王 莉 曹云麗 馮云曉 田 剛 韓永軍

(平頂山學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，河南 平頂山 467000)

我國正在實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國制造2025”、“一帶一路”等重大戰(zhàn)略[1]，新工科背景下地方院校要根據(jù)上述戰(zhàn)略需求，培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識(shí)和工程實(shí)踐能力，能夠勝任行業(yè)技術(shù)與社會(huì)發(fā)展需求的應(yīng)用型工程技術(shù)人才[2]，因此助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，服務(wù)區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展，是新工科背景下應(yīng)用型本科院校的使命。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用型本科院?；I(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲得實(shí)踐能力的基本途徑。但是目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在以下問題：一是長(zhǎng)期以來，地方本科院校辦學(xué)定位不清，受學(xué)科思維的影響嚴(yán)重，教學(xué)過程重理論輕實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)課程往往隸屬于理論課程，各門課程實(shí)驗(yàn)相對(duì)割裂、不成體系；二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊，多為驗(yàn)證已有的理論成果，或者致力于探索驗(yàn)證課程相關(guān)的學(xué)科規(guī)律，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占比較大，綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)開展不力，不利于工程實(shí)踐能力、服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力的培養(yǎng)。三是實(shí)驗(yàn)課程過度注重教師的教，忽視學(xué)生的學(xué)，主要表現(xiàn)為教師不能放手讓學(xué)生自主探索實(shí)驗(yàn)或合作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上“照單抓藥”，按照教師的思路和設(shè)計(jì)被動(dòng)實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)此以往，學(xué)生的主動(dòng)性逐漸喪失，其實(shí)踐能力、思維能力、分析和解決問題的能力未能得到有效的提高。

平頂山是河南省尼龍化工生產(chǎn)重地，平頂山學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)是河南省一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，肩負(fù)為地方行業(yè)發(fā)展輸送工程人才的重任。為了提升學(xué)生工程實(shí)踐能力，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了研究，認(rèn)為化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)該打破現(xiàn)有的課程實(shí)驗(yàn)壁壘，以應(yīng)用型人才實(shí)踐能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，開發(fā)綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)行以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，落實(shí)能力導(dǎo)向的考評(píng)體系，建設(shè)科學(xué)適宜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織管理機(jī)制，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才必須解決的問題。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)思路

扭住頂層設(shè)計(jì)，貫徹“學(xué)以致用”的教育理念，不斷凝練突出“兩個(gè)融合”(產(chǎn)教融合、專創(chuàng)融合)，建設(shè)“三級(jí)平臺(tái)”(實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái))，實(shí)施“四化建設(shè)”(工程化平臺(tái)、項(xiàng)目化載體、團(tuán)隊(duì)化指導(dǎo)、協(xié)作式學(xué)習(xí))的實(shí)驗(yàn)與工程訓(xùn)練教學(xué)理念，構(gòu)建“234兩融三級(jí)四化”實(shí)踐教學(xué)體系，提升學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

瞄準(zhǔn)畢業(yè)要求，依據(jù)化工專業(yè)畢業(yè)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，保證實(shí)踐教學(xué)能有效支撐畢業(yè)要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系彰顯“產(chǎn)教融合、專創(chuàng)融合”的特色，跟蹤尼龍化工行業(yè)技術(shù)發(fā)展需求，加強(qiáng)工程創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目建設(shè)，形成以工程創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練為引導(dǎo)，綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與工程訓(xùn)練項(xiàng)目互融共通的實(shí)踐教學(xué)體系。梳理專業(yè)實(shí)踐課程內(nèi)容，根據(jù)基本原理探究、基本技能訓(xùn)練、設(shè)計(jì)創(chuàng)新訓(xùn)練、特色工程項(xiàng)目訓(xùn)練為一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、工程項(xiàng)目相互融通，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單一到綜合、目的明確、能力螺旋進(jìn)階的實(shí)踐課程體系；改進(jìn)教學(xué)方法，充分利用信息化教學(xué)手段，建設(shè)實(shí)驗(yàn)課件梳理內(nèi)容、動(dòng)畫揭示儀器工作原理、仿真實(shí)踐訓(xùn)練操作技能的信息化實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式改革；改革教學(xué)評(píng)價(jià)方式，實(shí)施課前信息化平臺(tái)診斷、課中小組討論式、合作探究式實(shí)踐形成式評(píng)價(jià)、期末設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)終結(jié)式評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，注重學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建

2.1 重構(gòu)模塊化的“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目超市”

化學(xué)工程與工藝專業(yè)現(xiàn)有無機(jī)及分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)、分離工程實(shí)驗(yàn)、化工熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)、煤化工工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)和精細(xì)化工工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)，共60個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在2018版人才培養(yǎng)方案制定過程中，為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，一是將實(shí)驗(yàn)課程與理論課程分離，改為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)；二是實(shí)驗(yàn)課程按大類分為化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)，為重構(gòu)模塊化“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目超市”奠定了基礎(chǔ)。

通過對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行刪、減、增、融，以遵循學(xué)生能力發(fā)展為導(dǎo)向，構(gòu)建模塊化的“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目超市”。超市按照技能階層分為必備技能區(qū)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、工程項(xiàng)目訓(xùn)練區(qū)，重構(gòu)后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)為120個(gè)左右，為學(xué)生提供個(gè)性化的實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目，調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)踐熱情。除去基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置備選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)，包括排障型、設(shè)計(jì)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2 制定“五維一體”的教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)開課形式多樣，教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控難度較大，需要一個(gè)相對(duì)完善的監(jiān)控機(jī)制和一系列有效措施才能保證其順利執(zhí)行。制定了“教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)效果”五維一體的教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)準(zhǔn)備指評(píng)價(jià)學(xué)生預(yù)習(xí)、教師預(yù)做、實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備情況；教學(xué)條件指實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)教材是否滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求；實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是否符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是否緊跟技術(shù)發(fā)展，是否有利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維；教學(xué)過程主要是考查教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法與教學(xué)手段，考核學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、使用儀器設(shè)備、項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施、分析解決問題以及創(chuàng)新實(shí)踐能力；教學(xué)效果考核學(xué)生是否達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

2.3 施行“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)行“翻轉(zhuǎn)課堂”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，課前學(xué)生自主預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供豐富的課件、動(dòng)畫、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)、在線測(cè)試資源，學(xué)生通過生生互動(dòng)、師生互動(dòng)等形式，自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，初步達(dá)成預(yù)設(shè)目標(biāo)。預(yù)約過程，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為“實(shí)驗(yàn)超市”的“商品”，學(xué)生在分組充分預(yù)習(xí)之后，網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)段。

課中陪伴式教學(xué)，采用“生問師答、明確目標(biāo)、裝置陷阱、分組合作、師問生答、探究結(jié)論”。由學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)過程中出現(xiàn)的提問，教師進(jìn)行提示，通過討論探究答案；教師在實(shí)驗(yàn)開始前人為設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置缺陷，由學(xué)生分組合作探索，期間教師可對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論。課后學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析討論，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.4 重構(gòu)“三元”實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系

為了保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)考核評(píng)價(jià)內(nèi)容和方法進(jìn)行重構(gòu)。構(gòu)建“診斷式評(píng)價(jià)+形成性評(píng)價(jià)+終結(jié)性評(píng)價(jià)”三元結(jié)合的評(píng)價(jià)體系。課前通過信息化平臺(tái)收集學(xué)生自主預(yù)習(xí)診斷式評(píng)價(jià)結(jié)果，教師依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)式課堂討論；課中以小組討論后，由學(xué)生講解儀器儀表作用、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)控制點(diǎn)等，合作探究實(shí)踐，教師記錄過程成績(jī)，課后自主對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，作為形成性評(píng)價(jià)；期末終結(jié)式評(píng)價(jià)采用學(xué)生從考核實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫自選項(xiàng)目，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，與指導(dǎo)教師討論可行性，小組合作完成實(shí)驗(yàn)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式。評(píng)價(jià)方式引導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、分析解決復(fù)雜工程問題的能力、創(chuàng)新能力。

2.5 完善實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量保障措施

注重教學(xué)管理科學(xué)性和有效性。一是建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)基層組織。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目超市使得實(shí)驗(yàn)課程沖破了原有的教研室歸屬壁壘，在建立與專業(yè)教研室平行的，獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基層組織，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器、組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一管理。二是建設(shè)實(shí)驗(yàn)室開放管理制度。實(shí)驗(yàn)課程的改革將有效提高實(shí)驗(yàn)室利用率，要求對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室管理制度做出調(diào)整，加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，實(shí)施實(shí)驗(yàn)室預(yù)約制。三是實(shí)行暑期本科生學(xué)術(shù)研究項(xiàng)目制。大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)在暑期開展，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)超市自主選擇項(xiàng)目，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線，在實(shí)驗(yàn)室超市選擇預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，學(xué)院調(diào)配指導(dǎo)教師，通過實(shí)踐，提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3 結(jié)語

強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是新工科應(yīng)用性人才培養(yǎng)的突破口，充分發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)改革優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用已有實(shí)踐教學(xué)改革成果，針對(duì)實(shí)踐教學(xué)存在的問題與不足，構(gòu)建課堂、師資、校企、平臺(tái)、保障一體化的實(shí)踐育人共同體，集聚校內(nèi)外資源，面向全體學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，我們?nèi)沃囟肋h(yuǎn)。