馮艷艷，楊 文，王桂霞，劉 崢

(桂林理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541004)

開(kāi)展工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作是規(guī)范我國(guó)高等學(xué)校工程教育專(zhuān)業(yè)、提高工程教育質(zhì)量的重要舉措，同時(shí)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證作為質(zhì)量保障手段之一，在我國(guó)高等學(xué)校教育中正日益發(fā)揮其獨(dú)特的作用[1]。桂林理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)于2019年6月通過(guò)了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，作為化工專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程與重要的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，在2018年11月專(zhuān)家組進(jìn)校時(shí)化工原理實(shí)驗(yàn)受到了高度重視。本文以桂林理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)為切入點(diǎn)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性低、對(duì)教師過(guò)度依賴(lài)、創(chuàng)新能力弱和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力差的現(xiàn)象，結(jié)合工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及成績(jī)?cè)u(píng)定等進(jìn)行完善，構(gòu)建了新的更為充實(shí)的教學(xué)體系。

1 教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的充實(shí)和完善

化工原理實(shí)驗(yàn)是化工原理課程教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解各個(gè)化工單元操作的原理、流程，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn)、性能和基本操作，加深對(duì)化工原理基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)的理解；提高學(xué)生聯(lián)系實(shí)際分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?；ぴ硎菍W(xué)生初次接觸的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，而化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生初次接觸的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)展哪些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如何對(duì)課程考核評(píng)價(jià)，這是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師必須認(rèn)真思考的問(wèn)題。我校在專(zhuān)業(yè)認(rèn)證前期準(zhǔn)備過(guò)程中不斷修改完善教學(xué)大綱體系，采用理論、仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力[1-3]。

為完善和豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣、實(shí)驗(yàn)積極性以及動(dòng)手操作能力，在原有化工原理實(shí)驗(yàn)課時(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校的整體教學(xué)工作和教學(xué)進(jìn)度安排情況，適當(dāng)?shù)卦黾踊ぴ韺?shí)驗(yàn)課時(shí)。對(duì)于化工原理實(shí)驗(yàn)而言，長(zhǎng)期以來(lái)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，需要學(xué)生利用已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，以加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解。但這種形式的教學(xué)限制了學(xué)生綜合能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，所以，我?；?zhuān)業(yè)將化工原理實(shí)驗(yàn)劃分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)不同的層次?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)是指常規(guī)開(kāi)設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如離心泵特性曲線測(cè)定、流體流動(dòng)阻力測(cè)定、過(guò)濾實(shí)驗(yàn)等，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生熟練掌握化工單元操作方式、工作原理，能夠獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析討論。而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是指換熱器傳熱系數(shù)的測(cè)定、精餾綜合實(shí)驗(yàn)、吸收與解吸實(shí)驗(yàn)等。和原有教學(xué)內(nèi)容及方式相比，此類(lèi)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖灾髟O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

此外，基于專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的能力要求，充實(shí)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，將原有化工原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中離心泵特性曲線測(cè)定、管道的沿程阻力與局部阻力測(cè)定、過(guò)濾實(shí)驗(yàn)、傳熱實(shí)驗(yàn)、精餾實(shí)驗(yàn)、干燥實(shí)驗(yàn)、萃取實(shí)驗(yàn)、吸收實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，增加柏努利方程演示實(shí)驗(yàn)和雷諾演示實(shí)驗(yàn)，增設(shè)16學(xué)時(shí)的化工原理仿真實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合的能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題能力，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱并充實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，形成一套完整的教學(xué)大綱體系[4,5]。該體系建立了化工原理實(shí)驗(yàn)課程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)與課程教學(xué)目標(biāo)之間的支撐關(guān)系，明確了每個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容，對(duì)實(shí)踐教學(xué)發(fā)揮有效的指導(dǎo)作用[1]。

2 仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展使得高校教師的教學(xué)方式和內(nèi)容發(fā)生一定的變化，對(duì)于化工原理實(shí)驗(yàn)，則主要體現(xiàn)在教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面。自2017年開(kāi)始，我校化工專(zhuān)業(yè)的化工原理實(shí)驗(yàn)增設(shè)16學(xué)時(shí)的仿真實(shí)驗(yàn)，分別為離心泵特性曲線的測(cè)定、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定、液固分離實(shí)驗(yàn)、換熱器傳熱系數(shù)的測(cè)定、氣體吸收和解吸實(shí)驗(yàn)、精餾分離實(shí)驗(yàn)、萃取分離實(shí)驗(yàn)、洞道式干燥曲線的測(cè)定等8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)仿真軟件的學(xué)習(xí)，學(xué)生身臨其境地感受各個(gè)化工單元操作的操作原理和操作程序，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，強(qiáng)化學(xué)生的安全意識(shí)和工程意識(shí)，為后續(xù)實(shí)體裝置實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。

仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)旨在引導(dǎo)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和方法，體會(huì)化工原理實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)的結(jié)合和應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。對(duì)比我校化工專(zhuān)業(yè)近四年化工原理實(shí)驗(yàn)的成績(jī)，發(fā)現(xiàn)：增設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生的化工原理實(shí)驗(yàn)成績(jī)有所上升，原因就在于：增加的仿真實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠更好的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，從而使得在實(shí)際操作中學(xué)生的獨(dú)立操作能力有所提高。所以，以實(shí)體裝置實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)，設(shè)置相對(duì)應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，以一種可視化、動(dòng)態(tài)化的方式將古板、枯燥的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為靈活、生動(dòng)的主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的能力[1-2]。

3 成績(jī)?cè)u(píng)定方法的改革和完善

化工原理實(shí)驗(yàn)是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課。為確保本課程對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)成果的貢獻(xiàn)，所有的教學(xué)活動(dòng)都在圍繞課程學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行。而為了更好地完成課程教學(xué)目標(biāo)，就需要構(gòu)建科學(xué)合理的課程評(píng)價(jià)體系。因此，基于專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的要求，結(jié)合我?；ぴ韺?shí)驗(yàn)的實(shí)際授課情況，對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)的成績(jī)考核和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了完善，以引起學(xué)生對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)的重視，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)[5-6]。本?；ぴ韺?shí)驗(yàn)的成績(jī)由實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試兩個(gè)部分組成，即課程成績(jī)=實(shí)驗(yàn)成績(jī)×70%+期末考試成績(jī)×30%。其中，期末考試主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟等的理解及掌握程度，實(shí)驗(yàn)成績(jī)則包括預(yù)習(xí)成績(jī)、仿真成績(jī)、操作成績(jī)和報(bào)告成績(jī)四部分，具體的考核指標(biāo)如下：

(1)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的考核(10%)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都要求完成預(yù)習(xí)報(bào)告才能開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。預(yù)習(xí)報(bào)告的完整度、課前提問(wèn)或抽查情況，作為該部分成績(jī)的主要依據(jù)。

(2)仿真實(shí)驗(yàn)的完成情況(15%)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都有相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)要求一個(gè)同學(xué)一組，學(xué)生要在2個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析，最終向?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)教師提交仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束后才進(jìn)行實(shí)體裝置的實(shí)驗(yàn)，所以該環(huán)節(jié)至關(guān)重要。仿真實(shí)驗(yàn)的成績(jī)主要依據(jù)仿真操作中實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、數(shù)據(jù)記錄及處理的完整性和合理性、提交作業(yè)等。

(3)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性(30%)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作評(píng)價(jià)是實(shí)驗(yàn)課程的重要組成部分。結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)記錄的完整性和規(guī)范性等對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況(45%)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的總結(jié)。所以，實(shí)驗(yàn)教師可以從實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況來(lái)了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)主要依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)的規(guī)范性和完整性、數(shù)據(jù)處理的正確性和真實(shí)性、結(jié)果討論的充分性、繪圖的規(guī)范性等。

給出學(xué)生的化工原理實(shí)驗(yàn)成績(jī)后，教師會(huì)結(jié)合學(xué)生的成績(jī)及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度進(jìn)行歸納總結(jié)，進(jìn)而提出課程下一年的教學(xué)改進(jìn)措施。比如，通過(guò)對(duì)我校近兩年化工專(zhuān)業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)的成績(jī)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)：大部分學(xué)生對(duì)化工單元操作的掌握能力較好，但部分學(xué)生的操作能力較弱，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的運(yùn)用較弱。因此，要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化工原理知識(shí)與設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步提高學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。

綜上所述，充實(shí)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、豐富的教學(xué)資源、適宜的課程評(píng)價(jià)體系，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化對(duì)化工原理理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和工程意識(shí)，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。