程忠玲

(承德石油高等?？茖W(xué)校 化學(xué)工程系，河北　承德　067000)

工程教育是我國高等教育的重要組成部分。傳統(tǒng)工程教育存在的重要問題就是工程教育中素質(zhì)教育的缺失。比如畢業(yè)生走上工作崗位后就表現(xiàn)出明顯缺少在項目或團(tuán)隊合作方面的實際經(jīng)驗訓(xùn)練；所培養(yǎng)的工程技術(shù)人才在個人素質(zhì)、人際能力等方面存在明顯不足。如何培養(yǎng)符合社會需求的高素質(zhì)工程人才是各國高等教育改革亟待解決的問題之一。正是在此背景下由美國麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)于2001年提出改革工科教育，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念[1]。2005年開始，我國各高校開始借鑒CDIO理念開展全面、深層次的工程教育改革，改變以往重理論輕實踐、重視個人能力而忽視團(tuán)隊協(xié)作、重視專業(yè)知識而忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育模式。工程實踐能力的培養(yǎng)是工程教育的核心，化工專業(yè)實訓(xùn)是我校工程教育本科化學(xué)工程與工藝專業(yè)的必修課，如何利用好該實訓(xùn)課程的優(yōu)勢，在培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力方面取得較好的效果，是化工專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)改革的重要目標(biāo)。因此，嘗試將CDIO工程教育理念運用到化工專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)中，使學(xué)生不僅注重人才個體的學(xué)識和經(jīng)驗，更注重人才的合作與溝通、創(chuàng)新與決策能力，成為社會和企業(yè)需要的高素質(zhì)工程人才。

1　CDIO教育模式

CDIO分別代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(design)、實施(implement)、運作(operation)，其名字的靈感來源于產(chǎn)品/系統(tǒng)的生命周期過程[2]。CDIO工程教育模式就是以此全過程為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，不僅包括個人的學(xué)術(shù)知識，而且包括學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊交流能力和大系統(tǒng)掌控能力[3]，它是“做中學(xué)”和“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)[1]。以項目組合作承擔(dān)項目的工作方式，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過小組討論、協(xié)商、決策，形成自我反饋，從而培養(yǎng)項目團(tuán)隊的工作精神、組織領(lǐng)導(dǎo)能力、收集信息、調(diào)查研究能力、制定工作計劃和決策能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。“做中學(xué)”是CDIO工程教育模式中實現(xiàn)工程能力培養(yǎng)的一個重要條件，這種方式將會改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，也將改變教師的教學(xué)方式和教師的角色。在“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式中，教學(xué)活動從以“教”為中心轉(zhuǎn)向以“學(xué)”為中心，學(xué)生成為教學(xué)活動的主體，使學(xué)生由接受性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為以研究性、實踐性學(xué)習(xí)為主體的學(xué)習(xí)形式[4]。

2　化工專業(yè)實訓(xùn)的教學(xué)改革與實踐

化工專業(yè)實訓(xùn)是我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)大四學(xué)生必修的一門專業(yè)實踐課。通過化工專業(yè)實訓(xùn)使學(xué)生掌握典型化工裝置的生產(chǎn)流程、設(shè)備類型和用途以及裝置的操作和控制，達(dá)到能正常安全運行化工裝置的目的。但由于化工專業(yè)實訓(xùn)存在的諸多問題，導(dǎo)致對學(xué)生的培養(yǎng)不到位，與企業(yè)需求脫軌。

2.1　實訓(xùn)課程存在的主要問題

2.1.1石油和化工企業(yè)對畢業(yè)生職業(yè)素質(zhì)評價低，培養(yǎng)規(guī)格不符合企業(yè)需求

從中國化工教育協(xié)會發(fā)布的石油和化工企業(yè)對院校畢業(yè)生素質(zhì)評價情況可知，對畢業(yè)生企業(yè)文化的認(rèn)知情況評價較差，其次為勝任工作的能力、團(tuán)隊合作精神、職業(yè)道德、工作態(tài)度等，滿意度均低于60%[5]，也有企業(yè)反映畢業(yè)生不適應(yīng)企業(yè)氛圍，難以融入企業(yè)環(huán)境，說明院校畢業(yè)生培養(yǎng)規(guī)格與企業(yè)崗位的要求不符。因此，工程教育在人才培養(yǎng)中必須既重視職業(yè)能力的培養(yǎng)又重視對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)教育和企業(yè)文化熏陶。

2.1.2教師缺乏先進(jìn)的工程教育理念

完成實踐教學(xué)目標(biāo)的師資條件不足，教師缺乏先進(jìn)的工程教育理念，傳統(tǒng)的化工專業(yè)實訓(xùn)一直采用在教師示范與指導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行操作的教學(xué)模式，學(xué)生被動灌輸，只知其然而不知其所以然，教師講流程，學(xué)生按教師規(guī)定的操作步驟操作即可，學(xué)生創(chuàng)新能力、計劃和決策能力、組織能力等得不到有效培養(yǎng)。

2.1.3實踐課程評價缺乏過程性評價

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量沒有得到有效保證，沒有相對應(yīng)的有效的考核制度，教學(xué)效果不明顯。我國現(xiàn)行教育都奉行著以知識傳授為己任的原則，潛移默化中導(dǎo)致了以終結(jié)性評價為目標(biāo)的實踐課程活動評價機制，體現(xiàn)了一種“以教為中心”的評價方式[6]。這種終結(jié)性評價學(xué)生只注重結(jié)果不注重過程，不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，不利于提高學(xué)生的分析能力、應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，更難于達(dá)到人才培養(yǎng)的目的。

2.2　基于CDIO教育模式的化工專業(yè)實訓(xùn)的教學(xué)改革實踐

石油和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程正由勞動密集型向技術(shù)密集型迅速轉(zhuǎn)化，以技術(shù)密集型為特征的石油和化工企業(yè)需要大量高層次的專業(yè)技術(shù)人員，尤其生產(chǎn)操作崗位上需要大量本科畢業(yè)生，因此，我校工程教育本科化工專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位在培養(yǎng)生產(chǎn)一線“化工現(xiàn)場工程師”。將學(xué)校的實訓(xùn)教學(xué)過程與化工企業(yè)的生產(chǎn)過程相對接，是培養(yǎng)高素質(zhì)“化工現(xiàn)場工程師”的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.2.1明確適應(yīng)崗位職業(yè)素質(zhì)和能力的實踐教學(xué)目標(biāo)

從石油和化工企業(yè)對院校畢業(yè)生職業(yè)素質(zhì)和能力要求調(diào)查中可見，企業(yè)越來越重視畢業(yè)生的綜合職業(yè)素質(zhì)和能力。受訪企業(yè)對畢業(yè)生職業(yè)素質(zhì)和能力要求中注重的先后順序為安全意識、敬業(yè)精神、解決問題的能力、化工操作技能、技術(shù)資料的記錄和評估、質(zhì)量意識、團(tuán)結(jié)合作能力、環(huán)保意識、節(jié)能意識等[5]。因此，以上述企業(yè)要求的職業(yè)素質(zhì)和能力作為化工專業(yè)實訓(xùn)的教學(xué)目標(biāo)，使培養(yǎng)指標(biāo)更加具體化。

2.2.2將企業(yè)文化與化工專業(yè)實訓(xùn)課程教學(xué)緊密對接

1)建立具有化工真實現(xiàn)場感的工段級實訓(xùn)基地。

近十年來，我校一直致力于化工專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)硬件的改善工作，建設(shè)了甲苯歧化、常減壓蒸餾、苯甲酸精制等具有石化行業(yè)特點的化工真實現(xiàn)場感的工段級實訓(xùn)基地，增加了實訓(xùn)裝置技術(shù)含量。工段級實訓(xùn)基地使實訓(xùn)場所本身就有對學(xué)生進(jìn)行企業(yè)文化、職業(yè)精神熏陶的功能，成為學(xué)生職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成的平臺。

2)融入化工企業(yè) IR、HSE的理念。

在化工專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)過程中融入化工企業(yè) IR(創(chuàng)新、降耗)、HSE(健康、安全、環(huán)境)的理念。IR是指現(xiàn)有裝置能力開發(fā)、優(yōu)化操作、提高資源利用率、節(jié)能減排。HSE體現(xiàn)預(yù)防為主、事故是可以預(yù)防的理念。H(健康)包括職業(yè)健康教育、裝置有害物質(zhì)的有關(guān)參數(shù)、防護(hù)器具的選用、職業(yè)病危害預(yù)防等。S(安全) 包括生產(chǎn)崗位安全教育、典型事故分享、辯識危險有害因素、安全HAZOP分析、事故處理預(yù)案、易燃易爆物的安全性質(zhì)、安全考核、作業(yè)許可證等。E(環(huán)境)包括廢物處理臺帳、環(huán)境保護(hù)預(yù)案等。在化工產(chǎn)品設(shè)計和制定工藝路線時優(yōu)先考慮安全、健康和環(huán)境因素，采用工藝先進(jìn)、產(chǎn)品安全、人員健康的化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程，降低能耗物耗，減少廢棄物排放。

3)營造企業(yè)文化氛圍。

①引入企業(yè)管理制度。嘗試引入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理，例如6S現(xiàn)場管理模式，使實訓(xùn)基地管理貼近生產(chǎn)現(xiàn)場，實現(xiàn)校內(nèi)實訓(xùn)教學(xué)與生產(chǎn)工作標(biāo)準(zhǔn)的有效對接，使學(xué)生的意識、行為規(guī)范與企業(yè)的規(guī)范貼近[7]，培育學(xué)生適應(yīng)企業(yè)的嚴(yán)格管理，養(yǎng)成良好的行為規(guī)范，融入企業(yè)環(huán)境。

②認(rèn)知石化行業(yè)相關(guān)法規(guī)，引入責(zé)任關(guān)懷理念。了解行業(yè)法規(guī)使學(xué)生具有契約精神和合規(guī)意識[1]。責(zé)任關(guān)懷理念是生產(chǎn)化工產(chǎn)品的同時自覺遵守國家的法律法規(guī)、行業(yè)相關(guān)法規(guī)，牢固樹立社會責(zé)任意識，對化工產(chǎn)品實現(xiàn)了從設(shè)計、生產(chǎn)、儲運、使用直到廢棄進(jìn)行全過程精細(xì)化管理。

③形成企業(yè)環(huán)境氛圍。企業(yè)環(huán)境氛圍是指通過實訓(xùn)車間的環(huán)境布置、宣傳欄、生產(chǎn)安全標(biāo)語口號以及學(xué)生的實習(xí)服飾等表現(xiàn)出來。

2.2.3以完成完整的工作過程為實踐教學(xué)改革的切入點

針對化工專業(yè)實訓(xùn)存在的困境，我們利用 CDIO理念設(shè)計并開發(fā)以完成完整工作的過程設(shè)置實訓(xùn)教學(xué)項目作為實踐課程教學(xué)改革的切入點，為解決存在的困境進(jìn)行探索性研究。

以化工專業(yè)實訓(xùn)課的教學(xué)項目甲苯歧化為例。該項目以產(chǎn)品為載體，以產(chǎn)品的生產(chǎn)為主線重組教學(xué)內(nèi)容。制定項目目標(biāo)，進(jìn)行任務(wù)分解，解決哪些實際工作問題，并將每一項工作任務(wù)分配到個人或小組。工作任務(wù)以工作過程序化，包括：①編寫工藝技術(shù)規(guī)程(裝置任務(wù)、工藝原理、工藝流程說明)；②操作指南(設(shè)備、操作規(guī)程)③事故預(yù)案；④生產(chǎn)運行(任務(wù)分配、開車前準(zhǔn)備工作、裝置操作、操作報表)；⑤質(zhì)量分析；⑥成本核算。通過任務(wù)的設(shè)置使復(fù)雜的學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)為任務(wù)指標(biāo)的落實。教師指導(dǎo)學(xué)生開展項目活動，讓學(xué)生在“做”項目設(shè)計與開發(fā)過程逐步培養(yǎng)能夠自主地獲取知識、技能與經(jīng)驗，并在團(tuán)隊工作中學(xué)會溝通、分享與合作，在解決項目問題中學(xué)會思考與反思。

2.2.4在協(xié)作的學(xué)習(xí)環(huán)境中“做中學(xué)”，教師 從“教”轉(zhuǎn)向“導(dǎo)”

設(shè)計協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，強調(diào) CDIO工程教育理念，打破原有的“以教師為中心”的被動教學(xué)模式，從“聽中學(xué)”到“做中學(xué)”，強調(diào)以圍繞完成項目進(jìn)行的自主學(xué)習(xí)，這將改變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，圍繞完成項目進(jìn)行“以學(xué)為中心”的自主學(xué)習(xí)。學(xué)生必須在項目設(shè)計與開發(fā)過程進(jìn)行做中學(xué)，在解決劣構(gòu)問題中學(xué)習(xí)，并根據(jù)自己的項目規(guī)劃來制訂學(xué)習(xí)計劃，在團(tuán)隊合作中學(xué)會溝通、學(xué)會分享和學(xué)會協(xié)助，這將扭轉(zhuǎn)了以知識為核心的實踐教學(xué)傾向，對促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力的形成與提升有很大的幫助，提高了人才培養(yǎng)的針對性和有效性，也縮短了學(xué)生未來崗位適應(yīng)期。 教師職能從“教”轉(zhuǎn)向“導(dǎo)”，在“導(dǎo)”的過程中促進(jìn)學(xué)生的“學(xué)”，這就要求教師有極大的創(chuàng)新和應(yīng)變能力，能夠跟據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力合理地把握項目的廣度與深度，教師需要成為學(xué)生的的咨詢者、知識建構(gòu)的促進(jìn)者和團(tuán)隊的協(xié)調(diào)者于一身的綜合角色，為學(xué)生在真實場景中創(chuàng)造獨立思考和解決問題的機會[6]。

CD環(huán)節(jié)：“構(gòu)思”注重概念設(shè)計，“設(shè)計”是組件和過程的設(shè)計。重點培養(yǎng)能夠?qū)W生自主地獲取知識、運用知識能力和創(chuàng)新思維；培養(yǎng)學(xué)生主動完成任務(wù)和做成事的能力。

IO環(huán)節(jié)：“實施”側(cè)重于方案的驗證以及設(shè)計和管理的執(zhí)行過程；“運行”注重方案的優(yōu)化、改進(jìn)與維護(hù)。重點培養(yǎng)學(xué)生獲取技能與經(jīng)驗；在團(tuán)隊學(xué)習(xí)中學(xué)會溝通、分享與合作；在解決項目問題中學(xué)會思考與反思。

2.2.5體現(xiàn)“以學(xué)為中心”的實踐課程評價機制

在實踐課程活動中要求學(xué)生在活動過程掌握知識與技能并在實際工作中應(yīng)用，需要體現(xiàn)“以學(xué)為中心”的評價機制。因此，在評價機制上需要采取目標(biāo)與過程并重的價值取向，以過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合的實踐課程評價機制考評學(xué)生的CDIO全過程的能力[8]。

1)安全保護(hù)意識，占總成績10%，包括辯識危險有害因素、HAZOP分析、安全考核、出現(xiàn)不安全因素(否決項)。

2)構(gòu)思與設(shè)計能力，占總成績20%，包括項目方案書(工藝技術(shù)規(guī)程、操作指南、事故處理預(yù)案、環(huán)境保護(hù)預(yù)案)、匯報與質(zhì)疑。

3)實施和運行能力，占總成績50%，包括現(xiàn)場6S管理、裝置操作、異常處理、優(yōu)化操作、巡檢、技術(shù)資料記錄、敬業(yè)精神、獨立性、協(xié)作性、組織性等。

4)實踐活動質(zhì)量，占總成績20%，包括質(zhì)量分析、節(jié)能減排、導(dǎo)師和各組成員的總結(jié)性評價、技術(shù)資料管理等。

這種綜合考評方式，對學(xué)生在項目實踐活動質(zhì)量以及學(xué)生的非智力因素(如職業(yè)態(tài)度、進(jìn)取精神、語言表達(dá)與人際交往能力)等方面進(jìn)行多層面的評價，可以全方位考查一名學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)。

3　結(jié)束語

通過在化工專業(yè)實訓(xùn)中利用 CDIO理念，將學(xué)校的實訓(xùn)教學(xué)過程與化工企業(yè)的生產(chǎn)過程相對接，將企業(yè)關(guān)注的項目經(jīng)驗、職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力融入于化工實訓(xùn)過程中，通過實訓(xùn)為學(xué)校與企業(yè)搭建了人才培養(yǎng)的通道，實現(xiàn)了培養(yǎng)高素質(zhì)“化工現(xiàn)場工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)了行業(yè)對工程教育本科人才的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙朝暉.CDIO工程教育模式下化工原理實驗教學(xué)改革初探[J].化工高等教育，2011(6)：45-47.

[2]陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國高教研究，2006(11)：81-83.

[3]田海梅，朱保平，陳愛萍.基于CDIO模式的綜合項目改革的實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28(4)：130-133.

[4]程忠玲，劉縱宇.工程教育本科化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定[J].承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2016,18(4)：68-71.

[5]于紅軍.以行業(yè)的視角思考化學(xué)工程類高等教育的改革與實習(xí)問題[J].技術(shù)與教育，2016,30(3)：3-9.

[6]楊剛，張新立.CDIO視域下基于項目的協(xié)同教學(xué)理念與實踐 ——以教育技術(shù)實踐項目課程為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，23(7)：107-110.

[7]張煒斌.在高職人才培養(yǎng)中積極引入企業(yè)文化[J].職教與成教，2010(12)：167.

[8]劉京銳,吳敏華,李志平.CDIO理念在計算機硬件實踐課程教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28(7):154-156.