薛興勇，譚學(xué)才，韓要叢，嚴(yán)軍，盧彥越，彭博，蘇俏俏

(廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西 南寧 530006)

0 引言

2013年6月，我國正式加入國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議—《華盛頓協(xié)議》，標(biāo)志著我國工程教育專業(yè)認(rèn)證的帷幕已拉開，2016年6月2日成為《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員[1]，這充分證明了我國的高等工程教育質(zhì)量得到國際社會(huì)的高度認(rèn)可。工程教育專業(yè)認(rèn)證提倡的“以學(xué)生為中心”“目標(biāo)導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”的理念，反映了當(dāng)前國際工程教育的發(fā)展態(tài)勢，用這些理念結(jié)合各高校實(shí)際情況來指導(dǎo)工科相關(guān)專業(yè)的建設(shè)和提高工程類人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義[2]。另外，用這些理念來指導(dǎo)工科相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)工作，有利于在不斷完善人才體系的過程中明確目標(biāo)、團(tuán)結(jié)合作和進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，以確保工科相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。根據(jù)認(rèn)證的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要制定符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)大綱，教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器裝置等教學(xué)軟硬件條件也需要跟進(jìn)改善，教學(xué)內(nèi)容、體系和方式需要與時(shí)俱進(jìn)，建立完善的課程考核評價(jià)機(jī)制，打造高水平的師資隊(duì)伍。民族院校的學(xué)生由于生源地原因，工科類專業(yè)課程教學(xué)如何結(jié)合自身實(shí)際情況改進(jìn)教學(xué)，向工程認(rèn)證靠攏，跟上時(shí)代的步伐，是許多教育工作者需要考慮的問題。

1 高等院校需要重視工程教育專業(yè)認(rèn)證

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心是評估相關(guān)專業(yè)的教育教學(xué)是否滿足學(xué)生畢業(yè)后能進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域勝任專業(yè)工作的要求，從經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展適應(yīng)情況看，工程教育專業(yè)認(rèn)證能夠較好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要。通過加強(qiáng)高等工程教育與工程實(shí)際的聯(lián)系，促進(jìn)高校專業(yè)教育教學(xué)與相關(guān)企業(yè)的實(shí)際需求有效銜接，對保障高等學(xué)校工程教育的整體質(zhì)量具有重要意義[3]。在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，工程教育的國際化已成為必然發(fā)展態(tài)勢，高等院校的工程教育需要積極開展國際交流與合作，借鑒國外先進(jìn)的教育教學(xué)理念和人才培養(yǎng)模式的經(jīng)驗(yàn)，深化高等院校工程教育體制改革，不斷強(qiáng)化人才培養(yǎng)與國際接軌。國內(nèi)高等院校應(yīng)通過廣泛開展國際交流與協(xié)作的方式，確保工程教育認(rèn)證相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國際等效，提高學(xué)校的國際競爭力，力爭成為符合高等工程教育國際化要求的高校之一。工程教育專業(yè)認(rèn)證對高等院校的高質(zhì)量發(fā)展，尤其是對學(xué)生未來就業(yè)有著重要的意義，必將贏得社會(huì)的廣泛關(guān)注[4]。

2 化工原理實(shí)驗(yàn)課程對培養(yǎng)學(xué)生綜合能力具有重要作用

化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)化工原理和相關(guān)化工專業(yè)知識后進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，該課程是為培養(yǎng)面向現(xiàn)代工程領(lǐng)域創(chuàng)新人才設(shè)置的基礎(chǔ)課，是工科類專業(yè)本科教育教學(xué)中學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識之后必修的專業(yè)課，是相關(guān)專業(yè)本科教育中必須掌握的專業(yè)核心課程，對學(xué)生能力的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用。該課程涉及的專業(yè)較多，國內(nèi)高校的化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)、制藥工程、環(huán)境工程、能源化工、海洋技術(shù)、高分子材料、生物工程、食品科學(xué)與工程等專業(yè)一般均會(huì)開設(shè)這門課程[5]?；ぴ韺?shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是通過化工單元操作模擬化工生產(chǎn)實(shí)際過程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。化工原理實(shí)驗(yàn)為小型類工程實(shí)驗(yàn)，具有鮮明的工程特點(diǎn)，不同于其他基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作中每個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)單元操作也就是在模擬化工生產(chǎn)中的局部生產(chǎn)過程。在實(shí)驗(yàn)過程中，會(huì)遇到許多實(shí)際問題，對工科學(xué)生可以從實(shí)驗(yàn)操作中更切實(shí)高效學(xué)到大量的化工原理理論方面的知識，深入理解化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)和原理。通過該實(shí)驗(yàn)課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)使學(xué)生牢固建立起“單元操作”的概念，樹立起“工程化”思想，重在使學(xué)生將理論知識和實(shí)際相結(jié)合，掌握化工操作的基本原理、化工設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、化工數(shù)據(jù)分析的處理，熟悉化工領(lǐng)域的工藝流程，培養(yǎng)學(xué)生具備獨(dú)立發(fā)現(xiàn)、分析、處理和解決問題的實(shí)際能力[6-7]。因此，化工原理實(shí)驗(yàn)不是簡單驗(yàn)證化工原理的基本理論知識，而是對課堂教學(xué)理論知識的補(bǔ)充，更重要的對對未來的生產(chǎn)工作提供鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，實(shí)事求是的做事態(tài)度和工作作風(fēng)，為將來從事科學(xué)研究和解決相關(guān)工程實(shí)際問題打下基礎(chǔ)[8-9]。

3 民族院校開展化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問題

民族院校是我國高等院校的重要組成部分，是我國少數(shù)民族地區(qū)高等教育模式的集中體現(xiàn)，肩負(fù)著培養(yǎng)少數(shù)民族高等人才的光榮使命，發(fā)揮著其他普通高等院校不可替代的作用。民族高等院校必須緊跟時(shí)代的步伐，重新定位新時(shí)代我國少數(shù)民族地區(qū)教育的現(xiàn)實(shí)需要，不斷完善民族高等院校人才培養(yǎng)模式，根據(jù)自身特點(diǎn)創(chuàng)新民族高等院校的育人機(jī)制，為民族院校內(nèi)涵式發(fā)展和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升注入新的活力[10-11]。近年來，各民族高等院校都在研究本校的辦學(xué)特色和發(fā)展定位問題，但由于多種因素的影響，有些民族院校在建設(shè)中盲目擴(kuò)大規(guī)模，使得特色不鮮明、定位不清晰[12]。另外，隨著民族區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才表現(xiàn)出不足態(tài)勢，培養(yǎng)的學(xué)生難以滿足地區(qū)的行業(yè)需求，表明民族院校的人才培養(yǎng)落后于民族地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐[13]。少數(shù)民族地區(qū)院校在堅(jiān)決貫徹落實(shí)國家對少數(shù)民族的照顧政策過程中必然會(huì)導(dǎo)致民族院校生源質(zhì)量參差不齊。少數(shù)民族生源的學(xué)生由于受教育情況和生源地情況等因素，通常表現(xiàn)出基礎(chǔ)較差、自信心不足、缺乏溝通交流、表達(dá)能力不強(qiáng)等特點(diǎn)[14]。對民族院校的學(xué)生，尤其是來自西藏、新疆等經(jīng)濟(jì)相對欠發(fā)達(dá)民族地區(qū)，部分學(xué)生的數(shù)學(xué)、英語和計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)相對薄弱，因此許多學(xué)生感到學(xué)習(xí)起來比較吃力。民族高等院校要把經(jīng)濟(jì)相對較為困難、信仰多樣化和基礎(chǔ)相對較為薄弱的少數(shù)民族大學(xué)生培養(yǎng)成為社會(huì)棟梁，就需要比其他非民族院校付出更多的努力[15]。在這樣的背景下，民族院校開展化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)就需要?jiǎng)?chuàng)新教育教學(xué)模式。

化工原理及其實(shí)驗(yàn)課程具有內(nèi)容抽象、公式多而繁雜、工程概念強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)比較枯燥，興趣不強(qiáng)，知識比較難掌握。隨著民族院校招生規(guī)模的擴(kuò)大，工程類人才需求的提高，傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)出現(xiàn)了一些問題，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[16]：(1)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程缺乏學(xué)習(xí)興趣和熱情，學(xué)習(xí)效果較差；(2)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不重視，預(yù)習(xí)只是簡單的抄寫實(shí)驗(yàn)教材，沒有深入思考和提出在實(shí)驗(yàn)過程中需要解決哪些問題；(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源有限，化工原理實(shí)驗(yàn)很難保證4人左右的一個(gè)小組，有的學(xué)校由于資源有限和其他原因二十多個(gè)人一個(gè)小組，實(shí)驗(yàn)過程中部分學(xué)生只能旁觀無法操作或交流討論，導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手能力無法鍛煉，使得教學(xué)效果大打折扣；(4)化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對于其他實(shí)驗(yàn)處理較為繁瑣，加上學(xué)生理論知識掌握不牢固，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫過程中抄襲現(xiàn)象較為嚴(yán)重。(5)教學(xué)考核評價(jià)制度有待完善，理論考試、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作，交流和實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)的比例分配問題，由于學(xué)生人數(shù)多，大組教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告千篇一律，比較難對每一位學(xué)生的期末實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行客觀的評價(jià)，可能會(huì)導(dǎo)致優(yōu)秀的學(xué)生學(xué)習(xí)熱情降低。因此，需要不斷進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革探索，創(chuàng)新教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

4 國內(nèi)化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革現(xiàn)狀

由于化工原理實(shí)驗(yàn)課程是化工及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)生初次接觸工程實(shí)驗(yàn)裝置，如何將這門實(shí)驗(yàn)課教學(xué)好，是任課教師必須認(rèn)真思考的問題[17-18]。當(dāng)前，針對高等院?；ぴ韺?shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革方法和實(shí)踐已有一些報(bào)道。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，胡秀英等[19]對化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)成績評定方式和化工實(shí)驗(yàn)大賽幾個(gè)方面提出了改革建議，以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，將有效提高化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。姬登祥等[20]根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證實(shí)施的新要求，從編制合理的教學(xué)大綱、改善教學(xué)環(huán)境、完善教學(xué)體系、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、改革考核方式以及加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)等改進(jìn)措施進(jìn)行探索，使學(xué)生具備工程能力和創(chuàng)新能力。朱兆友等[21]針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中存在主動(dòng)性不高、學(xué)習(xí)興趣不濃的現(xiàn)象，通過建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站來對化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改進(jìn)進(jìn)行探索和實(shí)踐，采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)來提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，旨在正確引導(dǎo)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和操作方法，通過具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手操作能力。戴益民等[22]在化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改進(jìn)中以工程專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，將工程觀念貫穿于化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，可有效培養(yǎng)學(xué)生工程觀念和工程意識，提高學(xué)生的綜合能力。任永勝等[23]以寧夏大學(xué)制藥工程專業(yè)為例，指出了化工原理實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)中存在的主要問題，提出了課程體系構(gòu)建的思路，通過在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合、實(shí)驗(yàn)裝置更新、考核方式優(yōu)化等方面進(jìn)行改革。結(jié)果表明改革后的實(shí)驗(yàn)課程更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

5 化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探索

盡管當(dāng)前已有相關(guān)研究者對化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了嘗試，也取得了較好的成效，但在教學(xué)模式改革中采取多元化輔助的教學(xué)模式進(jìn)行改革很少有相關(guān)報(bào)導(dǎo)。我校擬采取理論教學(xué)、化工模擬計(jì)算、虛擬仿真學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和企業(yè)實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的“多位一體”教學(xué)模式對化工原理實(shí)驗(yàn)課程的部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)改革，旨在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下培養(yǎng)民族院校工科學(xué)生的工程思維，提升學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識和熱愛，加強(qiáng)理論與實(shí)際結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。第一，實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)開始之前，根據(jù)民族院校學(xué)生化工原理理論知識水平掌握的情況進(jìn)行合理化分組，每個(gè)小組4～6人，確保后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作過程中每個(gè)人能親自動(dòng)手，實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)老師根據(jù)分組情況，通過觀看視頻和現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合的方式對理論知識部分進(jìn)行補(bǔ)充講解，并在教學(xué)過程中通過現(xiàn)場提問的方式對學(xué)生掌握理論知識的情況進(jìn)行考察；第二，化工模擬計(jì)算環(huán)節(jié)，學(xué)生在掌握必備的理論知識以后，負(fù)責(zé)老師指導(dǎo)學(xué)生采用Aspen Plus化工模擬軟件進(jìn)行單元模擬，讓學(xué)生了解軟件模擬化工實(shí)際生產(chǎn)的過程，加深理論知識的理解(圖1)；第三，實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，指導(dǎo)老師引導(dǎo)學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，督促每個(gè)學(xué)生都親自動(dòng)手操作，指導(dǎo)老師將理論知識結(jié)合操作對學(xué)生進(jìn)行講解，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解，同時(shí)設(shè)置問題提問對學(xué)生掌握知識情況進(jìn)行考察，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中讓學(xué)生將模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果結(jié)合進(jìn)行差異化分析；第四，企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，老師帶領(lǐng)學(xué)生到化工相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生帶著問題到企業(yè)，通過企業(yè)的技術(shù)工程師對化工單元操作的原理、工藝流程和操作等進(jìn)行系列講解(圖2)，讓學(xué)生了解從理論，實(shí)驗(yàn)室操作到化工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際存在的一系列差異化原因，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，充分認(rèn)識到化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。

圖1 化工專業(yè)學(xué)生在化工設(shè)計(jì)室進(jìn)行Aspen Plus計(jì)算

圖2 化工專業(yè)學(xué)生到企業(yè)學(xué)習(xí)調(diào)研

6 結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念對指導(dǎo)高等院校工科專業(yè)的發(fā)展和提升學(xué)生的就業(yè)具有重要意義，民族院校存在生源質(zhì)量參差不齊，化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)還存在很多需要解決的問題，教學(xué)過程中難保證教學(xué)質(zhì)量，教育工作者應(yīng)結(jié)合高校自身辦學(xué)特點(diǎn)，將工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，不斷提升課程教學(xué)質(zhì)量。