工程教育专业认证背景下的“化工过程与设备认识实习”课程的建设与实践

王自庆，王培贤，马晓伟

（石河子大学 化学化工学院，新疆石河子 832001）

为应对新一轮科技革命和产业变革，服务于《中国制造2025》和“一带一路”倡议，培养造就一批具有国际视野的创新型卓越工程科技人才，2016年，我国正式签署《华盛顿协议》，积极推进工程技术类专业人才培养过程和模式与国际接轨[1-2]。国内各类院校也积极响应，将工程教育认证作为提高教学质量和学生工程与创新能力的良好契机，按照《工程教育认证标准》，积极推进工程类专业认证。截至2019年底，全国已有241 所高校的1 353 个专业通过了认证[3]。另外，还有大量高校也在按照认证标准进行工程类专业的学科建设，积极有序推进工程教育认证工作。工程教育专业认证强调培育目标和毕业生出口评价，强调毕业生可以达到行业认可的既定质量标准。其中一个重要的理念就是“成果导向”，不只是单纯强化学生对教学环节基础知识的掌握程度，更加注重学生的工程创新和实践等能力的培育[4]。

石河子大学化学工程与工艺专业于2017年1月通过国际工程教育专业认证，是我校首个通过专业工程认证的专业。我校应用化学专业也提交了自评报告，已经通过初审，目前正在等待专家入校进行审核。课程目标设置是专业认证的重要考核指标，其中校外实习是实践类课程的重要组成部分，也是提升学生工程素养和面向实践的创新意识和能力的重要途径。其中，认识实习是学生第一次在校外完成的学习过程，这是学生第一次由教室走进企业，近距离接触化工生产过程和设备，是对学生前四个学期专业基础课程学习的总结，也是为后续“化工热力学”“化学反应工程”和“生产实习”等核心课程的学习做准备。因此，如何科学设计“化工过程与设备认识实习”课程的教学环节，对照认证标准提出合理的达成度评价方法，实现对毕业要求指标点的全覆盖，是落实工程认证的基本要求。基于认证过程中专家提出的要求和建议，为提高课程学习与工程教育专业认证的理念契合度，本校对化工类认知实习课程在教学模式和评价指标体系上做出调整改进。

1 课程在人才培养中的地位和作用

“化工过程与设备认识实习”课程是我校化学工程与工艺和应用化学专业设置的一门实习实践课程，也是课程体系的基本骨架课程之一，大二下学期开设，总学时为1 周，共1 学分。通过该课程的学习，主要让学生初步了解化工和相关行业的现状和生产工艺装置，理解化工生产过程的安全责任和社会责任，认识所学知识和现实生产的差异，“化工过程与设备认识实习”课程对毕业要求指标点的支撑关系如表1所示。由课程对毕业要求的指标点可以发现，根据认知实习课程目标对毕业要求支撑关系，本门课程具有跨学科、综合性强、内容繁多和实践性强的特点。因此，如何对照传统教学模式存在的问题和当下工程教育认证标准要求，提高化工类专业“化工过程与设备认识实习”课程的教学效果，实现教学方式和考核方式的多元化是当前教学改革中亟待解决的关键问题。

表1 “化工过程与设备认识实习”课程对毕业要求指标点的支撑

2 现有教学模式存在的问题

2.1 教学模式陈旧，课程目标覆盖不全

传统课程教学模式主要是指导教师根据现场参观企业的生产经营情况，简单介绍企业产品种类、设备条件、生产规模和专业化程度等基本情况。而后，指导教师引领学生到企业实地参观，由企业方指派生产管理人员简要介绍企业生产情况和工艺过程，实际参观时间一般安排1 天。每次现场实习的学生基本为一个教学班级，人数多、现场秩序混乱、参观时间短等问题都会影响学生的参观实习效果[5]。返回后，学生通过网络查阅材料，撰写实验实习报告。在整个实习过程中，学生对企业的了解主要来自网络宣传资料和指导教师讲解，参观环节近乎走马观灯，学生对企业文化和化工技术人员等一手信息资料了解少，不能完全覆盖课程设定的学习目标。

2.2 考核方式有待完善

传统认知实习课程考核方式主要采用 “7+3”模式，即实习报告成绩占70%，考勤成绩占30%。考勤成绩主要是企业基本情况介绍、 安全培训和参观阶段是否有迟到、旷到和早退情况。由于课程周期短，学生基本均可以按时完成教学任务，考核成绩基本没有区分度，最终总评成绩主要由实习报告成绩决定。这种以实习报告论成败的考核方式不能很好地体现学生在学习过程的表现，更不能体现出学生从实习工作中获得专业素养和实践能力的情况。

2.3 指导教师企业生产经验有待丰富

目前，我校化工类专业教师的主要来源为引进具有博士学历的高层次人才，具有化工类企业工作经历的教师比例低，缺乏“双师型”师资。在指导实习工作中，一方面对涉及企业生产过程中工艺、设备、管理及安全等问题很难给予精确的解答，致使学生不能从深层次了解企业的生产技术问题；另一方面，指导教师在批改实习报告时也不能发现实习报告中存在的生产问题和及时反馈给学生，导致教学效果不理想。

3 教学方法的改革

3.1 对照毕业要求，科学设计实习环节

我校应用化学专业定位于服务区域经济发展的一流化工类学科建设，以为新疆煤化工、硅化工和盐化工下游产品的高值化和精细化发展提供专门的高级人才为目标。对照毕业要求和认证标准，我们对认知实习环节进行了系统设计，并对教学大纲进行了修订。修订前，课程名称为“应用化学专业认知实习”，学习环节主要包括指导教师安全培训和实习企业基本情况介绍、实地参观和意见反馈，重点让学生感受企业的生产环境，了解企业的文化，同时可以对化工生产的安全要求、关键设备和工艺流程等形成感性的认识。修订后，课程名称改为“化工过程与设备认识实习”，学习环节由化工生产法规和安全规程教育、校内仿真实习、工厂实地参观和交流总结四个环节组成。为解决指导教师缺乏工程实践经验的问题，在这个实践环节聘用企业技术人员作为校外导师，对学生提出的工艺和工程问题给予解答和指导。

第一阶段主要由校内指导教师和企业方导师共同完成，而后由校内指导教师带领学生到校内仿真中试平台参观，结合参观企业的生产工艺由指导教师讲解流体输送设备、机械分离设备、反应设备、精馏设备的原理和构造等基本单元。而后由企业方导师，将学生带到生产一线，并听企业技术人员讲解工厂生产和经营管理现状、工艺流程、主体设备。并预留专门的时间，由企业导师对学生提出的问题进行答疑。为体现我校应用化学专业重点围绕煤化工和盐化工下游精细化学品的学科特色，近两年我专业的“化工过程与设备认识实习” 课程安排在新疆天业集团和新疆和山巨力化工有限公司完成，天业集团产业几乎涵盖了盐化工和煤化工的所有环节，而新疆和山巨力化工有限公司则主要从事聚氨酯中间体MDI 研发、生产和销售。参观实习结束后，学生根据实习情况撰写实习报告，并准备PPT交流答辩，由企业导师和校内导师根据学生实习报告撰写情况和问题回答情况进行点评。

3.2 强化能力培养，推进教学方法和形式改革

新工科建设对大学生的创新思维和能力提出更高的要求，科学的实践教学体系可直接影响着学生的实践能力和创新思维[6]。对于认知实习课程，提高现场实习的效果和学生工程素养是课程关键。为此，我们对教学方法和环节进行了改革。为提高学生参与实习的积极性，将原来考勤改为考勤与态度，重点考核学生参与认知实习的积极性和纪律性。为考查学生将实习内容转化为自身工程素养和实践能力情况，采用翻转课堂的教学理念，引入交流和答辩的模式，督促学生积极参与技术问题的提问和讨论过程。同时教学班的学生随机分为8 个小组，每组3-4 人，在参观结束后由企业方导师给每组学生提出不同技术问题，由每组学生回去自行查阅资料，提出技改方案。1 周后，以组为单位，学生用PPT 演示讲解时间是10-15min，然后由企业专家点评，并提出简单技术问题，请学生回答。

3.3 注重过程考核，改革成绩评定标准和办法

改革后的考核指标体系更加注重过程和能力考核，不再是仅凭实习报告，考核环节共包含以下四项，具体指标构成和比例如下。

指标1 考勤与态度占总评成绩的20%，每次都能按时参加考勤计10 分，迟到或早退一次扣1 分，旷到1 课时扣5 分，旷到2 课时直接取消参加考评资格；实习期能遵守实习纪律，得10 分，实习期违反实习纪律者被指导教师批评一次扣2 分，警告一次扣5 分，严重违反纪律者取消参加考评资格。

指标2 实习日志占总评成绩的20%，本部分考评内容主要基于以下两个方面：（1）记录是否全面准确反映每日实习内容，最高计10 分；记录条理清晰，能够正确使用专业术语表述工艺过程和技术参数，最高计10 分。

指标3 实习报告占总评成绩的30%，本部分考核细则主要包括以下三个方面：（1）符合格式和字数要求，语言通顺，用语准确，图表规范清晰，最高计10 分；（2）主题明确，条理清晰，体现出对原料产品的生产原理、生产工艺、主要设备、环境保护及化工生产可持续发展的认识，最高可计10 分；（3）认识感想应能结合实习体验叙述自己对化工行业、化工厂运行状况、工作环境、环境保护等方面的感性认识，总结不足，能进行反思，能对生产厂提出合理建议，最高可计10 分。

指标4 交流与答辩占总评成绩的30%，成绩构成包括以下三个方面：（1）PPT 美观，思路清晰，内容丰富，最高计10 分；（2）从解决方案的合理性、经济性、可操作性、 环保和安全性五个方面评判，最高计15 分；（3）能够正确回答专家提出的问题，最高计5 分。

4 结语

认知实习是学生第一次由课堂教学走进企业，初次接触化工生产的工艺和设备，是化工类高素质工程性人才培养的一个重要环节。基于应用化学专业认知实习存在的问题，采用最新教学手段对“化工过程与设备认识实习”的教学内容、教学手段和评价指标体系进行了重新设计。通过聘用企业方技术人员作为导师全程参与实习过程，有效解决了指导教师生产经验不足、缺乏实践经验的问题。增加的讨论与答辩考核环节，突出了对学生工程素养和能力的培养和考查。