題，體現(xiàn)新思維、新思想的實(shí)物制作含模型、軟件、設(shè)計(jì)和社會(huì)實(shí)踐調(diào)研報(bào)告等。以“全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽”為例，這是學(xué)生以小組協(xié)作的方式去解決一個(gè)復(fù)雜的工程問題，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成包含工藝、設(shè)備、控制、廠區(qū)、安全與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)核算等方面的全部設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書和答辯PPT，并完成設(shè)計(jì)答辯，作品內(nèi)容需完整、合理并具有一定的創(chuàng)新性，盡可能將“綠色、安全”的元素體現(xiàn)在整個(gè)作品的始終。根據(jù)課程目標(biāo)二，要求學(xué)生針對(duì)自己的作品編制一份完整的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告》。通過競(jìng)賽，學(xué)生的現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神均得到全面的提升，真正實(shí)現(xiàn)了“專業(yè)教育與創(chuàng)業(yè)教育有機(jī)融合”。

3.5 完善評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

正確合理的評(píng)價(jià)與考核手段，可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造力，更好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。本課程在課程教學(xué)過程中采用了多樣化的評(píng)價(jià)方式，尤其看重的是過程評(píng)價(jià)，具體來說，最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（過程評(píng)價(jià)）和最終筆試成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)可根據(jù)學(xué)生出勤情況和平時(shí)作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，平時(shí)作業(yè)包括制作安全檢查表、環(huán)評(píng)報(bào)告、課后的資料查找及整理、線上線下案例分析、小組討論等相關(guān)表現(xiàn)；對(duì)于一些特別需要掌握的知識(shí)點(diǎn)及概念采用筆試的形式進(jìn)行結(jié)課時(shí)筆試考核，促進(jìn)學(xué)生對(duì)安全和環(huán)境問題進(jìn)行深度思考。制定合理可行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，全面考查學(xué)生主動(dòng)解決問題的能力，在實(shí)踐中收到了較好的教學(xué)效果。

4 結(jié)語

以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與專業(yè)能力為目的，在OBE理念的指導(dǎo)下，對(duì)化工安全與環(huán)保課程開展“專創(chuàng)融合”課程教學(xué)改革與實(shí)踐，圍繞“一個(gè)中心”，實(shí)施“兩個(gè)結(jié)合”，融入“三個(gè)元素”的“專創(chuàng)融合”教育模式，優(yōu)化課程內(nèi)容、引入案例教學(xué)、采用線上線下教學(xué)方式、完善評(píng)價(jià)體系、加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新技能的教學(xué)實(shí)踐等策略，提高專業(yè)教育和創(chuàng)新教育的廣度和深度，專業(yè)教育與創(chuàng)新教育協(xié)同發(fā)展，做到該課程的專創(chuàng)融合，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。