化工原理实验新型多元考核模式的构建与实践

罗发宝，姚成立，陈 霞，陈 蕾

（1.合肥师范学院化学与化学工程学院，安徽合肥230601；2.安徽建筑大学材料与化学工程学院，安徽合肥230022）

化工原理实验课程是应用型本科高校化工类及相关专业的一门本科生实验必修课，是学习、掌握和运用化工原理理论知识不可或缺的重要教学环节，对学生业务素质的培养起着至关重要的作用。该实验课程的目的在于培养学生的工程观和意识，提高学生善于发现、分析和解决化工单元操作中各种实际工程问题的能力，提升学生的综合素养。在学生培育过程中，如何在化工原理实验教学中激发学生的内在学习兴趣，培养他们独立的实验工作能力和应用创新能力，是实验教学中的一个关键问题。而实验课程考核是全面掌握学生实验学习情况的有效方法和评价实验教学质量的重要手段。国家教育部于2018 年初发布了我国首个《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，强调教学过程要注重“及时评价、及时反馈、持续改进”[1]。因此，构建一个有效的实验课程教学评价机制，有利于提高实验教学效率，是保证高校实验教学质量的必然途径。针对目前化工原理实验评价模式存在的问题，合肥师范学院结合应用型人才培养要求，着眼于科学评价学生的综合素养，强化实践、应用和创新能力的考核，把全面考核、全程考核和动态考核等先进理念贯彻到实验课程考核方式改革中，探索科学合理的化工原理实验新型多元考核评价模式，以促进实验教学模式的改革和创新，有利于学生的健康成长，并取得了初步成效。

1 当前考核现状与不足

现有的化工原理实验成绩评定方式相对简单，主要以平时表现和实验报告为考核评分依据。平时表现部分主要关注学生的学习态度和实验操作的正确性，但不够细化。成绩评定重点依赖学生实验报告是否按照要求进行撰写、结果是否合理、报告是否完整来评判，重结果轻过程的评判导致学生对实验过程不够重视，同时化工原理实验仪器设备的台套数有限，通常学生按5～7 人一组协作完成，有的学生对实验课的重视程度不够，实验过程往往是旁观完成的，实验报告具有严重抄袭现象，而在传统的成绩评定中却无法客观公正地评价，不少学生自然不愿认真预习、独立思考、积极操作，往往是机械化按照教师的演示指导采集数据来完成实验，以致出现学生没有学习兴趣和预习不充分现象，实验操作规范性和实验报告的图表处理分析及解决实际问题的能力不足。这种形式单一的实验评价模式不利于鼓励学生大胆放手去进行实验，不利于激发学生对实验的兴趣，也不利于培养学生严谨务实的科学态度，当然不符合我校应用型高水平大学的建设要求。因此在化工原理实验的考核上构建新型多元考核模式并实践，以达到应用型人才的培养目标。

2 化工原理实验新型多元考核模式的构建

化工原理实验课的考核应与理论课程成绩评价有着本质的区别。随着实验教学改革的不断深化，多元化实验教学培养模式越来越受到人们的青睐和重视，它将教师与学生、理论与实践以及教学与考核紧密结合，增强了师与生的互动性[2]，提高了学生实验的积极性和创造性。为能有效考核学生实验的真实水平，教师要高度重视，在实验过程中仔细观察学生的实验情况，随时了解学生的实验动态，构建以学生为中心的“两全一动”新型多元考核模式，即全面考核、全程考核和动态考核。实验课的成绩包含平时成绩、期末成绩和加分项。全面考核主要包括实验预习充分度、实验课堂参与度、实验报告质量和期末考核四个方面。

2.1 实验预习充分度

充分预习是完成化工原理实验的重要因素和保证实验安全顺利进行的前提条件。教师在考核时要检查实验预习效果，主要包括预习笔记、实验前的问题回答情况。学生可根据理论教材、教师所给相关视频和资料、仿真实验、参考图书、网络资源等多种方式进行充分预习并记录预习笔记，还可在实验室开放时间内进行现场预习。

2.2 实验课堂参与度

实验课堂参与度分为学习态度和操作技能两个方面。学习态度主要包括考勤、互动讨论、实验科学态度、遵守实验室的纪律和规章制度及值日工作；实验操作技能主要包括实验过程的操作熟练度、操作准确性和规范性、数据点的选取合理性、现象观察和数据记录的准确性、故障排除能力以及团结协作意识，及时有效客观地评价学生的实验操作技能，有助于培养学生养成良好的实验习惯。

2.3 实验报告质量

实验报告的撰写分为实验目的、实验原理、装置流程图、实验步骤、注意事项、数据记录处理与结果分析讨论、思考题回答等几个部分，书写要规范，条理要清晰，目的、原理和步骤要正确，注意事项与思考题要自己独立完成，实验报告重点考查装置流程图是否完整无误画出、数据及数据处理是否正确、分析与讨论是否合适。其中装置流程图中一些阀门的位置、部件的大小、零件标记的正确程度很能反映学生对实验仪器装置的理解和掌握程度；数据及数据处理的准确性反映学生采集的实验数据准确性和真实性、计算公式的处理正确性和实验结论的正确性，反映学生利用Excel、CAD、Origin 软件处理数据和图表的能力；结果分析与讨论反映学生对问题是否深刻、正确、有无独特见解，措词用语是否准确、科学，这部分的锻炼对学生后期完成本科毕业论文大有裨益。

2.4 期末考核

期末考核安排在所有实验项目结束之后进行，学生考核项目在考核现场抽签确定，考核内容包括理论提问和实操考核两个部分。每个项目指导教师设置难度差异不大的3～5 个问题和3～5 个操作片段，根据学生回答问题正确程度和操作熟练程度、规范性等给出相应成绩。

全程考核则体现在整个实验教学期间，教师制定每个实验项目的分项细化表格，认真记录学生的学习表现，随时对学生进行考核并不断积累成绩，考核涉及教学过程的各种环节。动态考核为加分项，表现在对学生进行考核的标准和内容并不是固定不变的，针对不同的学生，在不同的情境下，考核的内容和标准是不断变化的，不仅要看学生的实验是否成功，还要看学生遇到问题时的处理方式和效果；针对参与化工相关的开放性研究实验和全国大学生竞赛的同学酌情加分予以鼓励；同时建立师生双向沟通式的考核信息反馈机制，改革的过程中注意激发学生的实验学习兴趣，平时对学生提醒到位，也给予学生刚性压力，强调实验报告是最好的复习资料，进一步发挥“以考促学、以考促教、持续改进”的作用。

3 化工原理实验新型多元考核模式的实践

我校现开设化工原理实验的有化学工程与工艺专业、制药工程专业和化学专业，实践过程按照构建的“两全一动”新型多元考核模式进行，实践对象选择化学工程与工艺和制药工程两个工科专业学生，平时成绩为实验预习充分度（15%）、实验课堂参与度（35%）和实验报告质量（50%），占总成绩的70%，期末考核占总成绩的30%，动态考核为加分项占10 分，总成绩满分不超过100 分。

为使学生在实践过程中能够达到好的效果，教师在开始实验项目之前先向学生介绍化工原理实验的考核方式、预习的多元形式、实验仪器设备、实验报告的撰写案例和数据处理的一般方式；利用图形、动画、视频等多媒体辅助手段，全面指导和帮助学生完成化工原理实验课的各个环节：课前预习，课后复习、答疑和交流，延伸实验课堂教学的时间与空间，学生不受时间和地点限制随时观看，了解仪器的结构、使用方法、操作要领和注意事项，直观生动、印象深刻，特别是CAD 制图、Excel 等软件的数据处理、流程操作要点，教师在课堂上无需做过多重复讲解，节约了大量时间。教师在实验教学课堂上注重采用翻转课堂、案例分析、启发式、问题导向等多元化教学方法，促进学生积极思考，培养学生的主动性和创造性，提高学生的学习兴趣，如在离心泵特性曲线测定实验项目中，引导学生发现流量调节阀装在离心泵的出水管路上，为什么？追问：如果没有灌泵就启动泵，会产生什么现象？学生这时回答是“气缚”现象，经思考、讨论和对离心泵工作原理的理解，学生知道这是离心泵工作时先排后吸的缘故，同时向学生扩展自吸泵及“气蚀”现象等知识点，对所学过的相关知识进行有针对性的应用或思维发散式的应用。教师要求各小组设一名小组长，在组长带领下团队合作完成实验，实验后将数据输入实验室的计算机中留存，避免个别同学篡改数据，并进行充分的交流和讨论，特别是实验过程不顺利和结果不理想的小组，要详细描述并讨论分析原因，在数据处理过程中通过案例分析让学生充分认识到一个参数的小改变会引起整个结果的大变化，培养学生求真务实、严谨规范的科学态度。

同时，在教学中将化工原理实验与其他学科、开放实验、竞赛相结合，如化工实训、仿真模拟、化工设计、工程制图、开放性实验、全国化工设计大赛、“国药工程杯”设计竞赛等，能使学生对相关知识和技能快速学以致用、融会贯通，形成逻辑性、连贯性好的知识结构。在动态考核中，对参加全国大学生竞赛中对实验的突发问题能及时正确处理且对应急方案剖析合理，对实验方法及装置提出合理建议及改进措施，有创新思想和建议的同学给予适当加分，鼓励学生去创新和应用。

“两全一动”多元考核模式，有利于激发学生的学习热情，提高了学生的团队合作意识，提升了化工原理实验的教学质量，提高了本科毕业论文质量，提高了学生的实践应用能力和科研素养，提高了“国药工程杯”和“化工设计”大赛的水平，学生竞赛团队于2018 年分别获全国一等奖和二等奖。此新型多元考核模式为打造高阶性、创新性、挑战度的“两性一度”为标准的化工原理实验“金课”奠定了基础，可辐射其他实验课程的考核评价，有利于培养符合安徽省化工相关企业的应用型人才。