引入OBE理念在地方高?！盎ぴ怼苯虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程觀念

摘"要：“化工原理”課程是地方師范高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)中一門重要的理論與實(shí)踐結(jié)合的課程。在授課過程中，針對地方高校目前存在的諸如學(xué)生基礎(chǔ)理論差、課程配套設(shè)備更新慢等問題，引入以成果為目標(biāo)導(dǎo)向的教育理念——OBE，引導(dǎo)學(xué)生首先明確課程要培養(yǎng)自己畢業(yè)時(shí)需達(dá)到的能力和水平，并以此可以帶來的就業(yè)前景，可以激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生對于學(xué)習(xí)主體意識以及興趣的積極性，從而加強(qiáng)學(xué)習(xí)中對于工程觀念的認(rèn)知，并最終達(dá)到培養(yǎng)合格新型工程科技人才的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：地方高校；化工原理；OBE理念；工程觀念

中圖分類號：G420""文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Integrating"the"OutcomeBased"Education（OBE）

Concept"into"Chemical"Engineering"Principles"Instruction

atLocal"Universities"to"Cultivate"Engineering"Concepts

Du"Juan*"Zhang"Xingjing"Cui"Keyu"Liu"Chunling

College"of"Chemistry，Jilin"Normal"University"JilinSiping"136000

Abstract：The"course"Principle"of"Chemical"Engineering"is"a"course"of"applied"chemistry"major"in"local"normal"colleges，which"focuses"on"theory"and"practice.In"the"process"of"teaching"the"principles"of"chemical"engineering，the"concept"of"\"resultsoriented"education（OBE）\""is"introduced，so"that"students"can"first"identify"the"ability"and"level"they"need"to"graduate，and"see"what"they"can"achieve"in"employment.This"can"stimulate"and"mobilize"the"enthusiasm"of"students"for"learning"subject"consciousness"and"interest，strengthen"their"cognition"of"engineering"concepts，and"finally"achieve"the"goal"of"training"qualified"engineering"talents.

Keywords：Local"Universities；Chemical"Engineering"Principle；OBE"Concept；Engineering"Concept

一、概述

近年來，隨著我國新興產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和整體產(chǎn)業(yè)布局的變化，以及全球局勢的巨大演變，全球范圍內(nèi)正在悄然發(fā)生一場新科技革命，并伴隨著新興產(chǎn)業(yè)的崛起［12］。作為我國乃至全球支柱產(chǎn)業(yè)之一的化工行業(yè)，在不斷涌現(xiàn)出的新形式知識體系與更新?lián)Q代的新技術(shù)挑戰(zhàn)下，必須做好應(yīng)對準(zhǔn)備。國家戰(zhàn)略發(fā)展要求我們要培養(yǎng)出具備強(qiáng)烈工程觀念、復(fù)合型化工技術(shù)人才來推動(dòng)我國新時(shí)期下一代產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的發(fā)展，同時(shí)符合“十三五”規(guī)劃以來，我國工業(yè)的新格局［3］。

化工原理，作為化學(xué)工程學(xué)科的一個(gè)重要組成部分，以及化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)及相關(guān)專業(yè)必修的核心課之一，具有至關(guān)重要的地位［45］。“化工原理”課程具有理論性強(qiáng)和綜合性高的特點(diǎn)，要求學(xué)生廣泛掌握基礎(chǔ)知識并能夠根據(jù)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)情況進(jìn)行分析、處理問題乃至設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)備［67］。課程基礎(chǔ)包括“高等數(shù)學(xué)”“物理化學(xué)”“大學(xué)物理”等，內(nèi)容包括流體流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)等領(lǐng)域，涉及范圍廣泛。并且，這些知識都與實(shí)際生產(chǎn)情況緊密結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工程問題中運(yùn)用理論知識的能力。然而，對于地方非工科高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，由于缺乏相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，許多同學(xué)在初學(xué)“化工原理”課程時(shí)可能會(huì)感到困惑，認(rèn)為該課程抽象難懂，公式眾多且計(jì)算復(fù)雜，被視為最具挑戰(zhàn)性的課程之一。但只要在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會(huì)運(yùn)用各種理論知識分析化工各種過程、掌握工程理念、了解動(dòng)態(tài)特性和最優(yōu)化研究的原理，會(huì)培養(yǎng)出他們在將來工作中針對實(shí)際工程問題提出有效的解決方案的能力，成為合格的工程技術(shù)人員，推動(dòng)我國化工行業(yè)的發(fā)展。

吉林師范大學(xué)是一所地方性普通師范類高校，本校的非師專業(yè)，如應(yīng)用化學(xué)等領(lǐng)域的教職員工數(shù)量有限，同時(shí)學(xué)校提供的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)訓(xùn)條件也存在一定局限。此外，學(xué)生在“化工原理”課程學(xué)習(xí)中涉及的物理化學(xué)等相關(guān)課程僅停留在基礎(chǔ)理論教授層面上，這導(dǎo)致了“化工原理”課程教育質(zhì)量不盡如人意。因此，在有限時(shí)間和實(shí)踐條件下如何使得學(xué)生系統(tǒng)地掌握該課程的核心內(nèi)容，并有效培養(yǎng)出他們的工程觀念和創(chuàng)新能力成為該門課改革中亟須解決的重要問題與難點(diǎn)。

二、引入OBE教育理念的重要性

OBE（Outcome"Based"Education）教育，即成果導(dǎo)向教育，是在1981年由教育學(xué)家Spandy等人首次提出的，它的出現(xiàn)標(biāo)志著教育理念的一次重大革新。與我國長期傳統(tǒng)形式的經(jīng)典教育理念相比，OBE教育理念核心更加注重同學(xué)們的學(xué)習(xí)成績與成果，著重聚焦于教育的目標(biāo)和達(dá)成目標(biāo)的導(dǎo)向。它要求教育者首先明確學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的學(xué)習(xí)成果，然后以此為依據(jù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，通過各種形式的教學(xué)活動(dòng)來幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

在OBE教育的核心理念中，關(guān)鍵問題包括為何需要達(dá)到目標(biāo)成果、可以通過什么方式方法引導(dǎo)學(xué)生有效達(dá)成目標(biāo)成果、采用何種評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評定目標(biāo)成果達(dá)成程度等幾方面。這些問題不僅涵蓋了教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，也考慮到了學(xué)生的個(gè)體差異和需求。因此，OBE教育實(shí)際上是將以學(xué)生為中心的教育理念真正落到了實(shí)處。美國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)為首的各國教育部門都開展了OBE教育理念的深入研究和實(shí)踐。近些年，國際上多個(gè)國家已經(jīng)開展基于OBE的教育，證明OBE已經(jīng)成為現(xiàn)在教育的重要理念之一。

2013年，我國已經(jīng)開始在高校工程類課程改革過程中引入了OBE教育理念［8］。這種注重結(jié)果導(dǎo)向、關(guān)注個(gè)體發(fā)展和不斷優(yōu)化的教育理念在我國的工程類高校相關(guān)課程中得到了廣泛應(yīng)用。任課教師需要分析評估本專業(yè)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，反向優(yōu)化所講授內(nèi)容及過程和與之配套的評價(jià)機(jī)制。由此證明，將OBE理念融入“化工原理”等課程，來進(jìn)一步提高授課質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的工科觀念和實(shí)踐能力是十分行之有效的。因此，對于吉林師范大學(xué)這樣非師范專業(yè)背景下地方高校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生而言，在教學(xué)中引入OBE理念也是切實(shí)可行的，這會(huì)在以結(jié)果為引導(dǎo)的教學(xué)過程中讓學(xué)生有目的地培養(yǎng)出工程觀念、極大提升教學(xué)效果，達(dá)成我們的教學(xué)目標(biāo)。

三、目前地方高?！盎ぴ怼苯虒W(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)基礎(chǔ)理論內(nèi)容抽象難懂

“化工原理”課程系統(tǒng)主要介紹化學(xué)工業(yè)中“三傳”的基礎(chǔ)知識、原理、重要公式及理論計(jì)算，包括關(guān)鍵儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、操作和實(shí)際問題解決等。部分設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜且難以控制的現(xiàn)象，擾亂生產(chǎn)過程，損壞儀器設(shè)備［9］。如果僅通過視頻教學(xué)講解其工作原理局限性極大，且教學(xué)內(nèi)容涉及廣泛和抽象，需要同學(xué)們具備較強(qiáng)的理論素養(yǎng)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本課程還涉及多個(gè)交叉學(xué)科，增加了對抽象內(nèi)容的難度。

（二）理論教學(xué)與化工實(shí)踐結(jié)合性不強(qiáng)

“化工原理”是我國工程類高校和地方師范類高校應(yīng)用化學(xué)方向最重要的課程之一，旨在培養(yǎng)學(xué)生對化工生產(chǎn)基本原理和關(guān)鍵技術(shù)的掌握，解決實(shí)際問題［10］。然而，在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)由于地方高校學(xué)情導(dǎo)致該課程講授仍偏重于理論知識，缺乏真實(shí)案例及實(shí)踐環(huán)節(jié)幫助學(xué)生深入了解內(nèi)容。因此，“化工原理”授課過程需要利用有限資源加強(qiáng)教學(xué)中學(xué)生工程觀念的培養(yǎng)，以便達(dá)成培養(yǎng)合格新一代工程技術(shù)人員的目標(biāo)［11］。

（三）人才培養(yǎng)與教學(xué)的脫節(jié)

近年來，化工工業(yè)中的工程問題隨著全球化趨勢擴(kuò)大，影響整個(gè)行業(yè)。高校相關(guān)專業(yè)育人要求也發(fā)生了變化，除了基本素養(yǎng)外，還需要更深厚的知識儲(chǔ)備和專業(yè)素養(yǎng)與思維［12］。在網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天，教學(xué)過程需要融入現(xiàn)代教學(xué)理念與科技資源［13］。然而，地方高校在實(shí)踐教學(xué)資源方面存在很多問題，并且學(xué)生缺乏實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。這導(dǎo)致工程實(shí)踐過程基本限于課本知識掌握層面上，無法建立自己的專業(yè)特色。

為了解決上述地方非工科高校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)合格工程技術(shù)人才所存在的問題，能夠利用有限的資源達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)中有效培養(yǎng)出學(xué)生的工程觀念是個(gè)行之有效的方法。

四、引入OBE教育理念培養(yǎng)工程觀念

（一）OBE教學(xué)理念的引入培養(yǎng)工程觀念

化工原理是地方院校中少數(shù)重要學(xué)科之一，它將應(yīng)用化學(xué)與實(shí)際工業(yè)結(jié)合起來，在實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)中起到關(guān)鍵作用［14］。OBE教學(xué)的核心理念是以培養(yǎng)學(xué)生能力以及成果為導(dǎo)向，將學(xué)生置于教學(xué)的中心地位。在“化工原理”課程中融入OBE思想，教師就應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的知識導(dǎo)向觀念，以學(xué)生為課堂主體來設(shè)計(jì)實(shí)施學(xué)習(xí)任務(wù)，積極引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)、提出問題并分工合作想辦法解決問題。設(shè)計(jì)課程時(shí)要注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、以專業(yè)知識與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)輔助引導(dǎo)學(xué)生思考問題、指導(dǎo)學(xué)生分工合作找到方法來解決問題，并且要兼顧對學(xué)生的鼓勵(lì)，培養(yǎng)工程觀念與專業(yè)能力的同時(shí)積極鼓勵(lì)學(xué)生建立自信，從而達(dá)到在“化工原理”課堂上有效培養(yǎng)學(xué)生工程觀念，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

例如，將“化工原理”三種傳遞過程中經(jīng)典的現(xiàn)象作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，以小專題方式讓學(xué)生為主體來進(jìn)行。包括但不限于：邊界層分離、氣縛、汽蝕等，現(xiàn)象結(jié)果顯而易見，但具體這些現(xiàn)象如何聯(lián)系基礎(chǔ)理論，并且如何在實(shí)踐中避免就可以成為研究對象。在基礎(chǔ)原理已經(jīng)學(xué)習(xí)后，學(xué)生完全可以自行分析、發(fā)散問題，可以設(shè)計(jì)自制小教具演示，并提出解決問題的方法。輔助現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)資源與教室新增的數(shù)字化、多元化多媒體手段，在結(jié)果明確的前提下，以一種全新半開放式課堂活動(dòng)實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生工程觀念認(rèn)知，提高在工程思維和創(chuàng)造方面的能力［15］。

（二）多元評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

除了上述設(shè)計(jì)，OBE教育中還有個(gè)重要環(huán)節(jié)就是要求對教學(xué)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過多維度多層次的評估幫助學(xué)生客觀審視學(xué)習(xí)過程、明確學(xué)習(xí)目的，在嘗試以自身為主的學(xué)習(xí)過程中逐步改進(jìn)完善學(xué)習(xí)策略。所以應(yīng)根據(jù)我們地方非工科院校實(shí)際情況，依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生學(xué)情，設(shè)計(jì)適合我們的評價(jià)體系與評價(jià)內(nèi)容及實(shí)施方式，可以用來以評估后的結(jié)果為依據(jù)反饋前面制定的內(nèi)容與方式，調(diào)整完善教學(xué)計(jì)劃，不斷提升教學(xué)效果。多維度多元化的評價(jià)體系，也能夠顛覆傳統(tǒng)的單一的評價(jià)體系，更加貼合OBE教育的將結(jié)果與過程相結(jié)合的理念。

可制定以平時(shí)成績和期末考試成績共同組成的總成績評價(jià)體系，具體內(nèi)容為：總成績（100分）=平時(shí)成績（40分）+期末成績（60分）。其中：平時(shí)成績=出勤率（5分）+課堂隨機(jī)練習(xí)（10分）+平時(shí)作業(yè)（10分）+小組活動(dòng)（15分）；期末成績=期末試卷卷面分?jǐn)?shù)×60%。根據(jù)評價(jià)體系，在平時(shí)的授課過程中及時(shí)觀察記錄各項(xiàng)成績，并及時(shí)給出建議，定期做總結(jié)點(diǎn)評，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)研究動(dòng)態(tài)誠懇做出指導(dǎo)與配合答疑解惑。尤其是學(xué)生為主的小組活動(dòng)環(huán)節(jié)，要求各小組進(jìn)行階段性匯報(bào)來檢查評估學(xué)習(xí)成果，反饋教學(xué)效果。要投入足夠精力看到每一位學(xué)生的表現(xiàn)及付出，通過多樣化的評估方法來實(shí)現(xiàn)對于每位同學(xué)公正、公平且客觀地做出判斷。

結(jié)語

“化工原理”課程是地方非工科高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)十分重要的理論與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的專業(yè)課程，也承擔(dān)著為國家培養(yǎng)輸送合格工程技術(shù)人才的責(zé)任。但學(xué)生理論基礎(chǔ)差、學(xué)校配套設(shè)備與資源不強(qiáng)等問題的存在，使得培養(yǎng)學(xué)生工程觀念變得困難。OBE理念的引入，以成果為導(dǎo)向，將學(xué)生轉(zhuǎn)換成課堂主體，根據(jù)生產(chǎn)結(jié)果以及畢業(yè)所需達(dá)到的能力目標(biāo)來調(diào)整設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自主調(diào)研學(xué)習(xí)、提出問題、分析問題并制訂解決方案，并輔助適合的評價(jià)體系，就可以用最有限的資源高效培養(yǎng)出學(xué)生的工程觀念，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。這可能為地方非工科高校應(yīng)化專業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的工程技術(shù)人才提供一條有效的新途徑。

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基金項(xiàng)目：吉林師范大學(xué)校級教育教學(xué)改革研究課題，校級一般項(xiàng)目：《化工原理》教學(xué)中學(xué)生工程觀念的培養(yǎng)；吉林省教育廳高等教育處項(xiàng)目，“雙萬計(jì)劃”背景下“三全育人”融入化學(xué)類一流課程建設(shè)的實(shí)踐路徑研究（2024L5LG6A0003I）；吉林師范大學(xué)校級教育教學(xué)改革研究課題，校級重點(diǎn)項(xiàng)目：以學(xué)生為中心融合課程思政的有機(jī)化學(xué)教學(xué)研究與實(shí)踐;吉林省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2024年度課題，一般課題項(xiàng)目：“新工科”背景下地方高

校應(yīng)用型專業(yè)創(chuàng)新人才工程思維的培養(yǎng)研究——以《化工原理》課程為例（GH24334）

作者簡介：杜娟（1979—"），女，漢族，吉林四平人，博士研究生，副教授，研究方向：高校教學(xué)改革。