孫國富,徐靜莉,程 妍,司紅巖,侯珂珂

(許昌學院化學化工學院，河南 許昌 461000)

工程教育改革是當前世界范圍內被高度重視的領域，自2005年來，由美國幾所著名的工科大學創(chuàng)立的CDIO工程教育模式在世界各國被實踐應用，并在整體標準不變前提下根據各自情況不斷進行改革[1]。

2016年4月7日教育部發(fā)布的中國高等教育系列質量報告之《中國工程教育質量報告》顯示，2014年，我國工程教育在校生規(guī)模占全國普通高校本、?？圃谛Ｉ倲档?8.2%，本、專科工科專業(yè)布點數分別達到15718個和23875個，規(guī)模位居世界第一。但高校對工科人才培養(yǎng)質量的評價和工業(yè)界存在錯位，需要引起高度關注。“報告”發(fā)現(xiàn)，工科畢業(yè)生在專業(yè)知識、邏輯思維、工具使用、研究能力、職業(yè)道德等方面的表現(xiàn)得到企業(yè)充分肯定。但在前沿知識、創(chuàng)新能力、外語交流能力、分析解決工程問題能力、行業(yè)法律法規(guī)意識等方面的表現(xiàn)評價相對較低。

隨著國家對工程教育的重視，高校教師對我國工程教育領域存在的各項問題也更加關注。而實踐是工程教育的靈魂，實踐教學在工程教育中占據絕對重要的地位[2]。

1 目前實踐教學存在的問題

結合我國目前本科工程教育特別是實踐教學中存在的問題，與以上能力及意識評價結果是相對應的。概況起來主要表現(xiàn)在兩個方面：

一是教師教學還是習慣于應用科學教育的方法(例如分析的、演繹的方法)完成工程教育相關教學內容；

二是教學過程的組織依然沒有改變圍繞"課堂中心、教師中心和教材中心"這種不符合工程教育基本特征的方法。不能很好地發(fā)揮學生的自主性和創(chuàng)新性，也就很難達成現(xiàn)代工程教育人才培養(yǎng)目標。

掌握解決復雜工程問題的能力是現(xiàn)階段段工程教育改革的重點。因此，緊緊圍繞工程教育國際認證的12條畢業(yè)要求，通過對各個實踐教學環(huán)節(jié)，特別是專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的教學方式方法進行改革，真正提升學生工程實踐能力。

2 改進措施

首先，從教學手段方法上，做到不局限于驗證原理、掌握操作技術，而對實驗思路、實踐設計和實驗綜合分析能力的實際訓練給予足夠的重視，使學生工程知識、工程能力、通用技能、工程態(tài)度四個方面能力得到全面提升。

其次，將研究性教學作為一種有效的引導學生自主學習、主動探究、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的實踐教學方式；將這一教學方式覆蓋到全部專業(yè)實踐課程中，按課程順序逐層次遞升式培養(yǎng)相關能力。

利用開放實驗促進學生自主學習能力；采用虛實結合的實習實訓方式，保證學生接觸前沿知識(主要為設備及操作方法)；通過組織學科競賽促進解決復雜工程問題能力培養(yǎng)、并使其能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色，培養(yǎng)行業(yè)法律法規(guī)意識。

具體做法:

2.1 以學生為主，化被動操作者為主動實踐者

改變傳統(tǒng)的教師講授，學生只會操作的模式。將研究性教學作為一種有效的引導學生自主學習、主動探究、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的實踐教學方式。之前我們在"化工生產實訓"課程教學中嘗試過研究性教學方式，雖取得一定效果，但同時發(fā)現(xiàn)一些問題。在該課程之前的實踐教學中學生接觸這種互動性強、需要積極思考的上課方式較少，而“化工生產實訓”又是綜合性非常強的實踐課程，學生很不適應。因此，我們考慮在專業(yè)基礎實踐課程中推行研究性教學方式，并將這一方式貫穿于全部專業(yè)實踐教學課程中。這樣由易到難、由單一到綜合，實行逐級遞升深入，最終達到培養(yǎng)學生培養(yǎng)學生的獨立思考能力、溝通能力、分析、解決復雜工程問題的能力以及自主學習的能力。

2.2 優(yōu)化實踐課程，保證實踐教學質量

“化工專業(yè)實驗”課程是由“化工分離工程”、“化工熱力學”、“化學工藝學”、“化學反應工程”等多門課程的實踐內容組合的實踐類課程，傳統(tǒng)的方式是在全部理論課程結束后集中時間統(tǒng)一進行實驗，使得大部分理論課程與實驗在時間上脫節(jié)，這樣就失去了理論與實際緊密聯(lián)系的及時性。并且學生要在短時間內復習多門課程內容，于是忙于應付，導致實踐教學效果較差。通過對2014及2015級學生調查也反映了這個問題。為此我們確定了實踐緊跟理論的課程設置方針，保證在理論課開設的同時進行對應的實踐課程。即采取實驗課與理論課同步進行的分段教學方式，對于不同學期課程在課程結束后及時開設相應實驗課，同學期課程采用前后分段式教學。

“化工原理”課程因開設在2個學期，根據以上方針也將《化工原理實驗》分成2部分分別進行。該實驗課程是整個專業(yè)實踐課程中較為基礎的一門專業(yè)基礎課，因此從這門課程開始按照每個單元操作貫徹研究性教學方法，為后面課程奠定基礎。取消全部演示實驗，將這些實驗內容利用開放實驗室變?yōu)樽灾鲗嶒烅椖?，例如雷諾實驗、非均相混合物分離等作為補償項目。將“流體流動阻力測定”、“離心泵性能測定”、“精餾實驗”項目變成學生自主設計型實驗，學生通過答辯后方可進入實驗室進行實驗。通過合理優(yōu)化演示、驗證、綜合、設計等不同層次的實驗，實現(xiàn)分層次實驗教學目標，培養(yǎng)了學生的獨立思考能力，分析問題、解決問題的能力以及實踐操作能力。得益于此，我院化工專業(yè)學生連續(xù)2年在全國大學生化工專業(yè)實驗大賽中取得總決賽一等獎的好成績。

2.3 實習實訓虛實結合

校內《化工生產實訓》完全按照工廠實際進行操作、監(jiān)護，使學生完全置身于“真實”的工作環(huán)境。教師根據工藝流程特點結合生產實際情況，通過布置題目，組織討論的形式，引導學生培養(yǎng)自主學習及分析問題能力。組織討論做到每個實訓項目都進行，按小組進行討論后匯總?？己藘热菀膊粌H限于操作，將增設綜合題目，學生通過設計到實施來完成。

給學生布置實習任務，讓學生工作要求進行實際操作，指導教師可以設置故障，讓同學根據現(xiàn)場情況，提出解決問題的方法，培養(yǎng)解決復雜工程問題的能力。同時，實訓采用分工段、班組及小組的方式。工段長、班長及小組長輪換擔當，在訓練過程中有分工有合作，從而培養(yǎng)學生在團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人角色的能力。

在校內實訓同時進行對應裝置及工藝的虛擬仿真訓練，利用虛擬仿真技術向學生展示先進的儀器設備和控制手段，保證學生接觸前沿知識。在校內實訓期間到對應工藝的企業(yè)進行參觀學習。通過這種方式，使同學們既接觸先進的裝置設備，有保證實際操作。

2.4 將學科競賽融入設計類課程中

我院化學工程與工藝專業(yè)經過2015級培養(yǎng)方案的修訂，目前從教學進度上已經具備參加全國大學生化工設計競賽的基本條件。因此，采用學科競賽的方式促進課程建設。將“化工原理課程設計”、“化工設計”、“畢業(yè)設計”相結合，以學科競賽促進課程建設。該過程分三個步驟進行。首先，根據課程設計特點結合全國大學生化工設計競賽題目設定“化工原理課程設計”內容，達到設計意識及方法的初步培養(yǎng)。然后，在“化工設計”課程中貫穿全國大學生化工設計競賽內容，舉辦院系選拔賽，并最終以此成績作為“化工設計”課程成績。最后，組織學生組隊參加國賽，并將參賽設計內容按學校要求修改后評定成績，作為“畢業(yè)設計”的成績。通過這三個步驟的實施，將3門設計類課程有機結合起來，圍繞相同(或相近)題目進行課程內容的開展，從局部設計到綜合設計再到最后的團隊協(xié)作設計，從多層次、多角度對學生進行了全面的能力訓練。

3 結語

工程教育實踐強調工程實踐與理論緊密結合，以全面推進學生知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展，能力培養(yǎng)“寬專業(yè)、厚基礎、強能力、重綜合、求創(chuàng)新”的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型人才為目標。建設一個先進教學理念和教學方式是保證培養(yǎng)合格工程技術人才的根本。

本研究從實踐課程體系中的專業(yè)實踐課程著手，在教學方式上以推廣研究性教學方式為主線，結合虛擬仿真、分時分段、課程融合等不同方式方法培養(yǎng)學生自主學習、團隊協(xié)作溝通、解決復雜工程問題等基本能力。