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　　[摘要]长期以来，有机化学实验课程存在着理工科专业同质化的问题。在工程教育专业认证背景下，为了提高人才培养质量，以满足工业领域需要的工程技术专业人才的需要，在充分认识工程教育专业认证理念的前提下，并结合化学工程与工艺专业的培养目标、毕业要求和课程目标，对有机化学实验课程进行教学改革，采取的改革措施包括科学制定教学大纲，优化教学内容，渗透工程理念、改进教学方法和完善考核评价等措施。

　　[关键词]有机化学实验;教学改革;工程教育专业认证

　　根据2016年教育部公布的《中国工程教育质量报告》数据显示，2014年我国本专科在校学生人数接近2547万人，其中工程专业在校人数约900万人，占到总人数的35%。中国高等工程教育规模位居世界**，中国工程教育承载着为中国乃至世界工业发展提供人才和智力支撑的新责任和新使命。但瑞士洛桑国际管理学院在2015年发布的《世界竞争力报告》中，我国合格的工程师数量和质量却在55个国家中位列倒数第7名[1]。一方面是对工程科技人才的庞大需求和位居世界**的工程教育规模，而另一方面确是合格工程师数量和质量的严重不足，这促使我国必须探索出一条适合中国国情的工程教育改革的正确方向和道路。我国工程教育专业认证是在中国工程教育专业认证协会领导下组织开展的，由专门职业协会、学会同该领域的教育工作者一起进行的，针对高等教育中工程类专业开展的一种合格评价。自2006年拉开序幕，从*初于8所高校在电气工程及自动化、机械工程与自动化、化学工程与工艺和计算机科学与技术等四个工程专业领域的认证试点开始，经过不懈地努力，工程教育认证组织机构和制度不断完善，认证标准、认证程序以及认证政策也逐步与国际接轨，并于2016年6月成为《华盛顿协议》的第18个正式成员。该协议由美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰6个英语国家的工程教育认证机构于1989年签署，其宗旨是通过多边认可工程教育认证结果，实现工程学位互认，促进工程技术人员国际流动，协议提出的工程专业教育标准和工程师职业能力标准，是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求[2]。我校化学工程与工艺专业是西南地区**以油气化工为特色的本科专业，旨在培养具备扎实的化学工程与工艺基本理论和专业技能，熟悉油气化工工艺过程，了解化工学科前沿和行业技术进展，具有较强的知识应用能力和一定的创新意识，能在化学工业及相关行业，特别是在油气化工领域从事生产操作、工程设计、技术开发、科学研究、经营管理等工作的工程技术人才。该专业于2009年获批为四川省特色专业，2013年入选四川省卓越工程师教育培养计划，2016年通过中国工程教育认证协会的工程教育专业认证，并于2018年10月进行第二次工程教育专业认证。工程教育专业认证对于我校化学工程与工艺专业的建设和发展具有很强的推动作用，在此背景下，结合专业的培养目标，针对现阶段存在的问题，进行教学改革，提高化学工程与工艺专业的教育质量，以更好的为国家和社会培养合格的化工专业人才。“有机化学实验”对于我校化学工程与工艺专业是独立开设的一门课程，该课程既是对有机化学理论课的延伸和提高，又是培养学生理论联系实际的能力，综合分析和解决问题的能力，培养严格认真的科学态度的重要环节。但一直以来，“有机化学实验”在理工科专业间同质化问题严重，对学生的培养趋同于培养学术型研究人才，实验项目大多是验证型，并着重于培养学生有机物合成、分离纯化、鉴定方法的掌握以及实验操作技能，而这不能满足工程教育专业认证背景下培养学生应用知识的能力、创新能力以及培养工程意识的需要。那么作为化工专业的一门专业基础类实验课，“有机化学实验”应该如何进行教学改革才能符合工程教育专业认证对学生的培养目标的要求，这需要充分认识工程教育专业认证的理念，了解工程教育专业认证对化工类学生的培养目标和毕业要求，再根据现阶段“有机化学实验”存在的问题，有针对性的进行教学改革。

　　1工程教育专业认证的理念

　　行动为基，理念先行。工程教育专业认证的理念体现在其认证标准中，中国工程教育专业认证协会制定的《工程教育认证标准》体现了以成果导向，以学生为中心，持续改进三大核心理念。成果导向理念(Outcomebasededucation简称OBE理念)是以学生的学习成果为导向的教育理念，强调工程教育必须围绕学生实现预期的学习成果开展，本质上是“以生为本”内涵的实质性延伸。我国传统的教育是以教师为中心，以课程为导向，教育围绕课程展开，教学评估是对课程的评估。而教育具有目的性和社会性，OBE理念打破传统观念，从社会和行业需求出发，确定人才的培养目标，*终再以能够量化且能考查取证的指标评价学生的产出，考量教育是否实现其预期目标，由此使工程教育成为基于成果的教育。以学生为中心的理念是教育本质的回归，是把学生毕业后承担专业与社会责任需要具备怎样的能力作为教育的核心。工程实施涉及技术和非技术要素，技术要素固然重要，但对于解决工程问题，尤其是复杂性工程问题，非技术因素也不容忽视，跨专业的协作配合，交流沟通，团队协作，以及工程设计实施过程中涉及到的职业道德，人文素养等也同样重要[3]。因此，工程教育专业认证以学生为中心，不仅关注学生的知识获得，更强调学生的能力培养，培养目标，毕业要求，课程体系，课程设置、课程标准、师资队伍及支持条件全部围绕学生的知识获得和能力培养展开。工程教育的核心是提高教育质量[2]，培养经济社会发展所需的工程科技人才，支撑和服务国家经济发展和重大战略的实施，持续改进的理念保证和提高教育成果并使其无限接近培养目标。要做到持续改进，需要建立教学过程质量监控机制和教学质量的检测评价制度，需要建立学生跟踪反馈机制、社会评价机制并定期对培养的达成度进行评价，需要建立确保各种评价方法及评价结果可用于促进专业持续改进的机制[4]。只有坚持持续改进，才能确保实现人才培养目标，确保“学习产出”满足毕业要求的需要[3]。

　　2我校化学工程与工艺专业学生培养目标和毕业要求

　　我校化工专业学生培养目标是：培养具备扎实的化学工程与工艺基本理论和专业技能，熟悉油气化工工艺过程，了解化工学科前沿和行业技术进展，具有较强的知识应用能力和一定的创新意识，能在化学工业及相关行业，特别是在油气化工领域从事生产操作、工程设计、技术开发、科学研究、经营管理等工作的工程技术人才。具体包括工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、个人和团队、沟通、职业规范、项目管理、终生学习等12个方面的要求。

　　3工程教育认证背景下结合本校学生培养目标、办学特色及有机化学实验教学存在的问题进行教学改革探索

　　3.1基于以学生为中心以成果导向教育的教学大纲的制订

　　教学大纲是教学的指导性文件，无论是教材和教学参考书的选编，授课计划的制订，还是成绩考核，教学检查及课程评估都要以教学大纲为依据。过去的教学大纲是基于以教师为中心，以课程为目标的理念下制订的，这导致了理工科学生趋同，并使学生培养普遍存在重知识轻能力无法适应社会需求的问题。而工程教育认证的理念是以学生为中心，以产出为导向，因此教学大纲就应以专业的培养目标为出发，按照逆向思维来制订。如图2，根据国家的宏观需求、用人单位或行业的需求，结合学校定位及办学特色明确专业培养目标[5]，再以培养目标为依据确定毕业要求，根据毕业要求确定指标点，再以指标点为基础确定课程体系，根据课程体系确定课程教学大纲，教学大纲包括课程目标及课程目标与毕业要求及指标点的对应关系，教学内容、考核评价方式等。这有别于过去从课程体系出发再到毕业要求，培养目标的正向设计，正向实施过程，而是一个逆向设计，正向实施的过程，这使“需求”既是起点又是终点，由此*大程度保证了教育结果与需求的一致性[6]，形成的闭合循环控制过程又能通过持续改进确保专业教学质量的不断提高。按照这样的思路，设计有机化学实验的教学大纲，明确课程的教学目标，并将课程目标和我校化学工程与工艺专业学生毕业要求中的指标点一一对应。在明确了课程教学目标和毕业要求后，再对课程教学内容进行设计。

　　3.2优化教学内容，加强能力培养

　　有机化学实验课是一门实践性很强的课程，过去的教学内容主要围绕提高学生的实践操作能力，通过有机合成、产物的分离纯化以及产物的理化鉴定等实验来提升学生的动手能力，实验项目也主要是验证型实验。这导致学生大多是按部就班的按照实验预习报告进行实验，缺乏思考，缺乏主动性，缺乏灵活运用知识解决实际问题的能力。实验课不同于理论课，它既是对所掌握的理论知识的巩固和强化，通过实验更能激发学生对知识的渴求和兴趣，培养学生的批判意识和创新精神，培养学生理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。因此，优化教学内容，强化能力培养非常必要。我校面向化工专业大一学生开设了第二课堂化学实验基本操作技能训练，在第二课堂中，学生学习实验室安全知识及实验基本操作技能，包括无机化学实验和有机化学实验常用的实验基本操作技能，其中有机化学实验操作技能主要有有机合成常用装置的搭建，索氏提取器的使用，萃取，有机溶液的干燥，抽滤，热过滤等。第二课堂的开设确保了学生在有机化学实验课开始前已掌握了一定的实验操作能力，在有机化学实验课开设过程中，在巩固动手能力的基础上，进行其他工程能力的培养。尽管验证型实验学生学习的热情和主动性略差，但对于学生进一步巩固实验技能，培养严谨认真的科学态度来说必不可少，因此实验内容中仍然保留少量的验证型实验，验证型实验内容的开设按从易到难，从简单到复杂的原则开设。除此以外，实验项目充分结合课程的培养目标、课程与其他相关课程的关系以及课程本身的重点而设置。比如“甲醇与水的分离”是开设的第二个实验，主要让学生巩固蒸馏的原理，蒸馏和分馏的区别，蒸馏装置的搭建等，为今后有机化学实验常用的蒸馏、分馏实验操作打下基础;之后根据从易到难的原则及课程的重难点开设需要催化剂催化，具有可逆反应特征，涉及有机液体干燥，有回流操作的项目——“乙酸乙酯的制备”;随着学习的深入再开设有气体参与的，有多个副反应发生，有机溶液多步洗涤的项目——“溴乙烷的制备”实验。在教学过程中发现学生对与生活有关的有机化学品有很浓厚的兴趣，因此在教学内容中设置诸如“从茶叶中提取咖啡因”、“乙酰苯胺的制备”等项目。例如在“从茶叶中提取咖啡因”的实验项目，学生在实验过程中会产生很多疑问，提出“为什么不用咖啡豆作为提取原料?”“选择什么原料，选择什么萃取剂能使咖啡因的产率更高?”“咖啡因在二氯甲烷中的溶解度比在乙醇中的大，为什么不用二氯乙烷做萃取剂?”“为什么要用索氏提取器来提取咖啡因?”实验完成后，学生会惊叹于*终纯化得到的晶莹剔透的咖啡因晶体。贴近生活的有机化学能提高学生的学习兴趣，借此在授课过程中进行对比实验，分组以咖啡豆和茶叶为原料提取咖啡因，学生通过对比实验得出结论，学会科学研究的方法，培养他们勇于尝试，大胆创新的能力。在学生掌握基础实验技能并养成良好科学态度的基础上，增加综合型、设计型实验项目。综合型实验项目能够培养学生运用知识的能力，在掌握基本实验技能的基础上，根据具体的实验需要灵活运用。如“乙酰苯胺的制备”实验项目涉及到分馏、抽滤、脱色、热过滤、重结晶等实验操作，相对复杂，是对已掌握实验技能的综合运用。设计型实验是在实验课开课**周将实验项目布置给学生，学生通过中国知网、万方、ACS、Springer和Elsevier等数据库进行文献查阅，以两人为一组确定实验方案，列出实验所需药品及仪器装置，与实验指导教师讨论确认理论依据充分，设计方案可行，兼顾经济环保等问题后再完成实验预习报告，经老师确认后进行实验。实验过程中除非必要，遇到问题由学生自行分析和解决，实验结束后计算产率，总结分析后提交实验报告。设计型实验从资料的查阅到实验预习报告的编写，到进行实验及完成*终的实验报告，整个过程几乎都是由学生自行完成，因为没有实验指导书的帮助，从而充分调动了学生的主观能动性，培养了学生的创新能力、自主学习能力，团队协作意识和分析解决问题的能力。虽然设计型实验项目增加了实验准备和实验指导的难度，在实际操作过程中也有诸多状况产生，但却是*受学生欢迎并对学生的能力有显而易见的提升。

　　3.3“润物细无声”的渗透工程理念

　　*好的教育应该是潜移默化，“润物细无声”的。对于学生工程理念的培养不是一朝一夕就能实现。虽然有机化学实验课是基于理论的实验课程，但是在授课过程中，可以悄无声息的将工程的理念渗透给学生。譬如对于安全意识的培养，我们在学生进校后，开设实验前都会有相应的安全知识考试，只有通过考试的学生才能进行网上选课。在**次实验课上，会系统的介绍实验室潜在危险因素及实验室突发安全事件应急处理方法，并要求学生根据课堂上的学习及课后搜集资料完成一篇关于实验室安全和应急处理的报告。除此以外，每个实验项目开始前要求学生完成实验预习报告，其中就要求学生明确本次实验所涉及到的有毒有害有腐蚀易燃易爆的化学药品，产物与副产物，并了解其一旦与皮肤或呼吸道发生接触后的应急处理办法。在实验课上，会再次强调危险药品及可能有危险的实验操作。学生在实验前、后过程中树立的安全意识对于今后从事化学工程设计和技术工作必不可少。工程意识的培养也是逐渐渗透的。比如介绍分馏时会结合实际，在工业上实现分馏的装置是精馏塔，而实验室的分馏装置中分馏柱相当于精馏塔的塔身，电热套相当于工业上的再沸器，而装置中的柱内回流在工业上是将塔顶冷凝液通过回流管引入塔上部。再比如，在课堂上或课后习题中，我们会将实验和工程实际相结合，会问学生诸如“该实验在工程上是选择什么作为原料?采用什么工艺?影响产率的因素是什么?如何提高产率”等问题。慢慢的，学生就会将实验室操作和工业操作之间建立联系，培养工程意识。环保意识的培养，**是尽可能选择相对绿色的实验项目，从源头上减少污染并在课堂上告知学生设置该实验项目的缘由;第二，在实验过程中产生的废液废渣要求学生分类收集，然后由学校统一收集并由专业处理公司进行处置，让学生从接触化学实验的**天就明白化学在造福人类的同时，处理不当也可能造成环境的危害，从而培养学生的环保意识，职业道德和社会责任感。

　　3.4灵活运用教学方法，因“材”施教

　　教育家叶圣陶说过“教学有法，教无定法，贵在得法”。对于有机化学这门课程也是一样的，针对不同的教学内容，采用不同的教学方法，也就是“因材施教”，使教学达到*好的理想效果。过去的有机化学实验课都以老师讲学生照着听照着做，“依葫芦画瓢”，学生被动获得知识。比如实验预习报告通常是流于形式的照书抄，这既增加了学生的学习负担，又达不到好的学习效果。而如果方法得当，学生就会变被动为主动，由获得知识变为汲取知识。比如对实验预习报告，要求学生不能照书抄，而要以简洁的文字，自己的语言概括实验目的和实验原理;实验步骤的描述避免长篇文字，尽可能用流程图的形式描述，而实验现象则要求与实验步骤相对应并尽可能详尽细致;要有完整的产率计算过程和全面的实验分析。实验课可以采用对比法，比如“从茶叶中提取咖啡因”实验，让学生从茶叶或咖啡豆中选择其一做原料提取咖啡因，通过对比实验激发学生的科研兴趣，学会用科学的方法解决实际问题。也可以采用翻转教学法，在课前将教学资料，教学视频通过网络发给学生，在课堂上有关实验原理、目的及实验步骤等知识通过问答和讨论的形式和学生交流，让学生在课堂上变成主角，积极主动的参与到教学活动中，教与学相互促进，做到教学相长。虽然翻转课在*初的实践中学生有羞涩、胆怯和被动不接纳，但慢慢的，学生的学习态度和状态逐渐改善，原来枯燥无味的实验课变成了学生交流和展示的舞台。

　　3.5完善考核评价，确保持续改进

　　持续改进理念是促进工程教育认证专业人才培养质量持续提高的保障。持续改进包括培养目标、毕业要求、课程体系及课程的持续改进。对于有机化学实验课而言，要想落实持续改进，就需要对依据化工专业培养目标和毕业要求达成所确定的课程体系下有机化学实验课的培养目标进行考核评价，相应的就要求考核评价要能反映课程培养目标的达成情况。因此，完善考核评价，是确保持续改进的前提。在过去，有机化学实验课的考核虽然包括期末考试和平时成绩，但一方面期末考试所占权重较大，另一方面，平时成绩也是以学生的实验报告为依据进行考核。而有机化学实验课属于实践类教学活动，这样的考核评价只注重结果而忽视过程，并且不能反映学生能力的培养，因此*终不能反映课程培养目标的达成。在工程教育认证的背景下，目前我校有机化学实验课的考核评价中平时成绩占比50%，期末考试成绩占比50%。并且期末考试笔试中，记忆性的考试内容占比不超过70%，而综合性和灵活运用知识的考试内容占比30%以上，由此引导学生不仅要学知识，更要学会用知识，提高学生理论联系实际，灵活运用知识，为今后解决复杂工程问题培养正确的学习习惯。平时成绩考核也不再仅仅是实验报告的考核，而是每次实验课从实验预习到提交实验报告的全过程考核，具体考核评价内容如表1。只有进行全过程、全面的考核评价才能真实客观得反映有机化学实验课的授课效果，反映学生能力培养的质量和效果。根据考核评价结果再计算课程的达成度情况，根据达成度结果明确课程目标是否实现，需要采取什么措施持续改善。

　　4结语

　　当前中国经济发展进入新常态，同时，以中国为主的“一带一路”战略正全面推进，对高质量工科人才的需求日益迫切。高校作为人才培养的摇篮，责无旁贷的应该承担提高人才培养质量的责任。工程教育专业认证是对以培养工程技术人才为主要目标的工科专业的认证，认证的目的是进一步提高工程教育质量。因此，高校应该在工程认证“以学生为中心，以目标为导向，持续改进”理念的引领下，针对目前存在的问题，结合现有的条件，进行针对性的教学改革，并且持续进步。围绕学生知识获得和能力提高的有机化学实验课程改革从未停止，学生通过教学改革在理解掌握知识、灵活运用知识以及实验操作技能得到提高，学生的分析解决问题的能力、创新能力和工程意识也得到培养。在今后的教学活动中，我们仍需要在工程教育专业认证的指引下，根据专业培养目标、毕业要求、课程目标以及课程的考核评价结果，不断地进行教学改革，提高工程科技人才的培养质量，以满足国家和社会对人才的需求。

　　参考文献

　　[1]金字塔尖上的人才为何难冒出来(深聚焦·破解“高精尖缺”培养难题(1))—教育—人民网[EB/OL].[2019/1/24].

　　[2]以加入《华盛顿协议》为契机开启中国高等教育新征程———访教育部高等教育教学评估中心主任吴岩[J].

　　[3]宋歌.《华盛顿协议》视域下工程科技人才培养模式改革要点探析[J].高教研究与实践，2017，36(04)：19-22.

　　[4]段雄春.工程教育认证若干问题研究[J].东莞理工学院学报，2016，23(04)：101-104.

　　[5]何晓蓉，刘爱明，盛欣.OBE理念下高等工程教育专业人才培养模式改革思考[J].黑龙江教育(高教研究与评估)，2018(08)：76-78.

　　[6]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之二：我们应该防止和摒弃什么[J].中国大学教学，2017(01)：8-14.

　　作者：陈秀丽 段文猛 马丽华 单位：西南石油大学化学化工学院

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