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工程教育认证导向的化工实验教学改革

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发布日期:2019-03-09 17:12

摘要:化工基础实验是化学工程与工艺相关专业的重要专业实践课。本文在工程教育专业认证导向下,从实验室环保安全设施建设、学生工程意识的培养等方面,介绍了合肥学院化工基础实验的教学改革探索;重点培养学生的工程实践能力和创新能力,以达到工程教育专业认证对学生培养目标的要求。

关键词:工程教育专业认证;化工基础实验;教学改革;安全环保;工程意识

工程教育专业认证是目前国际上通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育的国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。不同国家或地区的认证机构签订互认协议,相互承认彼此认证过的工程专业及其所授学历、学位,实现各国工程教育专业认证趋于实质等效,已经成为全世界工程专业教育界和工程技术界共同关注的问题[2]。化工基础实验是合肥学院化工及相近专业的专业基础必修课,教学中强调对学生工程能力的培养;而教学改革的目标,是在培养学生工程实践能力的同时,进一步培养学生的安全环保意识。2017年5月,合肥学院化学工程与工艺专业接受了认证委员会的现场考察。在迎接认证的过程中,我们认识到了工程教育专业认证的目的,是使学生在安全的教学环境中接受能够确保安全的工程教育。本文从化工基础实验室环保安全建设、学生工程意识的培养等方面,介绍了合肥学院化工基础实验在工程教育专业认证导向下的教学改革情况。

一、我校化工基础实验教学现状

我校的化工基础实验是一门单独的必修实验课,与化工原理理论课分开设立。为迎接认证委员会对我校化学工程与工艺专业的认证考察,我们一直在进行化工基础实验教学的改革,对实验教学以及实验室建设等方面进行了积极的探索和实践。目前,我校化工基础实验教学在各方面有了较大改进,形成了一套成效的教学模式,对提高学生工程能力和教学质量都取得了不错的效果。为达到工程教育专业认证通用标准的毕业要求,我校的化工基础实验教学中,除了培养学生的工程实践能力,更加强调学生的安全环保意识。但是由于诸方面影响,该门课的教学依然存在着一些问题:综合、设计性实验比例偏低,实验内容相对传统,新的实验项目开发不够深入,对提高学生的创新能力及工程能力效果不够理想。

二、化工基础实验教学改革

(一)实验教学方法的改革

在化工基础实验教学改革中,根据在提高学生创新能力和工程能力中所起的作用,将本课程分为基本技能培训和创新实践训练两大模块。基本技能培训模块着重培养学生设备操作的规范性,主要由验证性实验项目组成。教学中,从实验预习、独立并规范操作完成实验和实验数据分析并完成实验报告三个方面对学生进行要求,防止学生机械重复教师的演示操作。实验中,要求每个学生都要参与实验操作,提高学生的实践操作能力。创新实践训练模块主要由综合设计性实验项目组成。教学中,以学生为实验过程的主体,进一步培养学生的工程能力和创新能力[3]。在综合设计性实验教学过程中,将学生按每组3—4人分组,开放实验室,并提供必需的实验用品和设备,对学生提出实验要求,让每组自行设计实验方案,激发学生的学习兴趣和主动性,培养其工程设计能力和创新能力,同时促进学生的交流沟通和团队协作精神。

(二)学生工程意识的培养

工程教育专业认证强调对学生解决复杂工程问题能力的培养。为了迎接此次专业认证,我们在化工基础实验教学改革中着重培养学生的工程意识,从而锻炼其解决复杂工程问题的能力。对学生进行工程意识的培养,始终贯穿于化工基础实验教学中,从实验预习、实验操作到实验数据的处理及报告的完成,无处不渗透着工程意识。例如,化工基础实验中要求学生通过预习了解各种设备的主要用途与分类;了解各种设备的构造、工作原理及在工业中的用途,使学生在进入实验室之前自然地有了工程意识,拓展工程实践知识,培养学生实际的工程意识。教师在教学过程中,结合实验装置提出相关的工程概念与学生进行讨论,让学生了解整个装置的工艺流程,对不同实验方案进行尝试和操作,实现参数优化。通过对工程实践问题的讨论,学生学会了用理论知识分析解决实际的工程问题,从而有针对性地完成相关实验操作,理论联系并指导实践。这既激发了学生的学习兴趣,又培养了他们的工程意识。撰写实验报告时,让学生结合工程实际操作,用工程的观点思考解决实验数据及结果,全方位地加强工程意识[4,5]。

三、化工基础实验教学安全环保体系建设

(一)实验室环保安全建设

实验室环保安全建设是实验室安全管理体系的基础和重要内容[6]。我校在迎接认证专家现场考察的过程中,对实验室环保安全设施进行了提升,从而满足工程教育专业认证标准的基本要求。合肥学院化工基础实验室本着高标准的环保安全要求,在此次专业认证过程中重点加强实验室的通风、照明和水、电、气的改造。化工基础实验室配备了各类型的灭火器,备有消防毯和消防桶,配备了防护眼罩,安装了喷淋器和洗眼器。实验室配有急救药箱和常规药品。高压钢瓶有固定装置(钢瓶架或气瓶柜等)。对涉及高温高压和易碎等具有安全隐患的实验仪器、设备,均加装了防护装置和警示标志。配置了物品保管箱,学生进实验室只允许带实验报告和笔等实验必需品,而将与实验无关的物品保存在保管箱内。所有实验室内外均安装录像监控设备等,配有一些安全环保常规警示标识,增设安全操作规范,提醒学生在实验过程中时刻保持安全环保意识,以营造一个安全、卫生的实验环境。

(二)实验参与者的安全管理

环保安全意识是实验教学中特别重视的,对学生安全意识和环境保护意识的培养,也始终贯穿于整个实验教学过程。所有的实验室管理人员、实验教师都要参加安全环保培训,通过考核后才能上岗。化工基础实验室建立有一套完整的安全管理体系,系部与实验室主任、实验室管理人员签订安全环保责任书。它制定了实验室安全巡查制度,对实验室的设备和在实验室中的教学活动进行日常检查,发现问题及时解决,使实验室始终处于安全运转状态。新生入学后对其进行化工实验安全环保教育,并进行安全知识考试,考试通过才有资格进入实验室进行实验。对学生的环保安全管理,制定有“学生实验室守则”、“安全应急预案”、“安全卫生制度”等规章制度。学生如有违反有关实验室安全管理规定,一律按规定处理,不可简单、马虎处理,以起到警示教育的目的。工程教育专业认证是工程教育的质量保障制度,对提高我国工科人才在世界的影响力和竞争力有着积极的意义。本文在工程教育专业认证导向下,从实验室环保安全设施建设、学生工程意识培养等方面,对我校化工基础实验的教学改革进行了初步阐述,强化了学生在实验过程中的工程意识和安全环保意识,培养解决复杂工程问题的能力,从而达到工程教育专业认证对人才培养的要求。

参考文献:

[1]董吉林,申瑞玲,相启森.从工程教育专业认证分析《食品机械与设备》课程的教学改革[J].轻工科技,2014,(8):167-168.

[2]罗正祥.工程教育专业认证及其对高校实践教学的影响[J].实验室研究与探索,2008,27(6):1-3.

[3]邢红宏,梁承红,张纪磊.充分利用综合性实验培养学生的综合素质[J].实验室研究与探索,2013,(2):165-167.

[4]赵清华,高焕方,许俊强,全学军.化工原理实验教学中工程观点的培养[J].化工高等教育,2010,(1):37-39.

[5]俞路,潘艳秋,吴雪梅.以工程教育专业认证为导向培养学生工程素质[J].教育教学论坛,2015,(42):196-197.

[6]王燕,殷馨,孙学芹,熊焰.国际认证背景下基础化学实验教学安全体系建设[J].实验技术与管理,2015,32(2):208-211.

作者:程继海 朱仁发 李萌 蔡永愧 单位:合肥学院化学与材料工程系

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