工程教育專業認證背景下的無機化學實驗教學改革

陳茜(齊齊哈爾大學化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

0 引言

工程教育專業認證是目前國際上通行的工程教育質量保證制度，同時也是實現工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎和質量保障[1]。作為一種針對高等教育本科工程類專業開展的合格評價，工程教育專業認證倡導學生中心、產出導向、持續改進三大基本理念，關注教育產出，核心是確認工科專業的本科畢業生達到行業認可的質量標準要求[2]。因此，高等院校在硬件設施、教學設計、考核評價等方面，需要圍繞全體學生畢業要求的達成這一核心任務展開，把全體學生的學習效果作為關注焦點，同時要注重建立有效的質量監控，形成持續改進機制。化工專業工程教育專業認證工作的開展，是我校強力推進人才培養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量、促進專業建設的良好機遇。

無機化學實驗，是我校化工專業本科教學的學科專業基礎必修課，也是工科類本科生進入大學之后接觸到的第一門實驗類課程，是基礎教學中至關重要的一環，為學生學習知識、驗證理論、掌握實驗的基本操作和技能提供服務，也為后續學習專業課程和將來從事化工領域的各項工作奠定了基礎。

按照工程教育認證標準要求，我校無機化學實驗室安全符合國家規范，實驗室面積和實驗教學設備均通過專業認證的基礎條件[3]。在此硬件設施基礎條件上，充分利用現有教學資源，從畢業要求和培養目標出發，對無機化學實驗課程體系和實驗教學目標與教學內容進行優化，調整考核評價方式，構建教學過程質量監控機制，培養具備國際競爭力的全面發展的應用型創新人才，也是實現工程教育專業認證的必要要求。

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

1 圍繞培養目標優化課程體系

我校化工專業培養的是具備扎實的化學理論基礎和專業技能，解決實際工程問題的應用型工程技術人才。結合人才培養方案畢業要求，培養目標簡述為以下5 個方面：(1)具備化學工程師的基本知識和職業素養；(2)能夠熟練掌握和綜合應用所學知識技術，解決化工及相關領域的復雜工程問題，并體現創新意識；(3)具有良好的人文社會素養和社會責任感，遵守職業道德；(4)具備良好的團隊溝通管理能力；(5)持續學習自我完善，具有國際視野，在跨文化背景下為化工行業發展和社會進步作出貢獻。

無機化學專業以學生中心(students-centered，SC 理念)和成果導向(outcome-based education，OBE 理念)為原則，以化工專業畢業要求和培養目標為出發點，結合專業特點和社會需求，強調專業教學設計和教學實施必須圍繞學生接受教育后所取得的學習效果進行開展，對實驗課程體系和教學內容進行了優化調整。

無機化學實驗課設置于大一上學期，學生剛剛從高中升入大學，由于高考的化學科目只考筆試，許多學生的學習思維并沒有完全轉換，沒有建立起對實驗課程的正確認識。作為本科生進入大學后首次接觸到的專業實驗類課程，無機化學實驗需要幫助學生完成從高中化學到高等化學的思維方式轉變，讓學生充分認識到化學實驗的重要性。通過無機化學實驗課程的訓練，學生從實驗獲得感性認識，能夠運用所學理論知識指導實驗，規范地掌握化學實驗的基本操作與技能。同時鍛煉學生的動手、觀察、思考和表達能力，培養嚴謹的科學態度。基于化工專業工程教育認證OBE 理念，從畢業要求和培養目標出發，我校對無機化學實驗課程體系和實驗教學內容進行優化調整，重新修訂了針對化工專業的無機化學實驗教學大綱和考核標準。

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

2 結合專業特色轉變教學模式

我校化工專業是一個實踐性較強的工科類專業方向，對于化工專業的學生，在掌握無機化學相關的基本理論知識的同時，應著重培養學生的動手能力、創新能力及應用所學知識分析和解決實際工程問題的能力這一深層次目標。

在教學模式上，轉變以往的由教師講授實驗原理、演示實驗步驟為主的傳統實驗教學模式，把學生放在教學過程的主體位置，強調自主學習及課前預習的重要性。預習報告嚴禁照搬書本，要求學生盡量用自己的語言精簡概括。實驗課堂上以老師提問，學生講解實驗原理等方式來引導學生獨立思考，盡可能多地把時間留給學生進行實際操作，激發學生探索實驗的主動性。同時讓學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，鍛煉學生的綜合能力。同時對于“應用實踐型”化工學生，在實驗教學過程中應適當增加對實驗儀器操作的培訓，包括儀器的組裝、參數的設置及一些簡單的故障排除等，讓學生對儀器的功能及操作有更系統性的了解，鍛煉學生動手能力，符合化工專業工程教育認證的要求。

3 完善考核評價保持持續改進

我校根據化工專業發展特點和需求，依托課程體系、課程目標、教學內容和考核方式持續改進成果，聚焦教學過程中學習效果是否達到課程目標和畢業要求，開展教學過程質量監控工作，建立“畢業要求→課程體系→課程目標→教學內容→考核評價→畢業要求”閉環教學過程質量監控系統。以畢業要求為主線，以畢業要求和課程目標評價為底線，針對教學過程構建完善的教學過程質量監控機制，推進專業教學改革，建立面向產出的考核評價機制。

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在的貫穿于實驗教學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情況。考核標準中無機化學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：實驗預習、實驗報告，實驗操作，其中預習、實驗報告各占40%，平時實驗操作20%。期末結課考核占40% ：包括實驗方案的設計、實驗操作、實驗報告、實驗結果。通過建立過程性考核評價標準，全面評估無機化學實驗教學質量和課程目標達成情況，判定學生是否達到畢業要求。

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

實驗進行過程中教師應堅持巡查指導，觀察每位學生的實驗操作情況并及時記錄學生實驗過程中的學習主動性、儀器的正確使用和安裝、儀器設備操作的規范性和正確性、實驗現象的準確性、動手熟練程度等，根據課程考試考核與標準，逐項進行全面考查。最后根據學生的表現，并綜合是否在規定時間內完成實驗，操作正確與否、熟練程度，實驗數據情況給出操作成績。這種改進之后的評價方式，把對學生的要求和需要學生掌握的技能要求滲透到實驗教學的每一個環節，能更好地體現學生的學習效果，符合工程教育認證對學生能力達成所強調的“過程性評價”。定期對課程目標的達成情況進行評價，發現教學中各環節的問題，根據評價結果有針對性的再次改進，形成“評價—改進—再評價”持續改進機制，提高學生學習效果、促進學生發展的目標，實現真正意義的專業教育質量保障。

4 結語

我校以化工專業認證為契機，展開工程教育改革實踐探索，調整新人才培養方案中實驗課程體系設置，突破傳統的課堂教學模式，建立以學生為中心的主動學習環境，力求使學生在獲取知識的過程中，同步提高自身綜合素質與能力，完善考核方式建立持續改進機制。堅持“重基礎，重實踐，重思想品德，重創新精神”的人才培養特色，在工程教育專業認證的大環境下，面向經濟社會發展一線培養高素質應用型工程技術人才。