工程教育專業(yè)認證背景下的無機化學(xué)實驗教學(xué)改革

陳茜(齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

0 引言

工程教育專業(yè)認證是目前國際上通行的工程教育質(zhì)量保證制度，同時也是實現(xiàn)工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)和質(zhì)量保障[1]。作為一種針對高等教育本科工程類專業(yè)開展的合格評價，工程教育專業(yè)認證倡導(dǎo)學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進三大基本理念，關(guān)注教育產(chǎn)出，核心是確認工科專業(yè)的本科畢業(yè)生達到行業(yè)認可的質(zhì)量標準要求[2]。因此，高等院校在硬件設(shè)施、教學(xué)設(shè)計、考核評價等方面，需要圍繞全體學(xué)生畢業(yè)要求的達成這一核心任務(wù)展開，把全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為關(guān)注焦點，同時要注重建立有效的質(zhì)量監(jiān)控，形成持續(xù)改進機制。化工專業(yè)工程教育專業(yè)認證工作的開展，是我校強力推進人才培養(yǎng)模式改革實踐探索的重要抓手，也是進一步提升我校工程教育質(zhì)量、促進專業(yè)建設(shè)的良好機遇。

無機化學(xué)實驗，是我校化工專業(yè)本科教學(xué)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)必修課，也是工科類本科生進入大學(xué)之后接觸到的第一門實驗類課程，是基礎(chǔ)教學(xué)中至關(guān)重要的一環(huán)，為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、驗證理論、掌握實驗的基本操作和技能提供服務(wù)，也為后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課程和將來從事化工領(lǐng)域的各項工作奠定了基礎(chǔ)。

按照工程教育認證標準要求，我校無機化學(xué)實驗室安全符合國家規(guī)范，實驗室面積和實驗教學(xué)設(shè)備均通過專業(yè)認證的基礎(chǔ)條件[3]。在此硬件設(shè)施基礎(chǔ)條件上，充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，從畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標出發(fā)，對無機化學(xué)實驗課程體系和實驗教學(xué)目標與教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，調(diào)整考核評價方式，構(gòu)建教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機制，培養(yǎng)具備國際競爭力的全面發(fā)展的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，也是實現(xiàn)工程教育專業(yè)認證的必要要求。

基于以上分析，本文以無機化學(xué)實驗課程為例，圍繞我校化工專業(yè)工程教育專業(yè)認證，論述無機化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索方向。

1 圍繞培養(yǎng)目標優(yōu)化課程體系

我校化工專業(yè)培養(yǎng)的是具備扎實的化學(xué)理論基礎(chǔ)和專業(yè)技能，解決實際工程問題的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。結(jié)合人才培養(yǎng)方案畢業(yè)要求，培養(yǎng)目標簡述為以下5 個方面：(1)具備化學(xué)工程師的基本知識和職業(yè)素養(yǎng)；(2)能夠熟練掌握和綜合應(yīng)用所學(xué)知識技術(shù)，解決化工及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識；(3)具有良好的人文社會素養(yǎng)和社會責(zé)任感，遵守職業(yè)道德；(4)具備良好的團隊溝通管理能力；(5)持續(xù)學(xué)習(xí)自我完善，具有國際視野，在跨文化背景下為化工行業(yè)發(fā)展和社會進步作出貢獻。

無機化學(xué)專業(yè)以學(xué)生中心(students-centered，SC 理念)和成果導(dǎo)向(outcome-based education，OBE 理念)為原則，以化工專業(yè)畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標為出發(fā)點，結(jié)合專業(yè)特點和社會需求，強調(diào)專業(yè)教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施必須圍繞學(xué)生接受教育后所取得的學(xué)習(xí)效果進行開展，對實驗課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行了優(yōu)化調(diào)整。

無機化學(xué)實驗課設(shè)置于大一上學(xué)期，學(xué)生剛剛從高中升入大學(xué)，由于高考的化學(xué)科目只考筆試，許多學(xué)生的學(xué)習(xí)思維并沒有完全轉(zhuǎn)換，沒有建立起對實驗課程的正確認識。作為本科生進入大學(xué)后首次接觸到的專業(yè)實驗類課程，無機化學(xué)實驗需要幫助學(xué)生完成從高中化學(xué)到高等化學(xué)的思維方式轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生充分認識到化學(xué)實驗的重要性。通過無機化學(xué)實驗課程的訓(xùn)練，學(xué)生從實驗獲得感性認識，能夠運用所學(xué)理論知識指導(dǎo)實驗，規(guī)范地掌握化學(xué)實驗的基本操作與技能。同時鍛煉學(xué)生的動手、觀察、思考和表達能力，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。基于化工專業(yè)工程教育認證OBE 理念，從畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標出發(fā)，我校對無機化學(xué)實驗課程體系和實驗教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化調(diào)整，重新修訂了針對化工專業(yè)的無機化學(xué)實驗教學(xué)大綱和考核標準。

化工專業(yè)畢業(yè)要求關(guān)注學(xué)生的工程實踐能力，針對大一學(xué)生理論知識與實踐學(xué)習(xí)銜接能力弱的問題，無機化學(xué)實驗在課程設(shè)置上以化學(xué)實驗基本操作技能訓(xùn)練、基礎(chǔ)化學(xué)實驗、綜合化學(xué)實驗和設(shè)計實驗來構(gòu)筑實驗課程體系，以學(xué)生為中心按多層次的能力培養(yǎng)要求重組課程內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在保留一些必要的基礎(chǔ)驗證性實驗的前提下，對實驗項目進行重組和優(yōu)化，增加綜合性實驗比例。實驗項目可操作性要強，既要符合大一學(xué)生基本能力，同時也要突出專業(yè)特色，貼合實際生產(chǎn)生活，如：污水中常見金屬離子鑒定及未知液的分析、制備及產(chǎn)物純度的檢驗等。新增實驗項目力求在有限的實驗教學(xué)課堂內(nèi)，充分利用實驗資源，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，培養(yǎng)學(xué)生動手能力及綜合解決問題的能力。

2 結(jié)合專業(yè)特色轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

我校化工專業(yè)是一個實踐性較強的工科類專業(yè)方向，對于化工專業(yè)的學(xué)生，在掌握無機化學(xué)相關(guān)的基本理論知識的同時，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力及應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決實際工程問題的能力這一深層次目標。

在教學(xué)模式上，轉(zhuǎn)變以往的由教師講授實驗原理、演示實驗步驟為主的傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，把學(xué)生放在教學(xué)過程的主體位置，強調(diào)自主學(xué)習(xí)及課前預(yù)習(xí)的重要性。預(yù)習(xí)報告嚴禁照搬書本，要求學(xué)生盡量用自己的語言精簡概括。實驗課堂上以老師提問，學(xué)生講解實驗原理等方式來引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，盡可能多地把時間留給學(xué)生進行實際操作，激發(fā)學(xué)生探索實驗的主動性。同時讓學(xué)生帶著問題進入實驗，在實際操作中加深對理論知識的認知，鍛煉學(xué)生的綜合能力。同時對于“應(yīng)用實踐型”化工學(xué)生，在實驗教學(xué)過程中應(yīng)適當(dāng)增加對實驗儀器操作的培訓(xùn)，包括儀器的組裝、參數(shù)的設(shè)置及一些簡單的故障排除等，讓學(xué)生對儀器的功能及操作有更系統(tǒng)性的了解，鍛煉學(xué)生動手能力，符合化工專業(yè)工程教育認證的要求。

3 完善考核評價保持持續(xù)改進

我校根據(jù)化工專業(yè)發(fā)展特點和需求，依托課程體系、課程目標、教學(xué)內(nèi)容和考核方式持續(xù)改進成果，聚焦教學(xué)過程中學(xué)習(xí)效果是否達到課程目標和畢業(yè)要求，開展教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控工作，建立“畢業(yè)要求→課程體系→課程目標→教學(xué)內(nèi)容→考核評價→畢業(yè)要求”閉環(huán)教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。以畢業(yè)要求為主線，以畢業(yè)要求和課程目標評價為底線，針對教學(xué)過程構(gòu)建完善的教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機制，推進專業(yè)教學(xué)改革，建立面向產(chǎn)出的考核評價機制。

考核評價將原來的“實驗報告+實驗操作”的考核方式改革為現(xiàn)在的貫穿于實驗教學(xué)的全過程的量化考核指標，通過課程考核反映課程目標的實現(xiàn)情況。考核標準中無機化學(xué)實驗成績分為平時成績和期末成績，其中平時成績占60%，期末成績占40%。平時成績包括：實驗預(yù)習(xí)、實驗報告，實驗操作，其中預(yù)習(xí)、實驗報告各占40%，平時實驗操作20%。期末結(jié)課考核占40% ：包括實驗方案的設(shè)計、實驗操作、實驗報告、實驗結(jié)果。通過建立過程性考核評價標準，全面評估無機化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量和課程目標達成情況，判定學(xué)生是否達到畢業(yè)要求。

為保證實驗成績客觀、公正，并及時發(fā)現(xiàn)、解決實驗中出現(xiàn)的問題，細化了考核與評價標準，如：為了掌握學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而不是應(yīng)付了事；每次實驗課前指導(dǎo)教師針對實驗原理、基本操作等設(shè)計一些問題提問學(xué)生，鼓勵學(xué)生討論并直接由學(xué)生來講解實驗原理、操作等；最后根據(jù)每位學(xué)生的預(yù)習(xí)報告及回答問題的情況給出預(yù)習(xí)成績。通過提問、討論及講解，督促學(xué)生深度預(yù)習(xí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，鍛煉學(xué)生的語言表達能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

實驗進行過程中教師應(yīng)堅持巡查指導(dǎo)，觀察每位學(xué)生的實驗操作情況并及時記錄學(xué)生實驗過程中的學(xué)習(xí)主動性、儀器的正確使用和安裝、儀器設(shè)備操作的規(guī)范性和正確性、實驗現(xiàn)象的準確性、動手熟練程度等，根據(jù)課程考試考核與標準，逐項進行全面考查。最后根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，并綜合是否在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗，操作正確與否、熟練程度，實驗數(shù)據(jù)情況給出操作成績。這種改進之后的評價方式，把對學(xué)生的要求和需要學(xué)生掌握的技能要求滲透到實驗教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)，能更好地體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，符合工程教育認證對學(xué)生能力達成所強調(diào)的“過程性評價”。定期對課程目標的達成情況進行評價，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中各環(huán)節(jié)的問題，根據(jù)評價結(jié)果有針對性的再次改進，形成“評價—改進—再評價”持續(xù)改進機制，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果、促進學(xué)生發(fā)展的目標，實現(xiàn)真正意義的專業(yè)教育質(zhì)量保障。

4 結(jié)語

我校以化工專業(yè)認證為契機，展開工程教育改革實踐探索，調(diào)整新人才培養(yǎng)方案中實驗課程體系設(shè)置，突破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，建立以學(xué)生為中心的主動學(xué)習(xí)環(huán)境，力求使學(xué)生在獲取知識的過程中，同步提高自身綜合素質(zhì)與能力，完善考核方式建立持續(xù)改進機制。堅持“重基礎(chǔ)，重實踐，重思想品德，重創(chuàng)新精神”的人才培養(yǎng)特色，在工程教育專業(yè)認證的大環(huán)境下，面向經(jīng)濟社會發(fā)展一線培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。