基于OBE理念的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

榮俊鋒，武成利，張曄，李伏虎，王金明，劉銘，吳姍姍

（安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，安徽淮南232001）

《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出要培養(yǎng)一大批具有創(chuàng)新能力、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略和國家新型工業(yè)化發(fā)展服務(wù)。高校肩負(fù)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的使命。工程教育專業(yè)認(rèn)證是針對高等教育工程類專業(yè)開展的一種合格評價(jià)[1]。高校在開展工程教育中，應(yīng)緊密聯(lián)系行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,把握行業(yè)發(fā)展趨勢，重視對學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]。

安徽理工大學(xué)是安徽省高等教育振興計(jì)劃“地方特色高水平大學(xué)建設(shè)”項(xiàng)目立項(xiàng)建設(shè)高校，安徽省和應(yīng)急管理部共建高校，國家中西部高校基礎(chǔ)能力建設(shè)工程支持建設(shè)高校，中國人民解放軍后備軍官培養(yǎng)選拔基地，首批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目入選高校。我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)是安徽省特色專業(yè)和卓越工程師計(jì)劃專業(yè)?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是一門涵蓋能源、石油、環(huán)境、化工、生物、航空航天、日用、交通運(yùn)輸、電子技術(shù)等眾多領(lǐng)域的學(xué)科[2]。在化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生培養(yǎng)計(jì)劃中始終要將工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和解決復(fù)雜工程問題的合格畢業(yè)生[3]。工程教育認(rèn)證簡單來說就是高校各專業(yè)自身設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求，據(jù)此設(shè)計(jì)課程體系以及課程教學(xué)，最后提供證據(jù)以證明學(xué)生已達(dá)到預(yù)計(jì)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求。國內(nèi)外工程教育改革中比較成功且在國際上得到推廣的教育模式為OBE工程教育模式。

1 OBE教育模式概述

1.1 OBE教育模式發(fā)展歷程及理念

OBE即基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式。1981年Spady提出OBE教育模式，隨后在美國中小學(xué)教育階段進(jìn)行推廣和實(shí)驗(yàn)，1998年南非工程教育領(lǐng)域?qū)υ撆囵B(yǎng)模式在高等教育領(lǐng)域進(jìn)行嘗試。香港部分高校于2005年開始實(shí)施OBE教育模式。在OBE教育系統(tǒng)中，教育者必須對學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的能力及水平有清楚的構(gòu)想，然后尋求設(shè)計(jì)適宜的教育結(jié)構(gòu)來保證學(xué)生達(dá)到這些預(yù)期目標(biāo)。工程教育認(rèn)證的理念是以學(xué)生為中心，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，學(xué)生畢業(yè)時(shí)獲得什么？學(xué)生為什么要達(dá)到這種水平？為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)該如何做？如何證明實(shí)現(xiàn)最終教育成果？

1.2 OBE教育模式實(shí)施過程

以成果為導(dǎo)向的OBE教育模式各培養(yǎng)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系如圖1所示[4]。

圖1 OBE教育模式中培養(yǎng)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系

OBE教育模式實(shí)施的過程可用金字塔圖進(jìn)行說明，如圖2所示，即圍繞1個(gè)核心目標(biāo)，提供2個(gè)條件，符合3個(gè)前提，遵循4個(gè)原則，滿足5個(gè)實(shí)施要素。

圖2 OBE教育模式實(shí)施要點(diǎn)

1.3 OBE教育模式持續(xù)改進(jìn)

傳統(tǒng)的教育評價(jià)傾向于對教師的教學(xué)進(jìn)行評價(jià)，且評價(jià)僅停留在評價(jià)層次，反思少，沒有根據(jù)社會市場發(fā)展的需要對培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、教學(xué)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)更新[4]。OBE教育模式的評價(jià)和持續(xù)改進(jìn)是相輔相成的，評價(jià)結(jié)果為培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求修訂提供參考，依據(jù)評價(jià)反饋情況調(diào)整課程體系，改革教學(xué)過程，如此不斷循環(huán)才能保證工程教育質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)，如圖3所示[4]。

圖3 OBE教育模式持續(xù)循環(huán)改進(jìn)

2 工程教育專業(yè)認(rèn)證重點(diǎn)考查內(nèi)容及影響

2.1 專業(yè)認(rèn)證重點(diǎn)考查內(nèi)容[5-7]

（1）工程教育專業(yè)認(rèn)證注重“以人為本”的理念，專家組通過對在校學(xué)生、畢業(yè)生校友、用人單位、在校教職工、各職能部門領(lǐng)導(dǎo)訪談等進(jìn)一步核實(shí)佐證材料的真實(shí)性。幾乎相同的問題都會在不同層面的訪談人員中涉及到，真實(shí)性比較重要，故而還是要本著實(shí)事求是的態(tài)度去完成相關(guān)環(huán)節(jié)工作。

（2）專業(yè)認(rèn)證重點(diǎn)考查佐證材料的全面性和真實(shí)性，因而平時(shí)教學(xué)、科研、管理等各方面的過程記錄材料都應(yīng)有理有據(jù)、規(guī)范并形成制度。

（3）專業(yè)認(rèn)證對專業(yè)實(shí)驗(yàn)室安全實(shí)行一票否決制度，包括通風(fēng)改造、實(shí)驗(yàn)室文化建設(shè)、安全標(biāo)示、安全培訓(xùn)、管理文件、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案等均需根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求改進(jìn)和完善。

2.2 專業(yè)認(rèn)證的影響

專業(yè)認(rèn)證的影響主要體現(xiàn)在對教師、學(xué)生以及學(xué)校三個(gè)方面的影響，具體體現(xiàn)在[1]：

（1）教師：專業(yè)認(rèn)證對所有參與教學(xué)的教師提出了更高的專業(yè)水平要求和更加規(guī)范化的教學(xué)要求，需要教師付出更多的努力和辛勤勞動，例如提供所有過程記錄材料、學(xué)生考評評價(jià)依據(jù)及持續(xù)改進(jìn)依據(jù)等。

（2）學(xué)生：以專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向設(shè)計(jì)的人才培養(yǎng)方案，無疑能夠給學(xué)生帶來諸多益處，比如學(xué)歷國際互認(rèn)、教學(xué)質(zhì)量提升等，這對于畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)來說非常有利。

（3）學(xué)校：通過專業(yè)認(rèn)證的引導(dǎo)，學(xué)校在專業(yè)建設(shè)上要求各項(xiàng)工作進(jìn)入規(guī)范化、信息化模式，并且各相關(guān)專業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、信息共通。同時(shí)，學(xué)校在全校范圍內(nèi)提出了其他專業(yè)也要按照專業(yè)認(rèn)證的要求規(guī)范教育教學(xué)。

3 OBE模式下加強(qiáng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)

3.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，全面提高學(xué)生素質(zhì)

在我國高校中，由于經(jīng)費(fèi)不足以及重理論、輕實(shí)踐傳統(tǒng)教育觀念，化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)少，實(shí)驗(yàn)課時(shí)被壓縮等問題嚴(yán)重制約著學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。近年來，按照工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造，不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。在原有煤化工特色實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上購置實(shí)驗(yàn)設(shè)備，增開“二元系統(tǒng)汽液平衡數(shù)據(jù)的測定”（化工熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)）、“單管反應(yīng)器返混實(shí)驗(yàn)”（反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)）、“化工廢水的凈化及水質(zhì)成分分析”（化工分離技術(shù)實(shí)驗(yàn)）等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，后續(xù)還將開設(shè)“環(huán)己烷液相催化氧化制環(huán)己酮實(shí)驗(yàn)”“二元溶液過量摩爾體積測量”“CO中低溫變換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”“CO2PVT曲線測定實(shí)驗(yàn)”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不斷拓寬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高實(shí)驗(yàn)開出率。

3.2 全面調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

重新審定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加綜合性實(shí)驗(yàn)，不斷增加實(shí)驗(yàn)中新技術(shù)和新器件比例，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力。將部分老師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，例如“化工廢水凈化及水質(zhì)成分分析”實(shí)驗(yàn)，通過課前讓同學(xué)們查閱資料，綜述目前化工廢水常規(guī)凈化方法、各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力。學(xué)生根據(jù)自己的總結(jié)選擇、設(shè)計(jì)一種方法凈化某一廢水水樣，通過對各項(xiàng)指標(biāo)分析，衡量評價(jià)所采用方法的效果，對學(xué)生以后解決實(shí)際工程能力都是一個(gè)很好的鍛煉。

3.3 開放實(shí)驗(yàn)室，使實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合

探索開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目滾動開設(shè)，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更為寬松的學(xué)習(xí)平臺，使學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度大大增加。積極推行本科生導(dǎo)師制，依托學(xué)院教授科研平臺引進(jìn)科研項(xiàng)目，吸納更多本科學(xué)生參與進(jìn)來[8]。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、互聯(lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯和節(jié)能減排等賽事，既鍛煉學(xué)生各種能力，又能促進(jìn)科研工作的開展。

3.4 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)難成為普遍現(xiàn)象，也成為亟待破解的難題。實(shí)訓(xùn)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)受到日益廣泛重視。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅是提升學(xué)校教學(xué)水平的需要，也在高校專業(yè)認(rèn)證、教學(xué)評估、實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)、課程建設(shè)方面起著重要的作用。鑒于此，參考國內(nèi)兄弟院校經(jīng)驗(yàn)，擬購置互聯(lián)網(wǎng)-多功能精細(xì)化工實(shí)訓(xùn)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)平臺、甲苯歧化三維虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。通過仿真訓(xùn)練，學(xué)生們充分了解自己所學(xué)的知識及其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景等，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)了對專業(yè)技術(shù)的認(rèn)識，從而激發(fā)敬業(yè)精神。而傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生們掌握了一大堆知識，卻不知道如何應(yīng)用，往往會對本專業(yè)有一種挫敗感，喪失從事專業(yè)工作的積極性。仿真訓(xùn)練還能增強(qiáng)學(xué)生的安全意識，通過計(jì)算機(jī)仿真，在虛擬世界中由于錯(cuò)誤的操作而產(chǎn)生的安全事故，可以提高學(xué)生的警覺，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。實(shí)訓(xùn)虛擬仿真教學(xué)為學(xué)生以及專業(yè)教師提供了教學(xué)和研究的一個(gè)平臺，延展了創(chuàng)新的想象空間。

3.5 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

對照工程教育專業(yè)認(rèn)證的需要，重點(diǎn)從加強(qiáng)教師工程實(shí)踐能力著手，到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行工程經(jīng)歷訓(xùn)練，主要以參與化工企業(yè)項(xiàng)目中與本專業(yè)相關(guān)的化工設(shè)計(jì)、化工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的工作，進(jìn)企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，參加本科生的認(rèn)識實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，與企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目合作，參與企業(yè)技術(shù)改造項(xiàng)目等，使專業(yè)教師或具有企業(yè)工作經(jīng)歷，或具有工程實(shí)踐經(jīng)歷，或承擔(dān)（或參加）過一定量的企業(yè)合作課題。在專業(yè)認(rèn)證的背景下，建立學(xué)緣結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理的專任教師隊(duì)伍[9]。

4 結(jié)束語

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心是確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價(jià)。工程教育認(rèn)證對于中國高等教育意味著進(jìn)入國際就業(yè)市場的“通行證”[10-11]。面對日新月異的科技和社會進(jìn)步，高等教育必須適應(yīng)并促進(jìn)這一進(jìn)步。當(dāng)前我國正處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變和提升的關(guān)鍵時(shí)期，社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對工程技術(shù)人才知識和能力提出了新的更高要求。工程教育必須轉(zhuǎn)換思路，提高認(rèn)識，以培養(yǎng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維和能解決工程實(shí)際問題的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，以實(shí)施“工程教育認(rèn)證”為契機(jī)，深入地對實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法及手段進(jìn)行一系列改革，建立完善的實(shí)踐教學(xué)體系，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)資源配置，加大實(shí)踐教學(xué)和師資隊(duì)伍建設(shè)的投入，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)規(guī)范化、教學(xué)管理現(xiàn)代化、評價(jià)手段科學(xué)化，最終全面提高該專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合社會需求的優(yōu)秀人才[12]。我們必須充分發(fā)揮OBE理念在化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)中的作用，為我國高等教育的發(fā)展進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。