“專創融合”教學改革研究

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1概述

化工行業是國民經濟重要的支柱產業，也是節能環保重點領域?；どa過程比較復雜，從原料、中間體到產品本身，大多具有高溫高壓、易燃易爆、有害有毒等危險因素存在，往往會因為疏忽或操作不當而發生事故，不但造成人員的傷亡和企業的經濟損失，還會污染、破壞周圍的環境，例如1984年印度博帕爾毒氣泄漏事件、2005年吉化雙苯廠爆炸事故等都造成了不可挽回的損失?；ぐ踩c環保是針對化工專業開設的一門理論與實踐密切聯系的專業課程，通過本課程的學習，使學生掌握化工環境保護技術和化工生產安全技術的基本原理和方法，樹立起環境保護意識和安全生產第一的思想觀念。實施綠色化學的原則，盡量減少污染物的產生；通過“無害化、減量化、資源化”的原則，對于已經產生的污染物進行科學治理，降低對環境的影響。同時從化工項目開始準備到產品生產整個階段都能將安全與綠色作為前提，對原有工藝、設備等做合理創新，實現化學工業的可持續發展。國務院辦公廳《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發〔2015〕36號）提出“促進專業教育與創業教育有機融合，是高等教育的新使命”。創新能力是指人們在學習和繼承前人知識經驗的基礎上,提出新概念、新思想、新技術、新方法、新設計等獨特的見解和完成創造發明的能力。目前，學校教學大多仍然沿襲班級授課的單一傳統模式，“講授加考試”的教學活動缺乏創新，學生被動接受和學習，這種模式忽視了學生素質的提高和創新能力的培養。沒有創新元素的教育只能讓學生故步自封、不思進取，最終失去競爭力；而離開專業教育的創新創業是空中樓閣、合眼摸象，最終會被社會淘汰。因此，把創新創業教育融入專業課程教育中，是高校培養既具有專業素養又具有競爭力人才的一個有效教育策略。隨著教育體系改革的推進，“專創融合”教學模式日益重要。以培養高素質人才為中心，為了改變目前專業教育與創新教育相分離的現狀，達到二者協同發展的目的，以化工安全與環保為例，基于OBE教育理念，對本課程進行以創新能力培養為導向的“專創融合”教學改革，提出了圍繞“一個中心”，實施“兩個結合”，融入“三個元素”的教育模式，即“以學生為中心”，實施“線上線下結合、原理與案例結合”的教學方法，融入“安全、綠色、創新”三個元素（圖1），促使在學生掌握化工安全和化工環保等的基本技術知識的同時，有效提升學生創新實踐的能力，以期培養出高素質創新技能人才，也為同類課程教學改革提供一定的參考.。

2基于OBE理念的化工安全與環保課程概述

OBE（Outcome-BasedEducation，簡稱OBE）理念是以“成果為導向”的一種教育模式，對人才培養進行反向設計，以提高人才培養的質量[1]。以OBE理念為指導思想，結合化工專業人才要求，根據學生本科階段的培養目標和現代化工生產的特點，圍繞“學生為中心”的教學理念，融入“安全、綠色、創新”三個元素，制定出化工安全與環保課程目標。課程目標一：通過本課程的學習，讓學生熟悉工業環境保護的基本概念和基本理論，同時了解化學工程師的職業性質和責任，在工程實踐中能自覺遵守職業道德和安全技術規范；掌握化工廢水、廢氣、廢渣處理的基本方法和技術，初步具有化工“三廢”處理技術方案選擇的能力，樹立化工安全與環保的法律意識。課程目標二：了解清潔生產的定義、綠色化工與清潔生產的關系，理解環境保護和社會可持續發展的內涵和意義，掌握清潔生產的主要內容、綠色化工的實現途徑，具備化境質量評價的基本能力，樹立化工可持續發展的意識和綠色化工創新意識。課程目標三：樹立危險化學品安全意識，掌握工業毒物的危害及防護技術；具備化工設備檢修和維護危險按因素分析的基本常識，掌握各類化工檢修的安全技術；具備化工企業火災爆炸危險性識別、分析的基本能力；初步具備化工工藝防火防爆工藝設計的能力，培養化工安全責任意識和一絲不茍的工作作風。課程目標四：了解化工企業安全管理的機構、人員配置與職責，掌握化工企業安全生產規章制度、安全生產檢查的方式與內容，能初步編制化工工藝過程管理方案、化工事故應急救援預案，樹立化工安全管理的責任意識和創新意識，培養團隊合作精神嚴謹細致的工作態度。為此，從教學內容、教學設計和教學方法中體現專業課程教學滲透創新創業教育，增強學生學習的能動性和自主學習的技能，提升安全和環保意識，培養創新精神、創業思維和創造能力，為培養具有高素質高技能有競爭力的工程技術人才的提供參考[2]。

3基于OBE理念的課程改革內容

3.1優化教學內容，培養創新思維

化工安全與環保課程覆蓋面廣，內容繁而雜，各個章節相互獨立，如果將每部分內容都試圖講述透徹，在有限的課時中這幾乎是不可能的，因此，根據該課程的四個目標，將課程內容進行了優化。針對課程目標一，通過引進典型的化工安全生產事故讓學生認識到安全生產和環境保護的重要性，提出我國環境保護和安全生產的指導方針和基本政策。對于化工“三廢”處理的方法和技術比較多，在講述基本的處理原則之上，選用典型的處理工藝讓學生進一步深刻認識“三廢”及其處理技術，例如“廢水中氮磷的脫出”“二氧化硫廢氣的處理技術”“塑料廢渣的處理和利用”等。針對課程目標二，了解清潔生產、循環經濟的概念的基礎上，熟悉化工清潔生產原理與技術，選用濕法磷酸、銀杏有效成分清潔提取的清潔生產工藝等案例。同時熟悉環境影響評價分類、環境影響評價的基本內容、環境影響評價的一般程序、建設項目環境影響評價文件的編制。針對課程目標三，只保留工業毒物的分類及毒性評價、火災發生的三要素和燃燒類型、壓力容器和化工檢修的安全技術等方面的基礎內容。針對課程目標四，主要為制定安全檢查表和事故樹的分析、編制等內容。另外，將備受關注的“碳達峰、碳中和”引進課堂，與學生們共同學習這個“新生事物”的概念、內涵，引導學生正確認識實現“雙碳”目標，通過查資料了解發展化石能源清潔高效利用技術。在整個教學過程中滲透創新創業理念和知識，將創業知識合理、有序地融入課程章節與知識點，培養學生創新思維，樹立綠色化工、安全生產及可持續發展的意識[3-4]。

3.2充分利用現代教學手段，打造線上線下結合教學模式

隨著信息時代的到來，網絡教學平臺，如企業微信、雨課堂等展現出很大的優勢，線上線下結合學習方式就是把傳統面授學習與線上網絡化學習相融合，線下支持線上、線上賦能線下，二者優勢互補、相輔相成。將教學PPT、動畫、視頻等教學資源上傳，便于學生隨時隨地線上學習，在完成每一章的教學內容后，利用網絡平臺布置復習題目，促進學生對基礎知識的鞏固和掌握，以達到本課程的教學目的。同時學生也將學習心得、相關資料傳至平臺，達到共享的目標。在線下課堂實現面對面教學、隨堂測試與互動，了解學生對課程內容的掌握情況。線上線下的案例匯報和討論是必不可少的一個教學環節。如圖2所示為《化工安全與環?！氛n程線上線下結合的教學流程，通過線上線下結合教學模式，老師不再是簡單的知識傳授者，而是引導、調動、組織學生自主、自律學習的人，是真正的傳道授業解惑之人；學生也不再是被動的知識接受者，而是積極的學習者，學生有了更加明確的學習目標、興趣和動力，變“要我學”為“我要學”“我能學”“我會學”，學習成效比較明顯。

3.3引入案例/參與式教學，實現“以學生為中心”

本課程的目的之一是使學生具備預防和解決化工安全與環保問題的能力，學生沒有工作經驗，教材中和課堂中按傳統教學方法講授安全環保理論和方法顯得乏味，充分運用案例、參與式、討論式、線上線下相結合等多樣化混合式教學手段與方法，實現“以學生為中心”的目標。對于本課程來說，國內外有大量且有教育意義的化工安全生產事故和環境保護案例，采用案例教學的方式，可大大加強學生的環保意識和安全意識。在課堂教學組織過程中，一般采用兩種引入方式：（1）老師具體拋出案例，提出問題，通過對問題的分析和討論，學生根據自己的理解情況解決問題；（2）學生自己根據課程主題尋找案例，然后PPT匯報、討論并總結得到需要的規律，實現了“以學生為中心”的目的。本課程每節課的前十五分鐘都與大家分享各類案例，前兩周由教師引入案例，逐步過渡到課程內容，從第三周開始由學生做主導進行分享，教師的角色更像是一個導演或主持人[5-6]，提前將學生分組，每4～5人一組，案例按照五個方面進行分享或分析：時間、地點、發生的原因、后果以及最終解決的方案。除了查詢相關資料，學生還可以運用所學安全和環保理論對案例的解決提出一些方案，與老師同學進行討論，這樣能夠多角度、多層次、全面觀察和分析問題，有利于培養學生的創新思維和獨立個性，很好地踐行了“原理與實踐的結合”，使“專創融合”教學模式達到最佳效果。

3.4以課程競賽為抓手，推進專創融合

“以賽促學”，這是培養學生創新能力的有效途徑之一[7]。積極引導學生參加各類創新創業競賽，目前具有代表性的創新競賽活動有全國大學生化工設計競賽、全國大學生化工安全設計大賽、“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽以及以節能減排、綠色能源為主題，體現新思維、新思想的實物制作含模型、軟件、設計和社會實踐調研報告等。以“全國大學生化工設計競賽”為例，這是學生以小組協作的方式去解決一個復雜的工程問題，在規定時間內完成包含工藝、設備、控制、廠區、安全與環境、經濟核算等方面的全部設計，撰寫設計說明書和答辯PPT，并完成設計答辯，作品內容需完整、合理并具有一定的創新性，盡可能將“綠色、安全”的元素體現在整個作品的始終。根據課程目標二，要求學生針對自己的作品編制一份完整的《環境影響評價報告》。通過競賽，學生的現代工程設計、創新能力、創業能力以及團隊協作精神均得到全面的提升，真正實現了“專業教育與創業教育有機融合”。

3.5完善評價體系，促進學生發展

正確合理的評價與考核手段，可以激發學生自主學習的積極性和創造力，更好地達到教學目標。本課程在課程教學過程中采用了多樣化的評價方式，尤其看重的是過程評價，具體來說，最終成績由平時成績（過程評價）和最終筆試成績構成，平時成績可根據學生出勤情況和平時作業進行評價，平時作業包括制作安全檢查表、環評報告、課后的資料查找及整理、線上線下案例分析、小組討論等相關表現；對于一些特別需要掌握的知識點及概念采用筆試的形式進行結課時筆試考核，促進學生對安全和環境問題進行深度思考。制定合理可行的評價標準，全面考查學生主動解決問題的能力，在實踐中收到了較好的教學效果。

4結語

以培養學生創新與專業能力為目的，在OBE理念的指導下，對化工安全與環保課程開展“專創融合”課程教學改革與實踐，圍繞“一個中心”，實施“兩個結合”，融入“三個元素”的“專創融合”教育模式，優化課程內容、引入案例教學、采用線上線下教學方式、完善評價體系、加強培養學生創新技能的教學實踐等策略，提高專業教育和創新教育的廣度和深度，專業教育與創新教育協同發展，做到該課程的專創融合，提高人才培養質量。

參考文獻：

[1]周凌波,王芮.從《華盛頓協議》談工程教育專業建設[J].高等工程教育研究，2014（4）：6-14．

[2]周紅坊,朱正偉,李茂國.工程教育認證的發展與創新及其對我國工程教育的啟示：2016年工程教育認證國際研討會綜述[J].中國大學教學，2017（1）：90-95.

[3]李薇,施小芳,林述英.關于化工原理實驗教學方法、內容改革的若干實踐[J].化工高等教育，2006（6）：60-62．

[4]沈麗,羅勝鐵,張志眾.化工環保與安全課程教學內容及教學方法研究[J].綠色科技，2014（6）：323-324.

[5]宋艷.淺析化工安全與環保教學方法[J].課程教育研究,2015（20）：223-224.

[6]柳準,徐啟杰,李偉.《化工安全與環保》案例教學探討[J].山東化工，2016，45（16）：187-189.[7]李琳.高職《化工安全與環?！氛n程教學改革研究[J].廣州化工，2014，42（2）：161-162.

作者:郭惠霞，韓振剛，唐小華 單位:西北師范大學化學化工學院