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摘要:以新工科和工程教育專業認證為切入點，構建化工原理實驗教學體系，開展教學改革及人才培養模式的過程控制研究。通過管理制度、課程模塊、教學手段、考核評價及人才培養等方面的改革與實踐，以改善教學效果、提高教學質量，強化學生的工程觀點。以學生為主體，培養實驗技能與創新意識。該體系具有良好的適應性和可操作性，對提高學生分析解決問題的能力具有促進作用。

關鍵詞:化工原理實驗;新工科;專業認證

化工原理是工科大化工類專業的一門重要學科基礎課，在我?；瘜W工程與工藝、輕化工程、制藥工程、生物工程、釀酒工程、高分子材料與工程、材料科學與工程、食品科學與工程等專業中普遍開設?；ぴ硎沁B接基礎課程到專業課程學習的橋梁，它既是學生工程觀念的啟蒙課，又為學生的專業課學習奠定基礎［1］?；ぴ韺嶒炇抢碚撀撓祵嶋H的重要環節，培養學生應用理論知識、組織單元操作實驗及分析解決工程問題能力的重要途徑。各高校都十分重視實驗教學在培養人才過程中的特殊作用，當今包括我校在內的很多高等院校已經將化工原理實驗單獨設課。近年來，省內外相關高校對提高實驗教學質量做了一定的工作，不斷強化實驗教學環節，加大實驗室建設投入，增強對實驗教學內容和方法改革的研究與探討，提出多種改進方法，取得了一定的效果。為應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展等一系列國家戰略，教育部積極推進新工科建設［2］。開展工程教育專業認證是推進我國高校工程專業教育國際化、也是提高和保障工程教育質量的重要措施。有必要在新工科和專業認證背景下，探索和實施新化工原理實驗教學環節和評價體系，促進和提高實驗教學質量。

1實驗教學體系建設的意義

實驗教學是實施化工原理課程教學體系的三大組成部分之一?；ぴ韺嶒炇菍W生接觸的第一門工程類實驗課，應注重樹立學生工程觀念、提高學生動手操作能力、拓展學生創新品質［3］。優化實驗教學體系，發揮實驗教學對學生知識能力的培養，促進化工原理實驗教學質量的提高，更好地培養工科類人才。開展化工原理實驗教學內容和方法的改革，有利于提高學生實驗預習自覺性、激發學生實驗操作興趣、鍛煉學生解決實際問題的能力、促進團隊協作、提高學生工程實踐和創新能力。在硬件條件不斷優化升級的同時，構建具有特色的化工原理實驗教學模式、建立科學的實驗教學體系，達到改善課程教學效果和提高教學質量的目的。實驗教學中注重對學生知識面的拓寬和技能的培訓，滿足學生自主探索、自主實踐和自主創新的需求，在培養能夠適應可持續發展需要和有創新能力的復合型人才起到重要作用。此外，最大限度地發揮化工原理實驗平臺作為本科生研究創新性實驗教學基地，與當前具備“知識、能力、素質”三位一體的人才培養目標高度契合和一致［4］。

2實驗教學體系建設的實踐

2.1優化實驗配置，完善實驗室管理體系

近兩年，我校經過分期投入、逐步完善，進行化工原理實驗設備更新。目前我校每種典型單元操作實驗裝置均為8套，確保每組學生3～4人，滿足了不同專業、不同單元操作對實驗教學的需求。實驗設備體現操作的多樣性和新的教學模式，實驗裝置手動狀態和自動狀態相結合，操作參數既可手動調節、亦可通過計算機輸入調控;數據記錄和分析處理既可學生自己完成，亦可通過實驗配套計算機自動完成。為充分發揮實驗室的作用，便于廣大師生高效、有序進行實驗，確保實驗教學質量，在實驗教學的各個環節加強管理。針對每個綜合性實驗項目，制定專門展板，包含實驗目的、實驗原理、實驗設計要求、實驗注意事項、裝置流程圖、操作規程、安全指南。只有嚴格、科學的實驗室管理制度才能保證學生在實驗中真正學會操作技能、掌握處理工程問題的實驗方法及手段，樹立工程觀念。另外，化工原理實驗教學中學生安全意識的培養必須放在第一位，學生在進入實驗室前應進行安全教育和培訓。制定實驗室安全守則和管理規定，并制作成展板上墻。學生動手操作時，教師在可控范圍內對出現的緊急狀況進行處理，之后將其作為案例，強調實驗操作中安全意識和規范操作的必要性和重要性［5］。教學中可結合新聞報道中的社會重大安全事故實例，對實驗室滅火方法、安全事故如觸電處理方法、易燃易爆有毒有害化學品泄漏處置方法、實驗室水電門窗關閉等知識進行延伸講解。

2.2明確課程模塊，構建分層次實驗教學

我校化工原理課程覆蓋了近十個專業，不同專業對于實驗課程的重點內容與需求程度不同。針對不同專業的實驗學時及實驗內容的差異，分別制定相應的實驗課程教學模塊。同時，化工原理實驗分成三個層次:即演示與驗證型實驗、綜合型實驗和研究設計型實驗。以新工科與專業認證為導向，結合各相關專業人才培養目標，修改完善實驗教學大綱，規范教學內容和教學目標。對實驗教材進行全面改進和梳理，教材編排注重促進學生獨立思考。參照實驗目的、原理，實驗裝置與流程，結合實驗步驟，學生理解歸納實驗注意事項。根據需要記錄的實驗參數及組數，學生自己設計實驗數據記錄表格。特別增加了實驗總結與討論部分，結合具體的實驗現象和實驗中存在的問題進行總結，實驗后自己的收獲，遇到的困難及解決的方法等心得體會，對本次實驗進一步的想法以及意見和建議等。更新實驗報告格式與寫法，實驗報告分為實驗預習、實驗操作和實驗報告三大部分。實驗預習重在對實驗目的、原理、裝置、流程、步驟及注意事項的理解;實驗操作重在過程規范及數據記錄;實驗報告重在數據處理、分析討論、思考題等，重點強調培養學生分析討論、總結歸納的能力［6］。

2.3改革實驗教學模式和方法，強化工程觀念

傳統的實驗教學模式是教師將儀器設備準備就緒，學生按照實驗指導書中的實驗步驟進行實驗，然后將實驗數據結果記錄在實驗報告的表格中。實驗結束后，很多學生感到就是按照實驗指導書中的操作順序開啟了設備、開關了閥門、改變了參數、記錄了數據，對具體實驗流程，為何這樣操作及裝置設備并不了解。另一方面，在以往的實驗教學中，也只注重驗證理論教學知識，學生對實驗課程缺乏興趣，部分學生有輕視實驗課的傾向。針對化工原理實驗教學特點和目的，有必要在加強工程實踐環節的訓練中，對教學模式和內容進行改革。化工原理實驗屬于工程實驗，工程實驗既要讓學生掌握實驗過程，又要培養學生運用工程知識去指導實驗。在實驗教學過程中嘗試采用多種教學方式，促進學生綜合能力的培養，發揮實驗教學方法在實驗教學活動過程中的作用。

2.4建立多元化考評模式，科學考核評價

傳統的實驗考核多以學生的實驗報告為依據，這種考評方法成績來源單一，且存在抄襲現象，容易忽略學生的實操能力、團隊協作、創新能力等，未能綜合評價學生的整體情況?；诖耍瑸榱四軌蚩陀^、全面地評價學生化工原理實驗，應改革原有考評模式，實行多元化綜合考核。實驗課的成績考核包含實驗教學的整個過程，涉及實驗預習、實驗過程中的操作表現、實驗報告和單元操作考核等四個環節。實驗預習成績包括實驗開始前學生預習報告的撰寫情況、回答相關實驗問題等的考核。實驗操作成績包括學生實驗過程中實驗操作的規范性、遵守實驗紀律、實驗中發現問題及解決問題能力等的考核。實驗報告成績包括實驗數據的真實性、對實驗結果的分析與討論、實驗成敗的分析、思考題回答等進行考核。學期末組織開展典型操作單元考核，檢驗學生實驗過程中的操作規范、團隊協作、實驗結果的記錄和處理，詳細制定操作考核評分細則。

2.5利用實驗平臺，促進人才培養

為推動高等學校化工類專業“新工科”建設，提高本科化工類專業核心課程教學質量，激發大學生學習積極性，每年一度的“啟航———化工工程師”全國大學生化工實驗大賽迄今已成功舉辦三屆［7］。結合近幾年全國大學生化工實驗大賽的形式，增設研究設計型實驗，培養學生綜合、靈活地運用各種單元操作的能力及設計和優化工藝流程的能力。同時，通過賽事指導總結經驗，更好地實現課程教學內容的應用、豐富和延伸。提高學生參與實驗研究的積極性，利用化工原理實驗平臺，促進學生更好地掌握專業知識，培養實踐創新能力，具備專業綜合素質，成為“知識、能力、素質”三位一體人才。

3結語

在新工科和專業認證背景下，通過優化實驗配置、明確課程模塊、改革教學模式、科學考核評價和促進人才培養等手段，通過對化工原理實驗教學內容、教學手段和教學形式等探索和實施，培養學生綜合運用理論知識、分析解決工程實際問題的能力，強化學生的工程觀點和創新能力，改善教學效果、提高教學質量。隨著高校實驗教學改革的深入進行，需要不斷地對化工原理實驗教學體系進行補充、完善和創新?；ぴ韺嶒炇矣布l件的優化升級給實驗教學改革提供了契機，通過化工原理實驗教學體系優化與建設，使學生能打下工程知識基礎，發揮化工原理實驗平臺在人才培養中的作用。

參考文獻

［1］郭曉亞，張彰，周忠華.基于創新人才培養的化工原理實驗教學體系的構建［J］．化學教育，2015(16):58－60.

［2］張洪杰，幸福堂，施耀斌，等.“新工科”理念下安全科學與工程多學科交叉融合人才培養模式構建［J］．中國冶金教育，2020(1):55－58.

［3］曾明榮，韓媛媛，趙鵬.化工原理實驗教學模式的研究與探索［J］．實驗室研究與探索，2016，35(5):221－224.

［4］劉艷，陳迪釗，歐陽躍軍，等.化工原理實驗研究型教學改革思考與探索［J］．化工高等教育，2015(6):64－66，75.

［5］劉艷，歐陽躍軍，陳迪釗，等.化工原理實驗教學中化工安全意識培養的探索與實踐［J］．化工高等教育，2017(4):89－91.

［6］張恒，王婷婷，丁養軍，等.基于化工原理實驗平臺強化學生專業能力培養的探索與實踐［J］．化工高等教育，2015(3):60－63，70.

［7］顧麗莉，楊勁，陽超琴，等.《化工原理》課程考核改革及實踐［J］．當代化工研究，2020(4):93－94.

作者：范明霞 胡兵 譚軍軍 單位：熊劍湖北工業大學材料與化學工程學院