工程教育認證下化工工藝課程教學改革探討

時間:2022-01-17 10:50:07

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工程教育認證下化工工藝課程教學改革探討

摘要:目前中國已成為《華盛頓協議》正式成員,中國工程教育專業認證與國際實質等效。在此背景下,為了符合精細化工工程師人才培養的工程教育認證標準,作為專業主干課程之一的精細化工工藝課程教學改革勢在必行。本文簡述了中國工程教育認證的發展歷程,闡述了工程教育認證背景下華僑大學精細化工工藝課程教學改革的必要性,并從學生和教師兩個教學主體的角度探討了精細化工工藝課程教學在學生工程實踐能力的培養和教師課程教學理念的轉變兩個方面的改革思路,并提出具體措施。

關鍵詞:工程認證;精細化工;教學改革;實踐能力;教學理念

一、我國工程教育認證的發展歷程

為了提高我國高等工程教育質量,構建我國高等工程教育質量保障體系,進一步深化高等工程教育改革,建立高校工程專業與社會企業所需人才培養的雙贏機制,規范與注冊工程師制度相銜接的高等工程教育專業認證體系,促進工程教育國際化,實現國際互認,提升我國高等工程教育國際競爭力,教育部于2006年正式啟動高等工程教育專業認證試點工作。10年來,我國工程教育專業認證工作逐漸在全國相關高校中得到了重視和積極開展。2013年6月,國際工程聯盟大會在韓國召開,大會表決通過中國為《華盛頓協議》預備會員,成為該協議組織第21個成員。《華盛頓協議》是世界上最具影響力的國際本科工程學位互認協議,1989年由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的工程專業團體發起成立,旨在建立共同認可的工程教育認證體系。該協議提出的工程專業教育標準和工程師職業能力標準,是國際工程界對工科畢業生和工程師職業能力公認的權威要求。截至2013年8月,中國工程教育專業認證協會已對我國高校的373個專業點開展了認證工作,之后經過3年的不懈努力,我國工程教育專業認證協會分別受理了137個專業的2014年認證申請(其中105個專業通過認證)、156個專業的2015年認證申請和200個專業的2016年認證申請,我國工程教育水平得到了長足而顯著的提高,其質量獲得國際社會的一致認可。可喜的是,2016年6月,《華盛頓協議》全票通過中國科協代表我國由《華盛頓協議》預備會員轉正,成為該協議第18個正式成員,表明我國工程教育專業認證與國際實質等效,標志著我國工程教育質量實現了國際化互認。

二、工程教育認證背景下我校精細化工工藝課程教學改革的必要性

華僑大學地處海峽西岸經濟區的心臟地帶,為了更好地服務于地方區域經濟的發展,為企業人才市場輸送合格的工程類專業人才,工程教育專業認證已列為我校提高辦學質量的主要舉措之一,校領導高度重視。與此同時,隨著福建省沿海四大石化基地和重大項目的加速推進,帶動了合成材料、有機化工和精細化工等配套開發,石化產業集群效應顯現,化工類專業人才需求增大[1]。為了培養合格的化工工程師,我校化工學院積極申請化學工程與工藝專業的工程教育專業認證。2016年2月,中國工程教育認證協會正式受理了我校化工學院化學工程與工藝專業工程教育認證的申請,這是我校第一個被受理的工科專業,得到了校、院兩級領導的高度重視和全系教師及其他相關院系的大力支持和配合。中國工程教育認證標準是基于產出的教育評價,滿足華盛頓協議互認要求。基于學習產出的教育模式(OBE)最早出現于美國和澳大利亞的基礎教育改革,是以預期學習產出為中心來組織、實施和評價教育的結構模式[2,3]。國內部分高校實施基于OBE教育理念的人才培養模式的綜合改革,規范教學活動,樹立教學標準意識,建立教學質量標準,最終取得了顯著的效果,并順利通過我國工程教育認證。眾所周知,《精細化工工藝》是化學工程與工藝(精細化工方向)專業的主干專業課之一,該課程具有工程性、應用性和綜合性等特點。在我校化學工程與工藝專業開展工程教育認證的背景下,基于“以學生為本,以學生學習產出為導向”的教育理念和思路開展精細化工工藝課程教學改革勢在必行。

三、工程教育認證背景下精細化工工藝課程教學改革的幾點思考

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工科專業畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、認識團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標[4,5]。為了使學生在學習精細化工工藝課程過程中達成這個目標,必須同時從教學的兩個主體———學生和教師入手,轉變教育理念,改革教學方式方法,以符合我國工程教育認證標準。

(一)學生工程實踐能力的培養

精細化工工藝是一門實踐和理論并重的課程,在培養高素質的精細化工工程技術人才過程中,精細化學品開發、設計及合成的實驗與實踐起著重要作用。對于學生而言,借鑒CDIO成功的教育經驗,在工程教育認證背景下精細化工工藝課程教學改革過程,一定要特別注重和加強學生工程實踐能力的培養。

1.加強校企合作。根據《中國工程教育質量報告》的調查,工業界認為高校培養工程專業人才過程中存在通用能力評價高,工程能力培養不足;傳統優勢明顯,緊跟時代需求不足;工業界參與深度和規范化不足等問題。因此,在精細化工工藝課堂教學過程中積極邀請精細化工相關企業高級工程師走入課堂參與教學,有利于學生深入了解所學知識在將來所要從事的精細化工行業中的實踐應用。

2.搭建校內精細化工實踐平臺。實踐平臺是大學生進行實踐活動的陣地,校內可以通過設立實驗示范中心、學科重點實驗室、科研成果轉化平臺以及本科生課外科創活動平臺等舉措,不斷提高學生的精細化學工程實踐能力和創造力。

3.設立精細化學品制作工坊。根據精細化工工藝課程需求開設特色實驗室,對課程中所學主要精細化學品種類及其典型產品的制備工藝開展實驗,比如手工肥皂、洗滌劑和膠黏劑等常規精細化學品的制作。與此同時,增加綜合型、設計型實驗的比例和深度,充分調動學生對精細化工工藝的學習積極性。比如在手工肥皂制作過程中設計透明多彩的新型多功能肥皂,培養學生的創新意識、動手操作能力和團隊合作精神,提高學生的工程實踐能力和創造力,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習精細化工工藝這門專業主干課程。另外,精細化工工藝特色實驗室在全校范圍內也可以共享實驗資源和設備,這不僅可以增加學校對實驗室的經費投入,而且可以顯著提高精細化工專業的知名度,大大增加學生對本專業的認可度和歸屬感。

4.建立多元化考核標準。傳統工科教學的突出問題是理論知識學習比重遠大于工程能力培養比重,這是單一筆試考核模式導致的必然結果。基于工程教育認證中所要求的學習產出的教育模式,將學生在精細化工工藝課程學習過程中參加課外精細化工實踐平臺和精細化學品制作工坊等活動的表現形成可量化的考核標準,與傳統考核標準進行有機結合,建立以加強學生工程實踐能力培養為目標的多元化課程考核標準。

(二)教師課程教學理念的轉變

基于OBE工程教育模式,工程教育認證將推動工科教學由“經驗型”轉向“科學型”、由“內容為本型”轉向“學生為本型”。這就要求高校教師徹底擯棄傳統的“教無定法”的教學理念,而是基于學習結果的教育模式,形成一種規范、團隊、持續改進的教學方式,實現教學行為及活動的標準化與規范化,從而達到工程教育認證標準,持續為工業界輸送合格的化工工程師人才。

1.建立課程目標與畢業要求的對應關系,規范和細化教學大綱及內容。《精細化工工藝》是一門介紹精細化工產品生產原理與工藝的專業課程,其課程知識體系非常零散且龐大,規范地組織教學內容和選擇教學方法對于有效實現預期學習結果至關重要。精細化工工藝課程的教學目標:一是讓學生能夠根據市場需求的不斷變化,設計新型精細化工產品;二是讓學生運用精細有機合成化學及工藝學理論,根據精細化學品的功能特點及研究目的,選擇適宜的研究路線,設計可行的有機合成單元反應實驗方案;三是讓學生熟悉與精細化工行業相關的產品技術標準、知識產權、法律法規、產業政策及發展現狀和趨勢,能識別、分析精細化工新產品、新技術、新工藝的開發和應用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響,深刻理解精細化工在國民經濟中的重要地位和作用。以上課程目標分別對應于我國工程教育認證標準中化學工程與工藝專業學生應達到的十二條畢業要求中“設計/開發解決方案”、“研究”和“工程與社會”等方面的能力要求。在對學生學習結果有了清晰的認識后,教師通過細化教學大綱來規范教學內容和控制教學進度,從而保證課程目標的達成。

2.整合教學資源,避免課程間教學內容的低水平重復。對于化學工程與工藝專業(精細化工方向)的學生而言,在開設《精細化工工藝》課程的同時,還開設了《精細化學品》和《高分子化工工藝》等相關課程。過去,這些課程在教學內容上存在部分重復,比如有機合成反應基礎知識的介紹,學生對此也提出了意見和看法。OBE工程教育模式客觀上要求整合各類教學資源,明確不同課程對達成畢業要求指標點(預期學習結果)的貢獻及程度。這就需要各專業教師之間進行有效地交流與合作,協調相關課程的教學大綱及內容,避免教學資源的浪費。

3.建立課程教學質量跟蹤調查及反饋機制,形成持續改進的教學理念。工程教育認證要求建立畢業生質量跟蹤調查機制,形成科學有效的畢業生評價體系,為學校更好地培養工程人才提供重要依據。顯而易見,畢業生質量與課程教學質量緊密相關,只有建立后者的跟蹤調查及反饋機制,才能保障前者的水平。除了校院兩級對精細化工工藝課程教學主要環節進行質量監控外,教師一方面于課程教學結束后在所授班級召開座談會,聽取學生對所學課程內容及授課方式、進度等方面的看法和意見,教師對所提問題與學生進行交流并提供合理化建議;另一方面,針對從事精細化工行業的畢業生進行跟蹤調查,靈活運用現代通訊及聯絡工具、調查問卷等多種形式,開展關于學生在校期間所學精細化工工藝課程對其職業發展的影響以及其對該門課程設置、教學內容及方法等方面的建議和意見的調查,另外還可以展開畢業生所在單位對所需精細化工工程人才知識架構要求的調研。授課教師對以上信息收集整理后進行歸納總結,形成反饋整改意見,并在下一次的課程教學過程中有效體現,形成良性互動循環,促進精細化工工藝課程教學質量的持續改進。

作者:甘林火 單位:華僑大學

參考文獻:

[1]甘林火.精細化工工藝課程教學的探索[J].廣州化工,2015,43(5):220-221.

[2]顧佩華,胡文龍,林鵬,等.基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.

[3]趙衛紅,王彥斌.基于“OBE”理念的精細化工專業實驗課程建設[J].亞太教育,2015,(7):85.

[4]顧佩華,沈民奮,陸小華.重新認識工程教育:國際CDIO培養模式與方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[5]荊國林,王鑒,崔寶臣,等.專業認證背景下的環境工程專業建設研究[J].教育教學論壇,2013,(5):181-182.