你的位置:主页 > 新闻资讯 > 公司动态 >

化工原理实验课程过程量化考核体系的构建

2019-08-08 16:19 点击:
随着化工技术的迅速发展,化工行业对化工人才的要求不断提高,培养学生的综合能力和创新能力是高等教育工作者面临的不可忽视的问题。作为新建的地方本科院校,浙江大学宁波理工学院本着服务于浙江地方经济的原则,更要加强化工类课程的教学,尤其是化工类实践课程。化工原理实验课程是各工科高校化工及相关专业重要的专业基础课,属于工程实验范畴,是化工原理理论教学相对应的重要实践环节之一,着重于实践能力和解决实际问题能力的培养,是学生由理论学习到工程应用的一个重要的实践过程。目前,面对学生知识基础参差不齐的背景下,激发学生的学习兴趣、端正其学习态度、帮助其树立专业思想显得尤为重要,建立可操作的量化考核方式的改革和考核方法的制定不失为好的举措。
1、实验考核模式改革的必要性
实验考核是教师依据培养计划和教学大纲的要求,按照一定的标准,采用科学的方法,衡量与评定学生完成实验任务的能力与效果的方法,其主要目的是为了让学生掌握相应的知识和技能。当前,高校学生普遍对实验类课程重视程度不够,而且化工原理实验一般会涉及化工过程某单元的基本原理及其相应设备的设计、操作等诸多知识点,具有一定的难度。相当一部分学生在实验过程中积极性和主动性不够,实验过程及实验结束后难以取得良好地效果。反思教学过程,虽然经过不断改革,取得了一些教研成果,但仍然存在不少问题,尤其是现有化工原理实验课程的考核方式相对落后,大大降低了实验教学对学生的吸引力和约束力,影响了化工原理实验教学的质量。
2、改革的主要内容与思路
目前,我校的化工原理实验课程教学中,考核方式及占比为:预习和平时各占总成绩的15%,实验报告占总成绩的70%,未加考试环节。预习和平时成绩的形成,主要依靠老师对学生预习报告的质量、学生对问题的回答状况以及实验操作过程的表现进行整体评价,没有明确的标准,老师只是给档次分数。实验报告成绩主要以学生撰写报告的状况、实验结果处理正确性、是否对实验结果进行分析讨论、有无计算示例、课后思考题的回答情况等为评价点。实验报告占比很大,很显然实验报告并不能完全真实地反映出学生的操作水平、投入程度,同组同学可能存在抄袭现象,甚至出现利用Origin和Excel软件处理的实验结果都是出自一人之手的现象。以上做法存在的问题显而易见,建立一套科学合理的、考核和激励并重的机制非常必要,进而达到“以考促学”的目的。
2.1过程量化考核体系的建立
将实验考核内容分为过程考核与期末考核两大模块,如图1所示。。过程考核模块由预习、操作和实验报告三个阶段构成;期末考核的内容包含两部分,一部分题目用来检验学生对基础知识、基本技能的掌握,另一部分则通过设计题目对学生的综合和创新能力进行考核。这里既要关注实验结果,又要重视过程控制。通过过程控制,首先增加对学生考核评价的客观性、公正性和准确性,改变以前“事后监督”的被动状况;其次利于阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。

图1 实验教学过程考核结构图
2.1.1预习阶段考核
学生进行实验操作前,要进行充分的预习,此阶段学生可随时提出进入实验室进行对照装置预习的要求。在实验开始前,教师根据学生的预习报告和问题回答等判定其预习效果的好坏,评定要点和权重如表1所示,预习阶段的考核可占总分的20%。

表1 预习情况考核表
在科学研究中,主要成本总是花在实验方面。因此,实验目标和过程的明确,实验规划的合理,可以以最少的工作量获得最大量的信息,会大大节约成本,提高效率。故在教学过程中,引导学生在实验预习阶段归纳研究问题和控制参数、并且规划实验和设计流程,比如干燥实验中所研究的问题就是在一定干燥条件下,某一含水物料的干燥速率,所关注的过程参数为临界含水量和平衡含水量。在明确了干燥实验的基本原理和实验目的的基础上,进行实验设计。首先设计实验方案、流程,其次确定检测控制点及测试调节方法,进而编写出实验操作要点。显而易见,这对培养学生掌握科学研究方法和提升工程实践能力十分重要[6]。因此,将之考核比重相对提高。
2.1.2操作阶段考核
在实验过程中,规范的实验操作和良好的实验态度是得到正确实验结果和能力锻炼的重要保障。化工原理实验通常是4人一组合作完成,多套实验装置同时开启。为了能真实反映学生的操作情况,教师必须在实验过程中勤走动、细观察、多提问和详记录。确保了解每个学生对实验的整体掌握程度、实验操作的正确性、实验过程中解决问题的能力以及实验态度,尽量客观公正地评判学生在实验操作过程中的表现。评分要点如表2所示。此阶段的成绩占总成绩的40%。实验过程中的评价是实验环节的重要组成部分。教师要从实验过程中学生问答的情况和实验操作上掌握学生的状况。

表2 操作情况考核表
2.1.3实验报告考核
实验报告是加强理论学习,检验实验效果,提高逻辑思维、数据处理能力、分析问题能力和文字表达能力的有效手段。教师透过学生对实验数据的记录和处理,以及实验结果的分析与总结,引导学生心怀实事求是的科学态度和提高能力的愿望。首先,在化工原理实验中,允许异常数据的出现,学生必须尊重客观事实,对出现的异常数据进行分析,以此找到实验中可能出现的问题,提高学生学习的能动性。比如,流体流动阻力测定实验中求出的直管摩擦系数偏大,说明在一定流体流速、管长和管径下,测出的直管阻力偏大,分析其原因即管路用的时间长了,该清洗了;其次,通过实验操作和报告的撰写,应该总结出实验采用的工程方法和对应的工程知识点。比如传热实验中采用了量纲分析、过程分解及合成等工程方法,对应了传热速率、传热推动力与阻力,能量衡算等工程知识点。培养学生灵活掌握并运用工程方法和观点,是提高他们的工程实践能力和过程开发能力的关键。实验报告考核要点如表3所示,实验报告的成绩占实验总成绩的20%。这种考核模式有助于调动学生的学习积极性,使学生能够通过实验掌握有关的理论并提高学生的工程能力。

表3 实验报告考核表
2.1.4期末考核
实验课程期末考核的目标除了对学生知识掌握程度的测试以外,考察其能力的提高也是考核的核心任务。期末考核以笔试形式进行,试卷内容分为两部分,一部分以基础知识点为目标,以客观题形式进行考核,另一部分是主观题,针对某一产品的处理任务,进行工艺流程的设计,并详细叙述,为将来应对工程实际问题打下基础。主观题部分的评分,主要根据学生流程设计的科学性、合理性、可行性以及创新性给分。期末考核占总成绩的20%,两部分权重各占10分。
3、实施效果展望
化工原理实验过程量化考核体系中,将评价分配到预习、操作、实验报告、期末等各个阶段,希望达到如下目的:引导学生对实验的重视、激发学生学习的兴趣、激励学生自主思考的意识、培养学生团结协作精神、促进学生操作的技能和提高学生解决问题的能力。同时便于教师找出学生的薄弱环节及共性问题,可在教学过程中及时改进与加强。再者,避免“一刀切”的成绩评定方式,充分肯定学生的特长,客观地反映学生的知识水平。
4、结语
加强实验课程的评价考核是保障实验教学质量的有效手段,更是实施素质教育的必然要求。今后,应继续在化工原理实验课程考核机制方面深入探讨,不仅实施评价内容的多元化,还要评价主体的多元化,评价方式的多元化,以此不断地巩固化工原理实验教学体系,促使师生双方共同进步,培养更多的优质人才,形成教育工作的良性循环。