化工原理實驗新型多元考核模式的構建與實踐

羅發寶，姚成立，陳 霞，陳 蕾

（1.合肥師范學院化學與化學工程學院，安徽合肥230601；2.安徽建筑大學材料與化學工程學院，安徽合肥230022）

化工原理實驗課程是應用型本科高校化工類及相關專業的一門本科生實驗必修課，是學習、掌握和運用化工原理理論知識不可或缺的重要教學環節，對學生業務素質的培養起著至關重要的作用。該實驗課程的目的在于培養學生的工程觀和意識，提高學生善于發現、分析和解決化工單元操作中各種實際工程問題的能力，提升學生的綜合素養。在學生培育過程中，如何在化工原理實驗教學中激發學生的內在學習興趣，培養他們獨立的實驗工作能力和應用創新能力，是實驗教學中的一個關鍵問題。而實驗課程考核是全面掌握學生實驗學習情況的有效方法和評價實驗教學質量的重要手段。國家教育部于2018 年初發布了我國首個《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，強調教學過程要注重“及時評價、及時反饋、持續改進”[1]。因此，構建一個有效的實驗課程教學評價機制，有利于提高實驗教學效率，是保證高校實驗教學質量的必然途徑。針對目前化工原理實驗評價模式存在的問題，合肥師范學院結合應用型人才培養要求，著眼于科學評價學生的綜合素養，強化實踐、應用和創新能力的考核，把全面考核、全程考核和動態考核等先進理念貫徹到實驗課程考核方式改革中，探索科學合理的化工原理實驗新型多元考核評價模式，以促進實驗教學模式的改革和創新，有利于學生的健康成長，并取得了初步成效。

1 當前考核現狀與不足

現有的化工原理實驗成績評定方式相對簡單，主要以平時表現和實驗報告為考核評分依據。平時表現部分主要關注學生的學習態度和實驗操作的正確性，但不夠細化。成績評定重點依賴學生實驗報告是否按照要求進行撰寫、結果是否合理、報告是否完整來評判，重結果輕過程的評判導致學生對實驗過程不夠重視，同時化工原理實驗儀器設備的臺套數有限，通常學生按5～7 人一組協作完成，有的學生對實驗課的重視程度不夠，實驗過程往往是旁觀完成的，實驗報告具有嚴重抄襲現象，而在傳統的成績評定中卻無法客觀公正地評價，不少學生自然不愿認真預習、獨立思考、積極操作，往往是機械化按照教師的演示指導采集數據來完成實驗，以致出現學生沒有學習興趣和預習不充分現象，實驗操作規范性和實驗報告的圖表處理分析及解決實際問題的能力不足。這種形式單一的實驗評價模式不利于鼓勵學生大膽放手去進行實驗，不利于激發學生對實驗的興趣，也不利于培養學生嚴謹務實的科學態度，當然不符合我校應用型高水平大學的建設要求。因此在化工原理實驗的考核上構建新型多元考核模式并實踐，以達到應用型人才的培養目標。

2 化工原理實驗新型多元考核模式的構建

化工原理實驗課的考核應與理論課程成績評價有著本質的區別。隨著實驗教學改革的不斷深化，多元化實驗教學培養模式越來越受到人們的青睞和重視，它將教師與學生、理論與實踐以及教學與考核緊密結合，增強了師與生的互動性[2]，提高了學生實驗的積極性和創造性。為能有效考核學生實驗的真實水平，教師要高度重視，在實驗過程中仔細觀察學生的實驗情況，隨時了解學生的實驗動態，構建以學生為中心的“兩全一動”新型多元考核模式，即全面考核、全程考核和動態考核。實驗課的成績包含平時成績、期末成績和加分項。全面考核主要包括實驗預習充分度、實驗課堂參與度、實驗報告質量和期末考核四個方面。

2.1 實驗預習充分度

充分預習是完成化工原理實驗的重要因素和保證實驗安全順利進行的前提條件。教師在考核時要檢查實驗預習效果，主要包括預習筆記、實驗前的問題回答情況。學生可根據理論教材、教師所給相關視頻和資料、仿真實驗、參考圖書、網絡資源等多種方式進行充分預習并記錄預習筆記，還可在實驗室開放時間內進行現場預習。

2.2 實驗課堂參與度

實驗課堂參與度分為學習態度和操作技能兩個方面。學習態度主要包括考勤、互動討論、實驗科學態度、遵守實驗室的紀律和規章制度及值日工作；實驗操作技能主要包括實驗過程的操作熟練度、操作準確性和規范性、數據點的選取合理性、現象觀察和數據記錄的準確性、故障排除能力以及團結協作意識，及時有效客觀地評價學生的實驗操作技能，有助于培養學生養成良好的實驗習慣。

2.3 實驗報告質量

實驗報告的撰寫分為實驗目的、實驗原理、裝置流程圖、實驗步驟、注意事項、數據記錄處理與結果分析討論、思考題回答等幾個部分，書寫要規范，條理要清晰，目的、原理和步驟要正確，注意事項與思考題要自己獨立完成，實驗報告重點考查裝置流程圖是否完整無誤畫出、數據及數據處理是否正確、分析與討論是否合適。其中裝置流程圖中一些閥門的位置、部件的大小、零件標記的正確程度很能反映學生對實驗儀器裝置的理解和掌握程度；數據及數據處理的準確性反映學生采集的實驗數據準確性和真實性、計算公式的處理正確性和實驗結論的正確性，反映學生利用Excel、CAD、Origin 軟件處理數據和圖表的能力；結果分析與討論反映學生對問題是否深刻、正確、有無獨特見解，措詞用語是否準確、科學，這部分的鍛煉對學生后期完成本科畢業論文大有裨益。

2.4 期末考核

期末考核安排在所有實驗項目結束之后進行，學生考核項目在考核現場抽簽確定，考核內容包括理論提問和實操考核兩個部分。每個項目指導教師設置難度差異不大的3～5 個問題和3～5 個操作片段，根據學生回答問題正確程度和操作熟練程度、規范性等給出相應成績。

全程考核則體現在整個實驗教學期間，教師制定每個實驗項目的分項細化表格，認真記錄學生的學習表現，隨時對學生進行考核并不斷積累成績，考核涉及教學過程的各種環節。動態考核為加分項，表現在對學生進行考核的標準和內容并不是固定不變的，針對不同的學生，在不同的情境下，考核的內容和標準是不斷變化的，不僅要看學生的實驗是否成功，還要看學生遇到問題時的處理方式和效果；針對參與化工相關的開放性研究實驗和全國大學生競賽的同學酌情加分予以鼓勵；同時建立師生雙向溝通式的考核信息反饋機制，改革的過程中注意激發學生的實驗學習興趣，平時對學生提醒到位，也給予學生剛性壓力，強調實驗報告是最好的復習資料，進一步發揮“以考促學、以考促教、持續改進”的作用。

3 化工原理實驗新型多元考核模式的實踐

我校現開設化工原理實驗的有化學工程與工藝專業、制藥工程專業和化學專業，實踐過程按照構建的“兩全一動”新型多元考核模式進行，實踐對象選擇化學工程與工藝和制藥工程兩個工科專業學生，平時成績為實驗預習充分度（15%）、實驗課堂參與度（35%）和實驗報告質量（50%），占總成績的70%，期末考核占總成績的30%，動態考核為加分項占10 分，總成績滿分不超過100 分。

為使學生在實踐過程中能夠達到好的效果，教師在開始實驗項目之前先向學生介紹化工原理實驗的考核方式、預習的多元形式、實驗儀器設備、實驗報告的撰寫案例和數據處理的一般方式；利用圖形、動畫、視頻等多媒體輔助手段，全面指導和幫助學生完成化工原理實驗課的各個環節：課前預習，課后復習、答疑和交流，延伸實驗課堂教學的時間與空間，學生不受時間和地點限制隨時觀看，了解儀器的結構、使用方法、操作要領和注意事項，直觀生動、印象深刻，特別是CAD 制圖、Excel 等軟件的數據處理、流程操作要點，教師在課堂上無需做過多重復講解，節約了大量時間。教師在實驗教學課堂上注重采用翻轉課堂、案例分析、啟發式、問題導向等多元化教學方法，促進學生積極思考，培養學生的主動性和創造性，提高學生的學習興趣，如在離心泵特性曲線測定實驗項目中，引導學生發現流量調節閥裝在離心泵的出水管路上，為什么？追問：如果沒有灌泵就啟動泵，會產生什么現象？學生這時回答是“氣縛”現象，經思考、討論和對離心泵工作原理的理解，學生知道這是離心泵工作時先排后吸的緣故，同時向學生擴展自吸泵及“氣蝕”現象等知識點，對所學過的相關知識進行有針對性的應用或思維發散式的應用。教師要求各小組設一名小組長，在組長帶領下團隊合作完成實驗，實驗后將數據輸入實驗室的計算機中留存，避免個別同學篡改數據，并進行充分的交流和討論，特別是實驗過程不順利和結果不理想的小組，要詳細描述并討論分析原因，在數據處理過程中通過案例分析讓學生充分認識到一個參數的小改變會引起整個結果的大變化，培養學生求真務實、嚴謹規范的科學態度。

同時，在教學中將化工原理實驗與其他學科、開放實驗、競賽相結合，如化工實訓、仿真模擬、化工設計、工程制圖、開放性實驗、全國化工設計大賽、“國藥工程杯”設計競賽等，能使學生對相關知識和技能快速學以致用、融會貫通，形成邏輯性、連貫性好的知識結構。在動態考核中，對參加全國大學生競賽中對實驗的突發問題能及時正確處理且對應急方案剖析合理，對實驗方法及裝置提出合理建議及改進措施，有創新思想和建議的同學給予適當加分，鼓勵學生去創新和應用。

“兩全一動”多元考核模式，有利于激發學生的學習熱情，提高了學生的團隊合作意識，提升了化工原理實驗的教學質量，提高了本科畢業論文質量，提高了學生的實踐應用能力和科研素養，提高了“國藥工程杯”和“化工設計”大賽的水平，學生競賽團隊于2018 年分別獲全國一等獎和二等獎。此新型多元考核模式為打造高階性、創新性、挑戰度的“兩性一度”為標準的化工原理實驗“金課”奠定了基礎，可輻射其他實驗課程的考核評價，有利于培養符合安徽省化工相關企業的應用型人才。