工程专业认证和新工科建设协同促进化学实验与职业环境革新

阳 杰，李少波，孙芹英，胡坤宏，董 强

（合肥学院化学与材料工程系，安徽合肥230601）

化学实验课程是应用型高校工科专业实践环节的重要组成部分，主要面向诸如化学工程与工艺、能源化工、粉体工程、无机非金属工程、生物工程、生物技术、食品检验、食品科学、机械工程、材料工程与工艺、土木工程等专业的学生，借鉴德国工科高校双元制模式，并结合学校的化学实验中心建设的现状，落实“应用型、地方性、国际化”的学校办学定位，面对实施工程教育专业认证和新工科教育教学改革的需求，化学实验课程的教学改革势在必行。应用型本科教育注重培养学生在行业或专业领域的工程与技术的应用和开发能力；同时要具备对职业道德和社会责任的认识，具有职业环境和发展的意识。目前，国内外对化学及实验课程的教学研究报道较多，研究最多的是化学实验内容项目的创新和改革探索，也有实验室管理和质量工程建设上进行探索的，还有在提高学生学习的积极性和内驱力、安全环保意识等方面进行探索和实践的。合肥学院化学实验中心教研团队也对以上几个方面进行了长时间的研究。本文就应用型大学工科教育专业大学化学实验课程教学和评价的模式改革情况，并对化学实验课程教学和评价的新模式的构建、实验教师职业环境和发展进行了探索和研究[1-4]。

1 化学实验教学方法革新

教学方法是连接知识和能力的纽带，所以对各门课程教学方法的研究和探索是高等教育研究者关注的焦点，具有实践性、耦合性、多样性、整体性等特点。教学方法与教学目的、教学任务相联系，是实现教学目的和完成教学任务不可或缺的工具。教学方法是师生在教学活动中采用的方法，包括教师教的方法和学生学的方法，狭义的教学方法指教师教的方法。目前，研究较多的教学方法主要有：讲授教学法（讲课法）、对比教学法、讨论教学法、实验教学法、案例（CM）教学法、课题研究教学法、指导自学教学法，任务驱动式教学方法、以问题为导向的（PBL）教学方法、启发式教学方法[5-8]。传统的教学模式仅限于师生互动，随着高等教育的发展和我校工科教育教学改革及专业认证工作的推进，实验条件的改观，新的教学模式特别是互动式教学备受关注和应用。化学实验是以实验操作为主的技能模块，融入了传统的无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验的适量内容，它是一门独立的模块课程，又与相应的理论课——无机化学、分析化学、有机化学、物理化学有着紧密的联系[9]。

教学方法是由若干教学方式构成的，教学方法是具体教学方式的总和，同一种教学方法可以由不同的教学方式构成。采用多维互动式教学方法是综合了以上多种教学方法如启发式、CM、PBL、任务驱动式、讨论、实验、互动式教学等方法,结合运用新媒体技术,与学生进行多渠道互动，归纳总结知识点,引导启发学生对其中的知识架构和培养目标体系进行学习，及时收集学生学习效果和反馈信息，并针对性解决存在的问题。更新教学观念，改革传统的教学模式，以学生为主体，更新教学方法，倡导多维互动模式教学和探究式学习。有关化学实验基本知识、操作、技术的描述及实验有关数据图表,不仅在实验指导书中加重收录,同时制作完成实验教学课件，提供必要的网上资源,以辅助学生查阅、预习、自修；注意将现代化教学手段应用于实验教学中，利用大型精密仪器测试分析的仿真模拟实验、采用演示实验的辅助教学、实验原理与流程的教学课件等等多媒体辅助教学形式完成实验教学。实验课程资源网络信息化：信息技术的快速发展对传统的“以教室为环境、以教师为中心、以纸质教材为知识载体”的封闭式、单向输入式的教学模式发起强烈的冲击，利用计算机网络建立资源共享，实现网络教学中心工作正在有序推进[10]。

要适应合肥学院的“地方性、实用型”的办学宗旨，结合化学工程等专业重实践的专业特征，将原有的课程内容进行必要的资源整合，优化原有的知识体系，删除多余的重复的知识内容，强化培养学生动手能力和创新能力。结合新工科及专业认证的特点,探究多维互动教学模式在化学实验课程中深层次的应用。实验教学课堂多维度互动包括师生之间、生生之间、人和多媒体之间、人与实验仪器之间的互动。多维互动教学方法充分运用与多媒体相结合的灵活教学方式，提高教学效率和质量，配合理论课的MOOC 模式建设，进一步深化化学实验模块化教学体系改革，在完善实验课程衔接规划和实验课程资源网络化基础上，调整教学模式，进一步释放学生自主实验空间，发挥学生主观能动性，教师做好科学引导工作。多维互动教学模式充分发挥教师的主导作用,强调学生的主体地位,通过让学生获得自主探索与合作交流的学习机会,促进学生的主动认知,提高化学实验课程的教学效果,实现教学相长[11-12]。

化学实验中心积极将化学实验课程运用多维互动的教学法充分应用于自主学习资源信息平台，结合学校教务处的网络教学平台，在学校的信息化建设下，大量网络信息实验项目正在有序建设。在实验课程中充分调动学生的学习和预习的积极性，充分运用网络资源，启发引导和提问实验方案并举，辅以实验过程中与每位学生实验操作技能训练和指导，过程中潜移默化地培养实验的安全环保意识，实验结束后，让学生写实验报告和心得体会，及时反馈经过实验课训练的效果，从而掌握每位同学的学习情况，进而有针对性地辅导实验掌握不好的同学；教师公布个人的电话、手机、邮箱、QQ 号、微信，这样对学有余力的同学可以及时地收集到他们的创新实验方案或者学生的疑惑，保证了实验课后能与学生继续进行有效的沟通。

2 化学实验课程评价模式革新

化学实验中心积极参加学校新工科的教育教学改革的启动和化学工程与工艺专业认证的评估与专家进校实地考查的工作，对化学实验课程评价模式进行革新。课程评价反馈、教学方法与研究方法相互渗透、结合和高度一致，教学方法不能脱离学科专业的科学方法，研究方法体现在学科专业的教学内容之中，课程评价体现在教与学的质量和效果、教学方法适宜程度等方面。原有的化学实验课程的教学评价体系，主要通过对实验预习、实验报告、实验考核等方面形成的实验课程成绩，单向体现实验技能掌握情况，不能全面反映学生学习的真实效果和教师教学效果；另一方面教学信息化的发展以及实验课程内容的教学体系也进行了改革，现有的评价体系已经不再适合全面评价[13]。

针对革新后实验课程内容的教学体系，合肥学院化学实验中心化学实验的评价体系也进行了较大力度的改革和创新。原有化学实验的考核和评价体系主要是依据学生在实验课程和对应的理论课程中的综合表现给予评价结果，往往实验课程所占的比例很小，现在通过将实验课程和对应的理论课分成独立的单元评价，而且改变以往的单向评价模式，现在是双向交互式评价，也就是教师评学和学生评教，学生网上对任课教师评教打分，教师可登录学院教务管理系统查询自己的教学质量评价情况，这样更能促进任课教师的教学，具有针对性、互动性，从而使教学质量得到有力的保障，教学效果能得到及时的反馈。

图1 双向交互式评价体系

通过化学实验交互式评价体系的实施，可以充分调动学生参与实验室的教学与科学研究管理的积极性，增加学生在实验室的自主能动性，收集学生对教学上或实验室建设方面提出的良好建议，大大增强了师生之间的互动，从而使实验教学情况和学生的实验操作技能在第一时间得到全面、客观、公正和合理有效的反馈，使教学管理人员及时掌握学校教师和学生的真实能力和水平。目前学院教学质量监控部门会同教务处、人事处联合出台相关规定，切实保证双向交互式评价体系——教师评学和学生评教的建设和实施。具体双向交互式评价体系如图1 所示：教师评学主要包括实验预习、安全环保意识、自主学习、实验操作、实验态度、实验报告等方面；学生评教主要包括教师实验指导、实验报告批改、实验预习布置及实验课程的安排等方面[14-15]。

3 促进改善化学实验教师队伍的职业环境

化学实验教师由于在生物、化学化工、环境、材料类专业接触危险生化药品，实验室环境恶劣，对身体有损害，所以在招揽高层次专业人才和保持现有的实验队伍过程中往往力不从心。随着高校国际化进程和专业化职业化推进，增强化学实验师资的社会认同度的职业环境，提高实验教师职位的吸引力，创造良好的专业化实验工作环境尤为重要。在实验教师的社会地位、发展前景、高危补贴、职称评聘倾斜等方面给予政策性引导和落实，合理有序地推进实验教师领域准入制度、实验资格认证、转岗规则、安全环保资格证书、进修培训、出国访学优先资助等措施，多路并进，整体提升实验教师素质，这样便可留住高素质实验队伍，吸引一些高层次人才加入实验教师队伍，给予他们明确的职业发展趋势，更有利于发挥他们各自的专业优势和能力。若压制或没有明确的发展空间与良好的职业环境，会导致实验队伍整体进入恶性循环，留不住和吸引不了优秀专业人才，不利于高校的实验实践类教学与科研。国内如四川大学等高校针对建设高水平实验室需要高水平、稳定的实验技术队伍的现状，从实验专业技术职称评聘工作的角度出发，修订完善实验技术系列职称评审标准，强化实验技术队伍培训和健全考核制度，设立正高级实验技术岗位，加强聘后岗位管理，以职称评聘为导向，努力建设一流实验技术队伍的做法值得很多高校学习和借鉴[16-18]。

目前，合肥学院由于专业认证和新工科协同的开展和实施，学院正在逐步提高实验教师队伍的整体素质，督促青年教师进入名校深造，攻读博士学位，派实验教师参加各类全国实验教学相关会议。为了满足社会生产需求，选派青年实验教师去企业挂职锻炼，解决企业需求，提高实验教师的工程应用能力。鼓励教师发表应用型成果，引导全体实验教师使用信息化手段和拍摄超星微视频，形成网络实验课程，扩大受众面，这样多举措实施将会大大促进改善实验教师的职业环境。

4 总结与展望

在自主学习资源平台建设的基础上，进一步推进化学实验课程资源整合进程。化学实验教学中心全体实验课程教师正在积极探索和完善化学实验教学体系、教学方法、评价模式，提高实验教师职业环境，加速化学创新实验课程体系的革新步伐，加大实验网络教学信息化建设的力度，完善学校工程专业认证和落实好新工科教育教学改革工作，全面推进培养综合型人才和模块化、双元制教育教学改革，使化学实验课程目标、课程模块描述和内容、教学方法、考核内容、评价模式、职业工作环境、化学实验自主学习资源平台等支撑相应工科专业的毕业要求，进一步落实学校的办学理念。