工程教育认证背景下无机化学实验教学改革与实践

陈世界 李金龙 尹彦冰 白丽明 吕仁江

(齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

我国于2016年6月正式加入国际工程教育《华盛顿协议》组织，工程教育质量认证实现了国际实质等效，这对我国工程教育人才培养质量的要求会更高[1,2]。作为国际认可的工程教育质量保证体系的工程教育专业认证，是获得工程教育国际认可和工程师资格国际互认的重要保障[3,4]。

无机化学实验是学生进大学后开设的第一门基础实验课，对后续基础化学实验课程学习起到承前启后的重要作用。在工程教育专业认证的背景下，如何保障无机化学实验的教学质量成为一个亟待解决的问题。因此，需要以工程教育专业认证的要求来重新审视并优化无机化学实验教学环节，提高学生工程素质和工程能力，保障无机化学实验教学质量的提高。

1 无机化学实验目前存在的问题

随着中国高等教育的迅速发展和高考制度的改革以及高中新课标的实施,特别是工程教育认证工作在高校的大力推进,对于高等教育低年级的基础实验课教育教学的模式提出了一系列的改革任务,传统的无机化学实验教学模式已经远远满足不了工程教育认证背景下教育教学改革的发展需要.无机化学实验是化工类工科专业必修的实验课,既要克服高中教育教学中实验能力不足的问题,又要与高年级的教育教学做好接轨工作。基于上述问题,本文对无机化学实验教学进行改革研究与探索。

根据工程教育专业认证标准毕业要求对无机化学实验提出的新要求，目前无机化学实验的教学实施过程中仍存在一些不足之处，主要包括以下三点: 一是无机化学实验课程目标与工程实际结合不充分，对引导学生解决复杂工程问题能力的培养方面有欠缺; 二是无机化学实验教学过程管理未能较好地体现OBE理念; 三是无机化学实验考核方式难以有效评价学生的能力达成情况,对无机化学实验课程教学的持续改进不利。

2 无机化学实验教学改革与探索

针对当前工程教育专业无机化学实验所存在的问题，本文按照工程专业教育认证标准的相关要求，基于OBE教学理念，提出并组织实施了无机化学实验相应的改革措施。

2.1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系的改革

课组根据化工类专业人才培养方案中三个毕业要求指标点: (1)掌握设计和实施工程实验的基本原理和基本方法，并能够合理设计实验；(2)能够根据实验目的确定需要的数据及其精度，选择合适的手段收集、分析实验数据；(3)根据实验结果，综合文献资料得到合理、有效的结论。修订无机化学实验教学大纲,讨论并制定了无机化学实验的课程目标: (1)使学生掌握设计和实施工程实验的基本原理和基本方法并能合理设计实验;(2)使学生能够根据实验目的确定需要的数据及其精度，并能够选择合适的手段收集并分析实验数据，根据实验结果，综合文献资料得到合理、有效的结论。(3)使学生能根据实验需要，通过查阅手册、工具书及其它信息源获取必要信息，能独立、正确地设计实验和撰写设计方案。通过无机化学实验课程的学习和训练，使学生达到上述三个目标,确立了课程目标与毕业要求指标点的一对多的对应关系。

2.2 无机化学实验的过程化管理的改革

根据工程教育专业认证标准对无机化学实验的要求以及OBE教育理念，在无机化学实验教学中采用过程化管理，保证无机化学实验教学质量，突出成果导向。无机化学实验指导教师在实验教学中加强过程指导并且在每次实验结束时设置下一次实验考核的任务目标，形成进程记录。通过这种方式反馈学生对无机化学实验的学习情况。

2.3 无机化学实验评价方式的改革

无机化学实验课程目标是否达成是评价无机化学实验改革成败的关键，实验指导教师从实验操作、实验报告、实验考试等方面进行综合评价。突出无机化学实验过程化考核。课组集体讨论制定了无机化学实验课程评价标准并在具体实验教学中进行实施。

2.3.1 制定无机化学实验课程评价标准

(1)考核与评价方式及成绩评定原则:平时成绩占60%：包括预习、实验报告，平时实验操作，其中预习、实验报告占40%;平时实验操作20%;期末结课考核占40% ：包括实验方案的设计、实验操作、实验报告、实验结果。(2)制定具体考核与评价标准。

2.3.2 课程考核成绩及分析

(1)根据课程考核成绩分布表,绘制课程考核成绩分布图。(2)进行试题质量分析:期末考核实行当堂实验设计操作的方式，实验题目为“粗硫酸铜的提纯”。主要考查学生设计实验及实验操作能力。期末考核试题分为两个部分：首先是要求学生根据粗硫酸铜中的杂质设计提纯的方案，包括原理、所需药品、仪器、具体的操作步骤及检验产品纯度的原理和方法，设计完成之后再当堂完成实验。(3)阅卷情况分析:期末实验成绩分三部分：第一部分是设计方案，包括提纯粗硫酸铜的实验原理、仪器药品和实验步骤，产品纯度的检验方法。第二部分是实验操作，称量、溶解、搅拌、加热、蒸发浓缩结晶、普通过滤、减压过滤等基本操作。第三部分是实验结果，包括产品的产量、外观、纯度及实验报告。第二部分由指导教师当堂打分，第一部分和第三部分成绩由指导教师课后批阅。评分标准，阅卷过程规范，成绩评定公平合理。(4)教学效果分析：尽管实验初期由于高中教育教学中实验能力不足的问题,困难较多,但是,通过一学期的实验训练和教师指导，从期末实验考核学生的成绩来看，所有学生基本能够掌握设计实验方案并独立完成实验的能力。

2.3.3 课程达成度持续改进效果评价

(1) 课程目标达成情况：课程目标1、课程目标2、课程目标3的达成度均大于0.7，达到了预期的课程目标。

(2) 持续改进效果评价：本门课程考核评价方式在我校化工类专业无机化学实验全面开展了改革，建立多元化实验考核评价体系。在无机化学实验具体教学过程中，取得了较好的效果，并在下一年的教学中进一步对考核方法环节进行改进。

3 结语

无机化学实验是大学低年级化工类学生必修的第一门基础化学实验课程。本文以工程教育专业认证为契机，系统地分析了传统无机化学实验教学的现状和不足之处，从课程目标与毕业要求指标点的对应关系、过程化管理和评价方式三个方面进行了改革并进行了具体的实践,强化了工程教育专业认证背景下无机化学实验的课程改革, 提高了无机化学实验教学质量。