建立科学的过程工程原理实验课程成绩评定机制

[摘 要]过程工程原理实验课程作为高校工程类学生的基础实验课程，是化工及其相关专业的大学生必修的主干课程，只有建立和完善多元素考核方式，才能科学和客观地评价教与学的效果，根据工程类实验课程的特点，从实验预习、实验操作、实验报告、实验考试、实验拓展等多方面建立综合的实验成绩评定机制。

[关键词]实验课程 成绩评定

[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）09-0058-02

一、引言

高校实验室是培养学生创新能力和实践能力的重要场所，是推进“科教兴国”战略的重要载体。[1]过程工程原理实验是一门以化工单元操作过程原理和设备为主要内容、以处理工程问题的实验研究方法为特色的实践性课程。它在培养学生的工程能力，创新思维和创新能力方面起着重要的作用。完整的实验教学体系除了要具备高质量的实验教材、实验设备等硬件条件以外，还要有优秀的教学方法和科学的成绩评定机制等软件体系，而能否准确、客观地评定学生的课程成绩，是衡量学生学习状况和教师教学水平的具体表现。

众所知周，实验是一门实践科学，实践是检验真理的唯一标准，单凭期末考试卷面成绩一锤定音的方法来确定学生课程成绩，这显然是不科学的。为此，我们从实验预习、实验操作、实验报告、实验考核、实验拓展等多方面加权，从而准确合理地评定学生的实验课程成绩。

二、实验预习

通过本课程的学习，应使学生掌握应用化工原理和有关先修课程的所学知识，具备正确地处理工程问题的综合能力，培养学生实事求是、严肃认真的工作态度和团结协作的工作作风。目前，我国高校由于不断扩招，致使学生数量众多，而实验课程的特殊性又决定它了不能像理论课那样实施大班教学。于是实验课程教学效果与教学人数之间产生极大的矛盾，而解决该矛盾的有效方法之一就是实验预习。

预习是提高实验教学过程效率的重要手段。实验开始前要求每位学生了解该实验的目的、原理、方法等，学生首先阅读实验指导书以及所需掌握的实验基础，随后分组到实验室参观实际实验装置，再通过上机操作相关实验仿真软件。如此预习三部曲的方法，让学生从多方面了解本实验的原理及其方法，包括待测定数据和测定方法等。教师在开始实验操作之前以提问的方式和同学一起讨论实验的内容，如此创造了一种自由提问，相互讨论、教师释疑的良好的学习氛围。实际上教师提问的内容并不只局限于“实验课内知识”，也有“课外知识的提问”[2]，比如吸收实验用到的介质是氨，通过氨的特殊性质了解其广泛的用途等。学生通过预习对下一环节即实验操作真正做到“心中有数”，教师根据学生在预习过程中的表现确定实验预习的成绩。

三、实验操作

该过程是实验课程的最重要的组成部分，主要是考核学生对实验的理解、动手能力、团队合作能力等，它可以从一个侧面折射出其敬业精神。每个过程工程原理实验就是一个化工单元操作，实验设备庞大且过程复杂，需要学生2-3人一组合作完成实验过程。为了让小组内的每位学生都能有操作的机会，我们既强调分工协作的团队精神又倡导独立思考，允许实验结果的差异，不刻意要求各组实验数据的一致。实验小组成员可以分操作、观察、记录等岗位，要求实验过程操作正确，对所谓的“异常”现象能够及时发现并作出合理解释且能采取正确措施的学生，以及对实验过程提出建设性意见的学生，该项考核分数自然较高。

目前国内高校的工程实验装置倾向于“高大全”，新建的实验设备愈来愈庞大，愈来愈自动化，实验中需要学生动手操作的部件愈来愈少，更有甚者，学生只需坐在电脑前点击鼠标就能轻松完成整个实验。这样”全自动型”的实验装置使得在实验过程中几乎不需要学生操作设备，于是在实验室里看微信、玩游戏、聊QQ的大有人在，以至于实验全部结束了，有的学生对实验设备的具体结构组成、记录的数据以及记录这些数据的目的还不清楚，这显然违背了实验类课程设置的初衷。这样的实验过程对于学生实验动手能力的训练是没有益处的。

化工单元操作实验装置一般属于固定化设备，其规模较大且结构比较复杂，为提高其可操作性，我们使用的实验装置多具有同台设备上可以进行多项相关实验内容的切换，实验设备少自控多手动或兼有自动和手动功能，这样，在实验过程中学生有更多的参与机会，只有积极的参与才能有更大的收获。

四、实验报告

编写实验报告是实验课程的最后环节，也是学生综合训练的重要环节。实验报告要求学生将测得的数据、观察到的现象、计算结果和分析结论等用科学和工程的语言表达出来，通过实验报告培养学生今后从事科学研究的重要基本技能之一——科技论文的写作能力。[3]因此，应该要求每个学生能够独立提交完整的实验报告。

国内大学大多把实验报告作为普通课程作业对待，并且学生大多套用固定的实验报告模板完成实验报告，撰写实验报告的过程实际上只是实验数据的计算过程，于是众多的实验报告除了实验数据之外其他都是千篇一律。这样的过程自然无法达到让学生以此作为今后科研论文写作基础训练的目的。这方面也是国内实验教学过程与国际一流大学实验教学存在的较大差异之一。相对于国内高校，国外著名高校实验课程尤其重视学生实验报告的质量。例如美国威斯康辛大学麦迪逊分校的实验课程不仅要求学生独立完成各自的实验报告，而且要求做出实验报告的PPT，实验课程独立答辩，接受教师和学生的提问，由此给出实验课程成绩。校方实际上是将实验报告作为学生完成实验课程学习的成果，甚至将实验报告的优劣作为学生将来被应聘单位确认的个人素质里最重要的元素之一，这足见其对实验报告的重视程度。

实验报告是实验过程的重要组成部分。[4]实验教学的重要内容之一就是必须对实验报告提出具体的、实质性的要求，强调注重实验过程分析和实验结果的讨论。实验报告应从多方面进行评价：如报告结构是否完整，条理是否清晰，图表是否规范，我们要求学生按照科技论文中的图表格式去做，实验装置流程和数据处理的作图需采用合理的计算机图形处理软件，如MATLAB、Origin、AutoCAD等，这也是学生今后从事科研或设计工作所必备的技能；数据处理过程是否正确，要求学生用一组数据做出计算示例，写出数据处理过程，从中可看出学生是否理解实验、理论知识是否扎实；实验结果分析和讨论是实验报告的重点部分，这既是学生理论水平的具体表现，也是对实验方法和结果的综合分析研究；最后要求学生根据实验结果用科学的语言概括出实验的结论，并对其进行合理性分析。

五、实验考试

由于国内高校招生规模不断扩大，实验课程的学生人数众多，目前评定实验成绩少不了笔试，而且考试是成绩量化的公平评价手段之一。但实验课程毕竟不同于理论课程，在条件允许的情况下还是应采用多样化的实验考试方式更科学。[5]

实验考试的内容应该有别于理论课程，侧重于实验过程与实验结果的分析，应避免单纯的计算类型考题，否则实验课程就会由原本是以培养实践动手能力和提高分析能力为目的的课程，退变成为考核学生公式记忆能力的课程，这显然是与实验课程设置的目的背道而驰。本实验课程考前就对学生明确，实验考题中没有需要通过记公式完成的计算题，主要是针对实验结果的影响分析以及在原实验基础上拓展能力的考核。只有将考题与实验的过程有机结合才能有效地考核学生对实验的认知程度。

六、实验拓展

通过学习世界一流大学的实验课程的教学方式[6]，我们开设了探究性实验项目，这类实验基本上只有实验组件和分析仪器，学生可以自己拟定实验题目，组建实验装置，测定实验数据，完成实验报告，这样的实验过程对教师教学能力提出了更高的要求，给学生更广阔的锻炼空间，培养了学生自主创新的能力。为鼓励更多的学生参与探究性实验，我们给予实验成绩附加分，该项实验成绩优异的学生甚至可以给予实验免期末考试。

七、结语

实验课程不同于理论课程，学生成绩的量化涉及多个方面，且各方面对最终成绩的权值也应该是不同的，实验教学的最终目的是使学生更好地掌握理论知识并能灵活地运用，为学生今后走向社会培养动手能力和独立解决问题的能力。合理的多方面细化考核并采取多重性的评定模式，能全面反映学生学习情况和实验技能[7]，对于勤于思考，动手能力强，勇于探索创新的学生来说，应鼓励其对实验内容进行更深层次的探讨。只有科学合理地量化学生实验课程的成绩，才能更好地调动学生学习实验课程的积极性，培养学生正确的学习理念，鼓励学生的创新意识。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 武晓峰，高晓杰.中国高等教育学会实验室管理工作分会系列专题报告.高校实验室建设发展报告[Z].清华大学出版社，2014.

[2] 张洋.借鉴国外经验改进实验教学[J].实验室研究与探索，2002（12）：37-38.

[3] 吴宿慧，白莉.实验报告与科技论文写作的区别与联系[J].中国校外教育（下旬），2014（9）：84.

[4] 马铭杰.确保实验报告质量是提高教学效果的重要举措[J].实验室研究与探索，2004（11）：64-66.

[5] 谢昆，陈书鸿，饶通德，祁俊生.论新培养模式下的基础化学实验考试改革[J].重庆三峡学院学报，2013（3）：115-116.

[6] 叶向群，陈丰秋.美国威斯康星大学麦迪逊分校化工实验课程教学[J].实验技术与管理，2014（11）：212-214.

[7] 张锐波.培养学生创新能力的物理实验考试模式[J].实验室研究与探索，2012（2）：88-90.

[责任编辑：陈 明]