楊仲年，許蘭娟，張麗娟

濱州學(xué)院化工與安全學(xué)院，山東 濱州 256603

工程設(shè)計(jì)能力是化工類專業(yè)人才必須具備的核心素質(zhì)和能力。在工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以及化工類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1]中，均明確要求重視學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。同時(shí)，OBE (Outcome-based Education)的理念在越來(lái)越多國(guó)家[2–5]和地區(qū)[6]得到推廣。根據(jù)Spady[7]關(guān)于OBE的定義：教育系統(tǒng)的組織和運(yùn)行應(yīng)以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)生涯結(jié)束時(shí)有獲得成功的能力為出發(fā)點(diǎn)。即，學(xué)生的學(xué)習(xí)成效(產(chǎn)出)是衡量教育質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，為確保學(xué)生具有良好的工程設(shè)計(jì)能力，應(yīng)該以具備工程設(shè)計(jì)能力為產(chǎn)出目標(biāo)，來(lái)開展人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作，服務(wù)于新時(shí)代化工類專業(yè)人才培養(yǎng)。

2012年以來(lái)，我們根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證中關(guān)于工程設(shè)計(jì)能力的有關(guān)要求，在分析原有培養(yǎng)體系不足的基礎(chǔ)上，從課程體系優(yōu)化整合、教學(xué)條件建設(shè)、教學(xué)模式改革和人才培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控等幾個(gè)方面，以化學(xué)工程與工藝(以下簡(jiǎn)稱化工)專業(yè)為例，開展了工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系建設(shè)的探索，也取得了一些收獲：OBE的理念較早貫徹到專業(yè)建設(shè)工作各方面，如課程體系優(yōu)化和人才培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控等；較早地在同行中建成了虛實(shí)結(jié)合、高度接近真實(shí)生產(chǎn)企業(yè)的校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中心，除了專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)外，還依托它開展了多門課程的教學(xué)模式探索和改革；建設(shè)了一支工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的雙師型專業(yè)教師隊(duì)伍；畢業(yè)生良好的工程設(shè)計(jì)能力得到了同行、業(yè)界的普遍認(rèn)可。

1 原有工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系存在的問題

通過(guò)對(duì)在校生、畢業(yè)生以及任課教師進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合與其他高校交流的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)原有的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系建設(shè)存在幾個(gè)方面的問題：

(1) 設(shè)計(jì)類課程教學(xué)與工程實(shí)踐脫節(jié)。設(shè)計(jì)類的相關(guān)課程，講授內(nèi)容偏重理論，陳舊、單一，設(shè)計(jì)訓(xùn)練偏重計(jì)算、繪圖等輔助技能，與工程實(shí)踐脫節(jié)，不利于學(xué)生的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。而學(xué)科競(jìng)賽作為理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融會(huì)貫通的載體，覆蓋的學(xué)生范圍不夠，無(wú)法有效發(fā)揮作用。

(2) 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)工作效果不理想。由于化工生產(chǎn)過(guò)程物料、工藝均具有較高的危險(xiǎn)性，大部分化工企業(yè)不愿接收學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí)，尤其是動(dòng)手操作。學(xué)生實(shí)習(xí)一般以企業(yè)參觀和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)為主，而大部分高校沒有完備的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)條件，學(xué)生很難將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與工程實(shí)踐相結(jié)合，工程實(shí)踐和工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)受到嚴(yán)重制約。

(3) 師資隊(duì)伍缺乏相應(yīng)工程背景。按照化工與制藥類及相關(guān)專業(yè)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，從事本專業(yè)教學(xué)(含實(shí)驗(yàn)教學(xué))工作的80%以上的教師應(yīng)有3個(gè)月以上的工程實(shí)踐經(jīng)歷。講授安全、環(huán)保和設(shè)計(jì)等課程的教師應(yīng)該具有較豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。然而，作為新建本科院校，本校教師以45歲以下青年教師為主，50%以上的教師為全日制碩博士畢業(yè)后即進(jìn)入學(xué)校任教，缺乏培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力所需的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)背景。

(4) 缺乏有效的評(píng)價(jià)體系。以往對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)大多從課程教學(xué)出發(fā)，強(qiáng)調(diào)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，以及教學(xué)方法和教學(xué)手段的運(yùn)用，而不重視評(píng)價(jià)體系的建立，因而不能對(duì)培養(yǎng)效果做出科學(xué)、有效的評(píng)價(jià)，也無(wú)法根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)。

2 工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系架構(gòu)

根據(jù)OBE理念，學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果(學(xué)習(xí)產(chǎn)出)是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)的唯一目標(biāo)[8]。實(shí)施OBE教育模式一般有三個(gè)步驟：定義學(xué)習(xí)產(chǎn)出(明確培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求)、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)出(教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施)、評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出(畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià))[9,10]。

針對(duì)原有工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系存在的問題，我們遵循“定義學(xué)習(xí)產(chǎn)出–實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)出–評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出”這一思路，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，開展了化工專業(yè)人才培養(yǎng)體系的探索與實(shí)踐，形成了圖1所示的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系架構(gòu)。

圖1 基于OBE理念的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系架構(gòu)

2.1 定義學(xué)習(xí)產(chǎn)出

在工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)的12條畢業(yè)要求中，明確要求畢業(yè)生能夠針對(duì)復(fù)雜工程問題設(shè)計(jì)解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元(部件)或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)還要考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境保護(hù)等因素。

我們?cè)谥贫ɑI(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求過(guò)程中，從國(guó)家社會(huì)及發(fā)展需要、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及職場(chǎng)需求、學(xué)校定位及發(fā)展目標(biāo)、學(xué)生發(fā)展及家長(zhǎng)校友期望四個(gè)維度出發(fā)，通過(guò)問卷調(diào)查、訪談等多種形式征集了社會(huì)各界意見，在此基礎(chǔ)上對(duì)畢業(yè)生工程設(shè)計(jì)能力相關(guān)的預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出做了描述，如表1所示。

2.2 實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)出

根據(jù)OBE理念，所有教學(xué)活動(dòng)均應(yīng)圍繞預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出(Intended Learning Outcomes，ILOs)來(lái)開展。為此，我們主要從課程體系設(shè)置、教學(xué)條件配備、教學(xué)模式改革等三個(gè)方面進(jìn)行了探索，以培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。

2.2.1 課程體系建設(shè)

根據(jù)表1中的指標(biāo)點(diǎn)，形成了圖2所示的以工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)產(chǎn)出的課程體系。

表1 對(duì)畢業(yè)生工程設(shè)計(jì)能力的要求

圖2 以工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)產(chǎn)出的課程體系

根據(jù)對(duì)表1中四個(gè)指標(biāo)點(diǎn)支撐的強(qiáng)弱程度，我們將相關(guān)核心課程的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，使得課程體系更合理，對(duì)指標(biāo)的支撐更精準(zhǔn)、充分。同時(shí)，與2015版培養(yǎng)方案相比，2019版中工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)分在專業(yè)總學(xué)分中占比由原來(lái)的21.3%提高到了24.1%，以強(qiáng)化學(xué)生在工程設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐動(dòng)手能力訓(xùn)練(指導(dǎo)學(xué)生完成具體設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，積極鼓勵(lì)師生真題真做)；調(diào)整增加了化工原理和化學(xué)反應(yīng)工程等核心課程的內(nèi)容、學(xué)時(shí)和學(xué)分，確保學(xué)生在工程設(shè)計(jì)方面具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，如圖3所示。

圖3 2015版(左)和2019版(右)培養(yǎng)方案中相應(yīng)課程的學(xué)時(shí)學(xué)分變化(括號(hào)內(nèi)為學(xué)時(shí)/學(xué)分)

2.2.2 教學(xué)條件配備

2.2.2.1 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)

受行業(yè)企業(yè)特點(diǎn)影響，化工專業(yè)學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中多以參觀為主，很難得到動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，從而很難將所學(xué)知識(shí)或設(shè)計(jì)作品與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，勢(shì)必影響學(xué)生工程觀念和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。為此，我們努力建成了校內(nèi)化工實(shí)訓(xùn)中心。

實(shí)訓(xùn)中心從功能和布局方面，如圖4所示，與行業(yè)企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)情況高度接近；分配實(shí)習(xí)任務(wù)時(shí)，參照企業(yè)的崗位設(shè)置和管理體制安排實(shí)習(xí)崗位和職責(zé)，并按照生產(chǎn)班組制、師傅帶徒弟模式進(jìn)行；實(shí)習(xí)過(guò)程中，從開車到停車，要求學(xué)生動(dòng)手調(diào)節(jié)設(shè)備和管件的開關(guān)和閥門，記錄完整的生產(chǎn)過(guò)程中獲得的工藝技術(shù)參數(shù)，學(xué)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)分析工藝參數(shù)變化的原因和規(guī)律，使學(xué)生能夠獲得來(lái)自生產(chǎn)一線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。這為培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和工程設(shè)計(jì)能力提供了良好的條件保障。

圖4 實(shí)訓(xùn)中心平面布局圖

目前，實(shí)訓(xùn)中心已擁有乙酸乙酯生產(chǎn)線、虛擬仿真機(jī)房和軟件等大型生產(chǎn)裝置和軟件，總價(jià)值超過(guò)900萬(wàn)元。部分設(shè)備和軟件及明細(xì)見圖5、圖6和表2所示。中心自投入使用以來(lái)，承接了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)、化工過(guò)程仿真等多門理論和實(shí)踐課程，受到了校內(nèi)外廣大師生和員工的廣泛認(rèn)可。尤其是2020年新冠肺炎疫情期間，擁有校內(nèi)化工實(shí)訓(xùn)中心這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，加上部分視頻和仿真，有效解決了疫情防控背景下難以開展校外實(shí)習(xí)的問題。

表2 化工實(shí)訓(xùn)中心主要設(shè)備明細(xì)表

圖5 (a) 甘油催化加氫制丙二醇裝置；(b) 鹽類化工生產(chǎn)裝置；(c) 乙酸乙酯生產(chǎn)裝置；(d) 管路拆裝實(shí)訓(xùn)裝置

圖6 全套煉油工藝3D仿真軟件

2.2.2.2 師資隊(duì)伍建設(shè)

學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，要求教師隊(duì)伍有相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)歷和指導(dǎo)能力。

目前，講授化工專業(yè)核心課程的26名全職專任教師中，有8名是引進(jìn)的企業(yè)高級(jí)工程師。這些企業(yè)高工中，具有博士學(xué)位6名，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建造師1名，國(guó)家注冊(cè)監(jiān)理工程師1名，具有國(guó)家質(zhì)檢總局頒發(fā)的射線和超聲波檢測(cè)二級(jí)資格證1名。這些教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，對(duì)于指導(dǎo)學(xué)生從事工程設(shè)計(jì)方面的學(xué)習(xí)駕輕就熟。依托化工學(xué)院理事會(huì)，我們還聘任了20余名企業(yè)專家作為兼職教師，能夠做到及時(shí)掌握行業(yè)動(dòng)態(tài)，更好地服務(wù)于高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

注重強(qiáng)化教師的入職培訓(xùn)和繼續(xù)教育。除開設(shè)教學(xué)名師講座、舉辦公開課、觀摩課和職業(yè)規(guī)劃輔導(dǎo)等專題活動(dòng)外，尤其對(duì)教工增加了在行業(yè)企業(yè)頂崗鍛煉的要求，以增加其企業(yè)一線工作經(jīng)歷，從而有利于學(xué)生的工程觀念和工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。根據(jù)學(xué)校《中青年教師頂崗鍛煉管理暫行辦法》，近年來(lái)，教師到規(guī)模以上企業(yè)單位頂崗鍛煉30余人次，到天津大學(xué)、浙江大學(xué)等高校完成訪學(xué)研修(如化工熱力學(xué)、化工過(guò)程控制及實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)等)和課程進(jìn)修(如化學(xué)反應(yīng)工程、化工設(shè)計(jì)等) 20余人次，很好地保障了教工的整體教學(xué)能力和素質(zhì)。

2.2.3 教學(xué)模式探索

2.2.3.1 實(shí)踐教學(xué)

在化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，更多是提供任務(wù)目標(biāo)要求、提供實(shí)驗(yàn)原理和工具書，讓學(xué)生自行制定實(shí)驗(yàn)方案、教師指導(dǎo)修改后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并就得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論進(jìn)行檢查反思實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性，以鼓勵(lì)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新性。專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，主要依托校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心的大型生產(chǎn)裝置和仿真軟件完成；參照企業(yè)的崗位設(shè)置和管理體制安排實(shí)習(xí)崗位和職責(zé)，推行生產(chǎn)班組制、師傅帶徒弟模式；要求學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中敢于動(dòng)手操作，認(rèn)真記錄工藝技術(shù)參數(shù)，并與理論推算結(jié)果對(duì)照，將來(lái)自生產(chǎn)一線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)與學(xué)生所學(xué)知識(shí)建立深刻的聯(lián)系。

如在乙酸乙酯生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)訓(xùn)時(shí)，制定了與企業(yè)相近的管理層級(jí)和崗位職責(zé)要求，按照分工，針對(duì)8個(gè)不同的崗位分為2–3個(gè)生產(chǎn)班組，在學(xué)生統(tǒng)一著裝、完成入廠教育后，進(jìn)入這8個(gè)崗位，開始對(duì)乙酸乙酯生產(chǎn)進(jìn)行開車、運(yùn)行、巡檢，對(duì)樣品進(jìn)行采集化驗(yàn)、中控監(jiān)控等。期間，通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)條件、優(yōu)化流程、模擬設(shè)置故障點(diǎn)等，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程的分析問題和解決問題的能力?，F(xiàn)場(chǎng)裝置區(qū)安裝全方位攝像頭，方便中控室監(jiān)察現(xiàn)場(chǎng)情況、及時(shí)下達(dá)指令，過(guò)程操作可以清晰考核，學(xué)生感覺身臨其境，實(shí)訓(xùn)效果非常理想。

充分發(fā)揮實(shí)訓(xùn)設(shè)備作用，積極支持學(xué)生參與各類學(xué)科競(jìng)賽。如全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽和山東省大學(xué)生化工過(guò)程實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽等，學(xué)生的設(shè)計(jì)思路、推算甚至真實(shí)物料量可在實(shí)訓(xùn)裝置上試運(yùn)行一遍，有助于學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)工業(yè)流程的復(fù)雜性，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，讓學(xué)生作品更接近生產(chǎn)一線，完成一些真正具有現(xiàn)實(shí)意義的工程設(shè)計(jì)。

2.2.3.2 理論教學(xué)

為提升設(shè)計(jì)類理論課程的教學(xué)效果，我們推行現(xiàn)場(chǎng)式講授，將部分設(shè)計(jì)類理論課內(nèi)容安排在實(shí)訓(xùn)裝置前完成，效果明顯。

以化工設(shè)計(jì)課程為例，在教學(xué)過(guò)程中，充分利用鹽化工、乙酸乙酯等實(shí)訓(xùn)裝置(如圖7所示)，讓學(xué)生站在實(shí)訓(xùn)裝置前，了解工藝過(guò)程，學(xué)習(xí)裝置上各類設(shè)備的結(jié)構(gòu)、布置、選型原則、管道的連接、閥門的操作以及各類儀表的原理等，這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握化工設(shè)計(jì)內(nèi)容有很大幫助；在此基礎(chǔ)上，布置設(shè)計(jì)大作業(yè)，比如以乙酸乙酯直接酯化法工藝為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇乙醇、乙酸為原料，固體酸為催化劑進(jìn)行乙酸乙酯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，4–5個(gè)同學(xué)一組，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)計(jì)訓(xùn)練后，學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)慢慢轉(zhuǎn)化為自主學(xué)習(xí)，對(duì)工廠整體的了解更加深刻，工程思維和工程意識(shí)得到強(qiáng)化，工程觀念也牢固建立起來(lái)。教學(xué)工作，也實(shí)現(xiàn)了從以教師為中心，向以學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變。

圖7 依托實(shí)訓(xùn)裝置講授化工設(shè)計(jì)等理論課程

2.3 評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出

OBE要求將學(xué)習(xí)產(chǎn)出的定義、實(shí)現(xiàn)與評(píng)估三個(gè)方面有機(jī)結(jié)合，從而構(gòu)成教育質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)[11,12]。因此，我們?cè)诶碚撜n程學(xué)習(xí)、考核、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及學(xué)科競(jìng)賽等多個(gè)環(huán)節(jié)均設(shè)置了相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，如圖8所示。

圖8 學(xué)習(xí)產(chǎn)出評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)

首先，在理論課程考核過(guò)程中，采取過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。過(guò)程性考核成績(jī)根據(jù)測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、討論、項(xiàng)目及課堂表現(xiàn)等情況綜合評(píng)定，并將過(guò)程性考核成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的占比從30%提高到40%–50%。而終結(jié)性評(píng)價(jià)雖仍以卷面考試為主，但在命題過(guò)程中不斷加大設(shè)計(jì)類應(yīng)用題的比例，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力的綜合考核。以化工原理課程為例，給出了課程的評(píng)價(jià)過(guò)程和方法，見表3。

表3 化工原理課程評(píng)價(jià)表

其次，在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)等各類實(shí)踐課程中，采用教師評(píng)價(jià)、小組互評(píng)相結(jié)合的方式，對(duì)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)籌考核，以考查培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成情況。以“化工原理課程設(shè)計(jì)”為例，考評(píng)中將過(guò)程考核和結(jié)果考核相結(jié)合，如表4所示。課程開始時(shí)，將設(shè)計(jì)任務(wù)書和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一并告知學(xué)生，讓學(xué)生明確具體的要求；教師定期進(jìn)行檢查指導(dǎo)，給出平時(shí)成績(jī)；提交作業(yè)后，除了學(xué)生的計(jì)算書和設(shè)計(jì)說(shuō)明書，還進(jìn)行小組答辯和提問，考查學(xué)生參與程度及掌握程度，提出改進(jìn)意見；最后，教師根據(jù)平時(shí)表現(xiàn)、作品、答辯、小組互評(píng)等情況評(píng)定學(xué)生的最終成績(jī)。

表4 化工原理課程設(shè)計(jì)課程評(píng)價(jià)表

第三，積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，實(shí)現(xiàn)專業(yè)在校生全覆蓋。近五年來(lái)，學(xué)生參加全國(guó)化工設(shè)計(jì)大賽、山東省大學(xué)生化工過(guò)程實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽等，獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)，獲批國(guó)家級(jí)及省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目30余項(xiàng)；還有學(xué)校委托本專業(yè)組織的各類學(xué)科競(jìng)賽等，能夠?qū)崿F(xiàn)在校生的全覆蓋。這些項(xiàng)目均為團(tuán)體項(xiàng)目，對(duì)于培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、安全、健康、法律、文化和環(huán)境保護(hù)意識(shí)等，具有不可替代的意義。以山東省大學(xué)生化工過(guò)程實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽選拔賽為例，評(píng)價(jià)指標(biāo)如表5所示。

表5 基于山東省大學(xué)生化工過(guò)程實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的選拔賽的學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表

3 人才培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控體系

3.1 教師教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控

首先，教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中，由評(píng)教改為重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出。每一門課程的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)該是由人才培養(yǎng)目標(biāo)決定的；而每一門課程能夠支撐的指標(biāo)點(diǎn)組合在一起，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)畢業(yè)能力的全部標(biāo)準(zhǔn)。正是基于此，我們對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)，重點(diǎn)在于評(píng)價(jià)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況，即學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，具體見表6。這一項(xiàng)在教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中，占比達(dá)到70%，另外還有領(lǐng)導(dǎo)、督導(dǎo)組和同行評(píng)價(jià)等三部分，都按照10%的比例計(jì)入總成績(jī)。對(duì)于課程目標(biāo)達(dá)成度低于60%的情況，視為教學(xué)質(zhì)量不合格。

表6 課程教學(xué)質(zhì)量/效果評(píng)價(jià)中改進(jìn)部分

其次，多措并舉，培育質(zhì)量意識(shí)和精品意識(shí)，建立教師業(yè)務(wù)水平和能力提升機(jī)制。第一，構(gòu)建專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，如圖9所示，明確教學(xué)各項(xiàng)工作流程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，針對(duì)教學(xué)各環(huán)節(jié)出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、管理辦法等文件40余項(xiàng)，由校院二級(jí)督導(dǎo)組嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)行。第二，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)，與時(shí)俱進(jìn)，積極向廣大教師介紹或引進(jìn)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、理念和技術(shù)。近年來(lái)，派人參加全國(guó)范圍教學(xué)研討/培訓(xùn)會(huì)30余人次，邀請(qǐng)專家來(lái)校完成教學(xué)工作報(bào)告20余人次，組織教學(xué)觀摩課5課時(shí)/學(xué)期，試運(yùn)行題庫(kù)系統(tǒng)和在線考勤系統(tǒng)各1個(gè)，均取得了很好的效果。目前，教師承擔(dān)國(guó)家級(jí)課程建設(shè)項(xiàng)目1項(xiàng)、省部級(jí)8項(xiàng)；參加教學(xué)比賽，獲得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)、校級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng)；承擔(dān)省部級(jí)教研項(xiàng)目3項(xiàng)，發(fā)表教研論文20余篇；擁有省級(jí)教學(xué)名師3人，等等。第三，積極支持校院二級(jí)督導(dǎo)組獨(dú)立開展工作，使用好督導(dǎo)檢查的結(jié)果。督導(dǎo)工作的定期檢查，一般在期初、期中和期末；隨機(jī)抽查，則可以根據(jù)工作需要，針對(duì)特定環(huán)節(jié)、特定課程和特定人群進(jìn)行，兩種形式互為補(bǔ)充，以確保能夠及時(shí)掌握教學(xué)工作情況，能夠及時(shí)做出調(diào)整和應(yīng)對(duì)。對(duì)于督導(dǎo)檢查結(jié)果，在評(píng)優(yōu)選先和職稱評(píng)定等工作時(shí)會(huì)作為重點(diǎn)參考；對(duì)教學(xué)態(tài)度不認(rèn)真、質(zhì)量不合格，或發(fā)生教學(xué)事故的教師，根據(jù)教學(xué)工作和課堂教學(xué)準(zhǔn)入暫行辦法，除進(jìn)行通報(bào)、個(gè)別談話外，甚至?xí)谝欢〞r(shí)限內(nèi)取消其課堂教學(xué)資格。所有這些，保障了多年來(lái)教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升，人才培養(yǎng)工作逐步平穩(wěn)推進(jìn)。

圖9 專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系示意圖

3.2 人才培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控

畢業(yè)要求達(dá)成度作為教學(xué)評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)，是衡量高等學(xué)校辦學(xué)水平的重要指標(biāo)點(diǎn)，對(duì)于持續(xù)改進(jìn)教學(xué)工作、提高本科教學(xué)質(zhì)量具有顯著的促進(jìn)作用[13]。評(píng)價(jià)方法分為直接評(píng)價(jià)與間接評(píng)價(jià)。

直接評(píng)價(jià)主要基于課程達(dá)成情況分析法，即以課程考核材料為主要評(píng)價(jià)依據(jù)，將每項(xiàng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)劃分到支撐課程，并根據(jù)課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐度賦權(quán)重，由課程的達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算出畢業(yè)要求達(dá)成度。直接評(píng)價(jià)又可以包含過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)兩部分。如圖8所示，理論課程的過(guò)程性評(píng)價(jià)包括測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、討論、項(xiàng)目等環(huán)節(jié)，占比達(dá)到40%–50%，而終結(jié)性評(píng)價(jià)包括知識(shí)和能力等內(nèi)容，如表3案例所示；課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐類課程，評(píng)價(jià)內(nèi)容里增加了分析解決工程問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作以及法律、安全、環(huán)保等要求，則采取過(guò)程中教師隨機(jī)抽查、終結(jié)時(shí)教師評(píng)價(jià)與小組互評(píng)相結(jié)合的方式，考查培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成情況，如表4案例所示；各類學(xué)科競(jìng)賽多為團(tuán)體項(xiàng)目，過(guò)程性評(píng)價(jià)主要針對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和設(shè)計(jì)能力等，終結(jié)性評(píng)價(jià)主要依據(jù)作品完成情況和獲獎(jiǎng)情況等，同時(shí)加大了創(chuàng)新能力、法律、安全、環(huán)保和社會(huì)倫理等方面的要求，如表5案例所示。在堅(jiān)持過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)督導(dǎo)檢查，能夠及時(shí)了解某一課程在某一時(shí)段學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，及時(shí)了解該課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成情況，及時(shí)掌握本專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，及時(shí)根據(jù)行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)和需求做出相應(yīng)的調(diào)整和安排。

間接評(píng)價(jià)是指針對(duì)畢業(yè)生、用人單位和第三方機(jī)構(gòu)的問卷調(diào)查法，側(cè)重調(diào)研受訪者對(duì)畢業(yè)要求各項(xiàng)能力重要性的認(rèn)同程度以及畢業(yè)生在這些能力上的達(dá)成情況。在做完這一評(píng)價(jià)后，可以比較清晰地確定影響培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的不足之處，然后做到持續(xù)改進(jìn)。

以我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)2017屆畢業(yè)生為例，盡管2017屆畢業(yè)生的12個(gè)畢業(yè)要求達(dá)成度均大于畢業(yè)要求達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)閾值，但學(xué)生在畢業(yè)要求3 (設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案)得分較低(0.71)，且畢業(yè)要求5(使用現(xiàn)代工具)的間接評(píng)價(jià)值低于直接評(píng)價(jià)值，這說(shuō)明畢業(yè)生在這方面的能力有待提高。針對(duì)這些問題，根據(jù)企業(yè)專家反饋的意見，本專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定了整改措施，對(duì)課程體系設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的修訂。如將專業(yè)必修課程中的化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)等課程的學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)行了增加，增設(shè)化工制圖課程，將實(shí)踐課程化工過(guò)程設(shè)計(jì)修改為工程設(shè)計(jì)并增加了學(xué)時(shí)。同時(shí)鼓勵(lì)任課教師采用如案例式、專題式等多樣化的教學(xué)模式，積極指導(dǎo)學(xué)生參加化工類學(xué)科競(jìng)賽，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的能力，學(xué)習(xí)使用現(xiàn)代化學(xué)工程工具和信息技術(shù)工具，解決復(fù)雜化工問題，并在在化工設(shè)計(jì)開發(fā)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)以上改進(jìn)措施，本專業(yè)2019屆畢業(yè)生的畢業(yè)要求3達(dá)成度增至0.78，畢業(yè)生和用人單位對(duì)畢業(yè)要求5的滿意度也有很大提高，專業(yè)教師的教學(xué)水平及效果有了顯著改善，這些措施也對(duì)本專業(yè)未來(lái)的發(fā)展有很好的指導(dǎo)意義。

4 培養(yǎng)成效分析

五年來(lái)，化工專業(yè)學(xué)生在校期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，授權(quán)專利近20項(xiàng)，獲得省部級(jí)以上學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)、市廳級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)近200項(xiàng)，獲批國(guó)家級(jí)及省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目30余項(xiàng)；近三年畢業(yè)生學(xué)位授予率90%以上，初次就業(yè)率95%以上，本科生考研升學(xué)率均高于40%，如圖10所示。根據(jù)第三方評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，化工專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后發(fā)展情況良好，進(jìn)入化工生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)計(jì)單位工作的學(xué)生中多半已經(jīng)成長(zhǎng)為高工及管理人員；部分繼續(xù)深造的同學(xué)碩士畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)研發(fā)中心或設(shè)計(jì)單位，用人單位對(duì)畢業(yè)生素質(zhì)和能力滿意率高于90%。根據(jù)麥可思公司2019年針對(duì)用人單位對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生個(gè)人素質(zhì)能力滿意情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)生良好的工程設(shè)計(jì)能力獲得行業(yè)的廣泛認(rèn)可，結(jié)果如表7所示。

表7 用人單位對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生個(gè)人素質(zhì)能力評(píng)價(jià)調(diào)查表

圖10 學(xué)生培養(yǎng)成效相關(guān)數(shù)據(jù)

5 結(jié)語(yǔ)

多年來(lái)，在學(xué)校大力支持下，化工專業(yè)積極開展教學(xué)研究和改革，先后獲準(zhǔn)山東省卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)、山東省高水平應(yīng)用型立項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)(群)、山東省一流專業(yè)等標(biāo)志性項(xiàng)目，專業(yè)建設(shè)取得了一定的成效，也獲得了同行的認(rèn)可。針對(duì)工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)這一關(guān)鍵問題，我們認(rèn)真分析原因，積極吸收OBE理念，構(gòu)建了一個(gè)包含課程體系建設(shè)、教學(xué)條件配備、教學(xué)模式改革、人才培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控等內(nèi)容的人才培養(yǎng)體系；運(yùn)行幾年結(jié)果表明，該體系在服務(wù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)方面效果明顯。這也為同類院校的相關(guān)專業(yè)建設(shè)提供了積極的借鑒和參考。

致謝：感謝化工等專業(yè)的同事們?cè)趯I(yè)建設(shè)和改革方面做出的積極探索和努力！