工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”課程的建設(shè)與實踐

王自慶，王培賢，馬曉偉

（石河子大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，新疆石河子 832001）

為應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，服務(wù)于《中國制造2025》和“一帶一路”倡議，培養(yǎng)造就一批具有國際視野的創(chuàng)新型卓越工程科技人才，2016年，我國正式簽署《華盛頓協(xié)議》，積極推進(jìn)工程技術(shù)類專業(yè)人才培養(yǎng)過程和模式與國際接軌[1-2]。國內(nèi)各類院校也積極響應(yīng)，將工程教育認(rèn)證作為提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生工程與創(chuàng)新能力的良好契機(jī)，按照《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，積極推進(jìn)工程類專業(yè)認(rèn)證。截至2019年底，全國已有241 所高校的1 353 個專業(yè)通過了認(rèn)證[3]。另外，還有大量高校也在按照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程類專業(yè)的學(xué)科建設(shè)，積極有序推進(jìn)工程教育認(rèn)證工作。工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)培育目標(biāo)和畢業(yè)生出口評價，強(qiáng)調(diào)畢業(yè)生可以達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其中一個重要的理念就是“成果導(dǎo)向”，不只是單純強(qiáng)化學(xué)生對教學(xué)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)知識的掌握程度，更加注重學(xué)生的工程創(chuàng)新和實踐等能力的培育[4]。

石河子大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)于2017年1月通過國際工程教育專業(yè)認(rèn)證，是我校首個通過專業(yè)工程認(rèn)證的專業(yè)。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)也提交了自評報告，已經(jīng)通過初審，目前正在等待專家入校進(jìn)行審核。課程目標(biāo)設(shè)置是專業(yè)認(rèn)證的重要考核指標(biāo)，其中校外實習(xí)是實踐類課程的重要組成部分，也是提升學(xué)生工程素養(yǎng)和面向?qū)嵺`的創(chuàng)新意識和能力的重要途徑。其中，認(rèn)識實習(xí)是學(xué)生第一次在校外完成的學(xué)習(xí)過程，這是學(xué)生第一次由教室走進(jìn)企業(yè)，近距離接觸化工生產(chǎn)過程和設(shè)備，是對學(xué)生前四個學(xué)期專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的總結(jié)，也是為后續(xù)“化工熱力學(xué)”“化學(xué)反應(yīng)工程”和“生產(chǎn)實習(xí)”等核心課程的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。因此，如何科學(xué)設(shè)計“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”課程的教學(xué)環(huán)節(jié)，對照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提出合理的達(dá)成度評價方法，實現(xiàn)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的全覆蓋，是落實工程認(rèn)證的基本要求。基于認(rèn)證過程中專家提出的要求和建議，為提高課程學(xué)習(xí)與工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念契合度，本校對化工類認(rèn)知實習(xí)課程在教學(xué)模式和評價指標(biāo)體系上做出調(diào)整改進(jìn)。

1 課程在人才培養(yǎng)中的地位和作用

“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”課程是我校化學(xué)工程與工藝和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置的一門實習(xí)實踐課程，也是課程體系的基本骨架課程之一，大二下學(xué)期開設(shè)，總學(xué)時為1 周，共1 學(xué)分。通過該課程的學(xué)習(xí)，主要讓學(xué)生初步了解化工和相關(guān)行業(yè)的現(xiàn)狀和生產(chǎn)工藝裝置，理解化工生產(chǎn)過程的安全責(zé)任和社會責(zé)任，認(rèn)識所學(xué)知識和現(xiàn)實生產(chǎn)的差異，“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐關(guān)系如表1所示。由課程對畢業(yè)要求的指標(biāo)點可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)認(rèn)知實習(xí)課程目標(biāo)對畢業(yè)要求支撐關(guān)系，本門課程具有跨學(xué)科、綜合性強(qiáng)、內(nèi)容繁多和實踐性強(qiáng)的特點。因此，如何對照傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題和當(dāng)下工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求，提高化工類專業(yè)“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”課程的教學(xué)效果，實現(xiàn)教學(xué)方式和考核方式的多元化是當(dāng)前教學(xué)改革中亟待解決的關(guān)鍵問題。

表1 “化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐

2 現(xiàn)有教學(xué)模式存在的問題

2.1 教學(xué)模式陳舊，課程目標(biāo)覆蓋不全

傳統(tǒng)課程教學(xué)模式主要是指導(dǎo)教師根據(jù)現(xiàn)場參觀企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營情況，簡單介紹企業(yè)產(chǎn)品種類、設(shè)備條件、生產(chǎn)規(guī)模和專業(yè)化程度等基本情況。而后，指導(dǎo)教師引領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)實地參觀，由企業(yè)方指派生產(chǎn)管理人員簡要介紹企業(yè)生產(chǎn)情況和工藝過程，實際參觀時間一般安排1 天。每次現(xiàn)場實習(xí)的學(xué)生基本為一個教學(xué)班級，人數(shù)多、現(xiàn)場秩序混亂、參觀時間短等問題都會影響學(xué)生的參觀實習(xí)效果[5]。返回后，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查閱材料，撰寫實驗實習(xí)報告。在整個實習(xí)過程中，學(xué)生對企業(yè)的了解主要來自網(wǎng)絡(luò)宣傳資料和指導(dǎo)教師講解，參觀環(huán)節(jié)近乎走馬觀燈，學(xué)生對企業(yè)文化和化工技術(shù)人員等一手信息資料了解少，不能完全覆蓋課程設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.2 考核方式有待完善

傳統(tǒng)認(rèn)知實習(xí)課程考核方式主要采用 “7+3”模式，即實習(xí)報告成績占70%，考勤成績占30%。考勤成績主要是企業(yè)基本情況介紹、 安全培訓(xùn)和參觀階段是否有遲到、曠到和早退情況。由于課程周期短，學(xué)生基本均可以按時完成教學(xué)任務(wù)，考核成績基本沒有區(qū)分度，最終總評成績主要由實習(xí)報告成績決定。這種以實習(xí)報告論成敗的考核方式不能很好地體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)，更不能體現(xiàn)出學(xué)生從實習(xí)工作中獲得專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力的情況。

2.3 指導(dǎo)教師企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗有待豐富

目前，我校化工類專業(yè)教師的主要來源為引進(jìn)具有博士學(xué)歷的高層次人才，具有化工類企業(yè)工作經(jīng)歷的教師比例低，缺乏“雙師型”師資。在指導(dǎo)實習(xí)工作中，一方面對涉及企業(yè)生產(chǎn)過程中工藝、設(shè)備、管理及安全等問題很難給予精確的解答，致使學(xué)生不能從深層次了解企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)問題；另一方面，指導(dǎo)教師在批改實習(xí)報告時也不能發(fā)現(xiàn)實習(xí)報告中存在的生產(chǎn)問題和及時反饋給學(xué)生，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

3 教學(xué)方法的改革

3.1 對照畢業(yè)要求，科學(xué)設(shè)計實習(xí)環(huán)節(jié)

我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)定位于服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一流化工類學(xué)科建設(shè)，以為新疆煤化工、硅化工和鹽化工下游產(chǎn)品的高值化和精細(xì)化發(fā)展提供專門的高級人才為目標(biāo)。對照畢業(yè)要求和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，我們對認(rèn)知實習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計，并對教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂。修訂前，課程名稱為“應(yīng)用化學(xué)專業(yè)認(rèn)知實習(xí)”，學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)主要包括指導(dǎo)教師安全培訓(xùn)和實習(xí)企業(yè)基本情況介紹、實地參觀和意見反饋，重點讓學(xué)生感受企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，了解企業(yè)的文化，同時可以對化工生產(chǎn)的安全要求、關(guān)鍵設(shè)備和工藝流程等形成感性的認(rèn)識。修訂后，課程名稱改為“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”，學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)由化工生產(chǎn)法規(guī)和安全規(guī)程教育、校內(nèi)仿真實習(xí)、工廠實地參觀和交流總結(jié)四個環(huán)節(jié)組成。為解決指導(dǎo)教師缺乏工程實踐經(jīng)驗的問題，在這個實踐環(huán)節(jié)聘用企業(yè)技術(shù)人員作為校外導(dǎo)師，對學(xué)生提出的工藝和工程問題給予解答和指導(dǎo)。

第一階段主要由校內(nèi)指導(dǎo)教師和企業(yè)方導(dǎo)師共同完成，而后由校內(nèi)指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生到校內(nèi)仿真中試平臺參觀，結(jié)合參觀企業(yè)的生產(chǎn)工藝由指導(dǎo)教師講解流體輸送設(shè)備、機(jī)械分離設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、精餾設(shè)備的原理和構(gòu)造等基本單元。而后由企業(yè)方導(dǎo)師，將學(xué)生帶到生產(chǎn)一線，并聽企業(yè)技術(shù)人員講解工廠生產(chǎn)和經(jīng)營管理現(xiàn)狀、工藝流程、主體設(shè)備。并預(yù)留專門的時間，由企業(yè)導(dǎo)師對學(xué)生提出的問題進(jìn)行答疑。為體現(xiàn)我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)重點圍繞煤化工和鹽化工下游精細(xì)化學(xué)品的學(xué)科特色，近兩年我專業(yè)的“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)” 課程安排在新疆天業(yè)集團(tuán)和新疆和山巨力化工有限公司完成，天業(yè)集團(tuán)產(chǎn)業(yè)幾乎涵蓋了鹽化工和煤化工的所有環(huán)節(jié)，而新疆和山巨力化工有限公司則主要從事聚氨酯中間體MDI 研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。參觀實習(xí)結(jié)束后，學(xué)生根據(jù)實習(xí)情況撰寫實習(xí)報告，并準(zhǔn)備PPT交流答辯，由企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生實習(xí)報告撰寫情況和問題回答情況進(jìn)行點評。

3.2 強(qiáng)化能力培養(yǎng)，推進(jìn)教學(xué)方法和形式改革

新工科建設(shè)對大學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力提出更高的要求，科學(xué)的實踐教學(xué)體系可直接影響著學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維[6]。對于認(rèn)知實習(xí)課程，提高現(xiàn)場實習(xí)的效果和學(xué)生工程素養(yǎng)是課程關(guān)鍵。為此，我們對教學(xué)方法和環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革。為提高學(xué)生參與實習(xí)的積極性，將原來考勤改為考勤與態(tài)度，重點考核學(xué)生參與認(rèn)知實習(xí)的積極性和紀(jì)律性。為考查學(xué)生將實習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為自身工程素養(yǎng)和實踐能力情況，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念，引入交流和答辯的模式，督促學(xué)生積極參與技術(shù)問題的提問和討論過程。同時教學(xué)班的學(xué)生隨機(jī)分為8 個小組，每組3-4 人，在參觀結(jié)束后由企業(yè)方導(dǎo)師給每組學(xué)生提出不同技術(shù)問題，由每組學(xué)生回去自行查閱資料，提出技改方案。1 周后，以組為單位，學(xué)生用PPT 演示講解時間是10-15min，然后由企業(yè)專家點評，并提出簡單技術(shù)問題，請學(xué)生回答。

3.3 注重過程考核，改革成績評定標(biāo)準(zhǔn)和辦法

改革后的考核指標(biāo)體系更加注重過程和能力考核，不再是僅憑實習(xí)報告，考核環(huán)節(jié)共包含以下四項，具體指標(biāo)構(gòu)成和比例如下。

指標(biāo)1 考勤與態(tài)度占總評成績的20%，每次都能按時參加考勤計10 分，遲到或早退一次扣1 分，曠到1 課時扣5 分，曠到2 課時直接取消參加考評資格；實習(xí)期能遵守實習(xí)紀(jì)律，得10 分，實習(xí)期違反實習(xí)紀(jì)律者被指導(dǎo)教師批評一次扣2 分，警告一次扣5 分，嚴(yán)重違反紀(jì)律者取消參加考評資格。

指標(biāo)2 實習(xí)日志占總評成績的20%，本部分考評內(nèi)容主要基于以下兩個方面：（1）記錄是否全面準(zhǔn)確反映每日實習(xí)內(nèi)容，最高計10 分；記錄條理清晰，能夠正確使用專業(yè)術(shù)語表述工藝過程和技術(shù)參數(shù)，最高計10 分。

指標(biāo)3 實習(xí)報告占總評成績的30%，本部分考核細(xì)則主要包括以下三個方面：（1）符合格式和字?jǐn)?shù)要求，語言通順，用語準(zhǔn)確，圖表規(guī)范清晰，最高計10 分；（2）主題明確，條理清晰，體現(xiàn)出對原料產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備、環(huán)境保護(hù)及化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識，最高可計10 分；（3）認(rèn)識感想應(yīng)能結(jié)合實習(xí)體驗敘述自己對化工行業(yè)、化工廠運行狀況、工作環(huán)境、環(huán)境保護(hù)等方面的感性認(rèn)識，總結(jié)不足，能進(jìn)行反思，能對生產(chǎn)廠提出合理建議，最高可計10 分。

指標(biāo)4 交流與答辯占總評成績的30%，成績構(gòu)成包括以下三個方面：（1）PPT 美觀，思路清晰，內(nèi)容豐富，最高計10 分；（2）從解決方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性、 環(huán)保和安全性五個方面評判，最高計15 分；（3）能夠正確回答專家提出的問題，最高計5 分。

4 結(jié)語

認(rèn)知實習(xí)是學(xué)生第一次由課堂教學(xué)走進(jìn)企業(yè)，初次接觸化工生產(chǎn)的工藝和設(shè)備，是化工類高素質(zhì)工程性人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。基于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)認(rèn)知實習(xí)存在的問題，采用最新教學(xué)手段對“化工過程與設(shè)備認(rèn)識實習(xí)”的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和評價指標(biāo)體系進(jìn)行了重新設(shè)計。通過聘用企業(yè)方技術(shù)人員作為導(dǎo)師全程參與實習(xí)過程，有效解決了指導(dǎo)教師生產(chǎn)經(jīng)驗不足、缺乏實踐經(jīng)驗的問題。增加的討論與答辯考核環(huán)節(jié)，突出了對學(xué)生工程素養(yǎng)和能力的培養(yǎng)和考查。