程忠玲

(承德石油高等?？茖W校 化學工程系，河北　承德　067000)

工程教育是我國高等教育的重要組成部分。傳統(tǒng)工程教育存在的重要問題就是工程教育中素質教育的缺失。比如畢業(yè)生走上工作崗位后就表現(xiàn)出明顯缺少在項目或團隊合作方面的實際經驗訓練；所培養(yǎng)的工程技術人才在個人素質、人際能力等方面存在明顯不足。如何培養(yǎng)符合社會需求的高素質工程人才是各國高等教育改革亟待解決的問題之一。正是在此背景下由美國麻省理工學院等四所大學于2001年提出改革工科教育，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念[1]。2005年開始，我國各高校開始借鑒CDIO理念開展全面、深層次的工程教育改革，改變以往重理論輕實踐、重視個人能力而忽視團隊協(xié)作、重視專業(yè)知識而忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育模式。工程實踐能力的培養(yǎng)是工程教育的核心，化工專業(yè)實訓是我校工程教育本科化學工程與工藝專業(yè)的必修課，如何利用好該實訓課程的優(yōu)勢，在培養(yǎng)學生職業(yè)素質和職業(yè)能力方面取得較好的效果，是化工專業(yè)實訓教學改革的重要目標。因此，嘗試將CDIO工程教育理念運用到化工專業(yè)實訓教學中，使學生不僅注重人才個體的學識和經驗，更注重人才的合作與溝通、創(chuàng)新與決策能力，成為社會和企業(yè)需要的高素質工程人才。

1　CDIO教育模式

CDIO分別代表構思(conceive)、設計(design)、實施(implement)、運作(operation)，其名字的靈感來源于產品/系統(tǒng)的生命周期過程[2]。CDIO工程教育模式就是以此全過程為載體，培養(yǎng)學生的工程能力，不僅包括個人的學術知識，而且包括學生的終生學習能力、團隊交流能力和大系統(tǒng)掌控能力[3]，它是“做中學”和“基于項目的教育和學習”的集中體現(xiàn)[1]。以項目組合作承擔項目的工作方式，使學生在自主學習的基礎上，通過小組討論、協(xié)商、決策，形成自我反饋，從而培養(yǎng)項目團隊的工作精神、組織領導能力、收集信息、調查研究能力、制定工作計劃和決策能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力?！白鲋袑W”是CDIO工程教育模式中實現(xiàn)工程能力培養(yǎng)的一個重要條件，這種方式將會改變學生的學習方式，也將改變教師的教學方式和教師的角色。在“基于項目的教育和學習”的教學模式中，教學活動從以“教”為中心轉向以“學”為中心，學生成為教學活動的主體，使學生由接受性學習轉化為以研究性、實踐性學習為主體的學習形式[4]。

2　化工專業(yè)實訓的教學改革與實踐

化工專業(yè)實訓是我?；瘜W工程與工藝專業(yè)大四學生必修的一門專業(yè)實踐課。通過化工專業(yè)實訓使學生掌握典型化工裝置的生產流程、設備類型和用途以及裝置的操作和控制，達到能正常安全運行化工裝置的目的。但由于化工專業(yè)實訓存在的諸多問題，導致對學生的培養(yǎng)不到位，與企業(yè)需求脫軌。

2.1　實訓課程存在的主要問題

2.1.1石油和化工企業(yè)對畢業(yè)生職業(yè)素質評價低，培養(yǎng)規(guī)格不符合企業(yè)需求

從中國化工教育協(xié)會發(fā)布的石油和化工企業(yè)對院校畢業(yè)生素質評價情況可知，對畢業(yè)生企業(yè)文化的認知情況評價較差，其次為勝任工作的能力、團隊合作精神、職業(yè)道德、工作態(tài)度等，滿意度均低于60%[5]，也有企業(yè)反映畢業(yè)生不適應企業(yè)氛圍，難以融入企業(yè)環(huán)境，說明院校畢業(yè)生培養(yǎng)規(guī)格與企業(yè)崗位的要求不符。因此，工程教育在人才培養(yǎng)中必須既重視職業(yè)能力的培養(yǎng)又重視對學生進行職業(yè)教育和企業(yè)文化熏陶。

2.1.2教師缺乏先進的工程教育理念

完成實踐教學目標的師資條件不足，教師缺乏先進的工程教育理念，傳統(tǒng)的化工專業(yè)實訓一直采用在教師示范與指導下學生進行操作的教學模式，學生被動灌輸，只知其然而不知其所以然，教師講流程，學生按教師規(guī)定的操作步驟操作即可，學生創(chuàng)新能力、計劃和決策能力、組織能力等得不到有效培養(yǎng)。

2.1.3實踐課程評價缺乏過程性評價

實踐教學環(huán)節(jié)的教學質量沒有得到有效保證，沒有相對應的有效的考核制度，教學效果不明顯。我國現(xiàn)行教育都奉行著以知識傳授為己任的原則，潛移默化中導致了以終結性評價為目標的實踐課程活動評價機制，體現(xiàn)了一種“以教為中心”的評價方式[6]。這種終結性評價學生只注重結果不注重過程，不能充分調動學生學習的主動性和創(chuàng)造性，不利于提高學生的分析能力、應用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，更難于達到人才培養(yǎng)的目的。

2.2　基于CDIO教育模式的化工專業(yè)實訓的教學改革實踐

石油和化學工業(yè)生產過程正由勞動密集型向技術密集型迅速轉化，以技術密集型為特征的石油和化工企業(yè)需要大量高層次的專業(yè)技術人員，尤其生產操作崗位上需要大量本科畢業(yè)生，因此，我校工程教育本科化工專業(yè)的培養(yǎng)目標定位在培養(yǎng)生產一線“化工現(xiàn)場工程師”。將學校的實訓教學過程與化工企業(yè)的生產過程相對接，是培養(yǎng)高素質“化工現(xiàn)場工程師”的關鍵教學環(huán)節(jié)。

2.2.1明確適應崗位職業(yè)素質和能力的實踐教學目標

從石油和化工企業(yè)對院校畢業(yè)生職業(yè)素質和能力要求調查中可見，企業(yè)越來越重視畢業(yè)生的綜合職業(yè)素質和能力。受訪企業(yè)對畢業(yè)生職業(yè)素質和能力要求中注重的先后順序為安全意識、敬業(yè)精神、解決問題的能力、化工操作技能、技術資料的記錄和評估、質量意識、團結合作能力、環(huán)保意識、節(jié)能意識等[5]。因此，以上述企業(yè)要求的職業(yè)素質和能力作為化工專業(yè)實訓的教學目標，使培養(yǎng)指標更加具體化。

2.2.2將企業(yè)文化與化工專業(yè)實訓課程教學緊密對接

1)建立具有化工真實現(xiàn)場感的工段級實訓基地。

近十年來，我校一直致力于化工專業(yè)實訓教學硬件的改善工作，建設了甲苯歧化、常減壓蒸餾、苯甲酸精制等具有石化行業(yè)特點的化工真實現(xiàn)場感的工段級實訓基地，增加了實訓裝置技術含量。工段級實訓基地使實訓場所本身就有對學生進行企業(yè)文化、職業(yè)精神熏陶的功能，成為學生職業(yè)素質養(yǎng)成的平臺。

2)融入化工企業(yè) IR、HSE的理念。

在化工專業(yè)實訓教學過程中融入化工企業(yè) IR(創(chuàng)新、降耗)、HSE(健康、安全、環(huán)境)的理念。IR是指現(xiàn)有裝置能力開發(fā)、優(yōu)化操作、提高資源利用率、節(jié)能減排。HSE體現(xiàn)預防為主、事故是可以預防的理念。H(健康)包括職業(yè)健康教育、裝置有害物質的有關參數(shù)、防護器具的選用、職業(yè)病危害預防等。S(安全) 包括生產崗位安全教育、典型事故分享、辯識危險有害因素、安全HAZOP分析、事故處理預案、易燃易爆物的安全性質、安全考核、作業(yè)許可證等。E(環(huán)境)包括廢物處理臺帳、環(huán)境保護預案等。在化工產品設計和制定工藝路線時優(yōu)先考慮安全、健康和環(huán)境因素，采用工藝先進、產品安全、人員健康的化工產品生產過程，降低能耗物耗，減少廢棄物排放。

3)營造企業(yè)文化氛圍。

①引入企業(yè)管理制度。嘗試引入企業(yè)標準化管理，例如6S現(xiàn)場管理模式，使實訓基地管理貼近生產現(xiàn)場，實現(xiàn)校內實訓教學與生產工作標準的有效對接，使學生的意識、行為規(guī)范與企業(yè)的規(guī)范貼近[7]，培育學生適應企業(yè)的嚴格管理，養(yǎng)成良好的行為規(guī)范，融入企業(yè)環(huán)境。

②認知石化行業(yè)相關法規(guī)，引入責任關懷理念。了解行業(yè)法規(guī)使學生具有契約精神和合規(guī)意識[1]。責任關懷理念是生產化工產品的同時自覺遵守國家的法律法規(guī)、行業(yè)相關法規(guī)，牢固樹立社會責任意識，對化工產品實現(xiàn)了從設計、生產、儲運、使用直到廢棄進行全過程精細化管理。

③形成企業(yè)環(huán)境氛圍。企業(yè)環(huán)境氛圍是指通過實訓車間的環(huán)境布置、宣傳欄、生產安全標語口號以及學生的實習服飾等表現(xiàn)出來。

2.2.3以完成完整的工作過程為實踐教學改革的切入點

針對化工專業(yè)實訓存在的困境，我們利用 CDIO理念設計并開發(fā)以完成完整工作的過程設置實訓教學項目作為實踐課程教學改革的切入點，為解決存在的困境進行探索性研究。

以化工專業(yè)實訓課的教學項目甲苯歧化為例。該項目以產品為載體，以產品的生產為主線重組教學內容。制定項目目標，進行任務分解，解決哪些實際工作問題，并將每一項工作任務分配到個人或小組。工作任務以工作過程序化，包括：①編寫工藝技術規(guī)程(裝置任務、工藝原理、工藝流程說明)；②操作指南(設備、操作規(guī)程)③事故預案；④生產運行(任務分配、開車前準備工作、裝置操作、操作報表)；⑤質量分析；⑥成本核算。通過任務的設置使復雜的學習過程轉為任務指標的落實。教師指導學生開展項目活動，讓學生在“做”項目設計與開發(fā)過程逐步培養(yǎng)能夠自主地獲取知識、技能與經驗，并在團隊工作中學會溝通、分享與合作，在解決項目問題中學會思考與反思。

2.2.4在協(xié)作的學習環(huán)境中“做中學”，教師 從“教”轉向“導”

設計協(xié)作學習環(huán)境，強調 CDIO工程教育理念，打破原有的“以教師為中心”的被動教學模式，從“聽中學”到“做中學”，強調以圍繞完成項目進行的自主學習，這將改變學生的學習模式，圍繞完成項目進行“以學為中心”的自主學習。學生必須在項目設計與開發(fā)過程進行做中學，在解決劣構問題中學習，并根據自己的項目規(guī)劃來制訂學習計劃，在團隊合作中學會溝通、學會分享和學會協(xié)助，這將扭轉了以知識為核心的實踐教學傾向，對促進學生職業(yè)能力的形成與提升有很大的幫助，提高了人才培養(yǎng)的針對性和有效性，也縮短了學生未來崗位適應期。 教師職能從“教”轉向“導”，在“導”的過程中促進學生的“學”，這就要求教師有極大的創(chuàng)新和應變能力，能夠跟據學生的認知能力合理地把握項目的廣度與深度，教師需要成為學生的的咨詢者、知識建構的促進者和團隊的協(xié)調者于一身的綜合角色，為學生在真實場景中創(chuàng)造獨立思考和解決問題的機會[6]。

CD環(huán)節(jié)：“構思”注重概念設計，“設計”是組件和過程的設計。重點培養(yǎng)能夠學生自主地獲取知識、運用知識能力和創(chuàng)新思維；培養(yǎng)學生主動完成任務和做成事的能力。

IO環(huán)節(jié)：“實施”側重于方案的驗證以及設計和管理的執(zhí)行過程；“運行”注重方案的優(yōu)化、改進與維護。重點培養(yǎng)學生獲取技能與經驗；在團隊學習中學會溝通、分享與合作；在解決項目問題中學會思考與反思。

2.2.5體現(xiàn)“以學為中心”的實踐課程評價機制

在實踐課程活動中要求學生在活動過程掌握知識與技能并在實際工作中應用，需要體現(xiàn)“以學為中心”的評價機制。因此，在評價機制上需要采取目標與過程并重的價值取向，以過程性評價和終結性評價相結合的實踐課程評價機制考評學生的CDIO全過程的能力[8]。

1)安全保護意識，占總成績10%，包括辯識危險有害因素、HAZOP分析、安全考核、出現(xiàn)不安全因素(否決項)。

2)構思與設計能力，占總成績20%，包括項目方案書(工藝技術規(guī)程、操作指南、事故處理預案、環(huán)境保護預案)、匯報與質疑。

3)實施和運行能力，占總成績50%，包括現(xiàn)場6S管理、裝置操作、異常處理、優(yōu)化操作、巡檢、技術資料記錄、敬業(yè)精神、獨立性、協(xié)作性、組織性等。

4)實踐活動質量，占總成績20%，包括質量分析、節(jié)能減排、導師和各組成員的總結性評價、技術資料管理等。

這種綜合考評方式，對學生在項目實踐活動質量以及學生的非智力因素(如職業(yè)態(tài)度、進取精神、語言表達與人際交往能力)等方面進行多層面的評價，可以全方位考查一名學生的實踐能力和綜合素質。

3　結束語

通過在化工專業(yè)實訓中利用 CDIO理念，將學校的實訓教學過程與化工企業(yè)的生產過程相對接，將企業(yè)關注的項目經驗、職業(yè)素質和職業(yè)能力融入于化工實訓過程中，通過實訓為學校與企業(yè)搭建了人才培養(yǎng)的通道，實現(xiàn)了培養(yǎng)高素質“化工現(xiàn)場工程師”的培養(yǎng)目標，適應了行業(yè)對工程教育本科人才的需求。

參考文獻：

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[2]陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國高教研究，2006(11)：81-83.

[3]田海梅，朱保平，陳愛萍.基于CDIO模式的綜合項目改革的實踐[J].實驗技術與管理，2011，28(4)：130-133.

[4]程忠玲，劉縱宇.工程教育本科化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定[J].承德石油高等專科學校學報，2016,18(4)：68-71.

[5]于紅軍.以行業(yè)的視角思考化學工程類高等教育的改革與實習問題[J].技術與教育，2016,30(3)：3-9.

[6]楊剛，張新立.CDIO視域下基于項目的協(xié)同教學理念與實踐 ——以教育技術實踐項目課程為例[J].現(xiàn)代教育技術，2013，23(7)：107-110.

[7]張煒斌.在高職人才培養(yǎng)中積極引入企業(yè)文化[J].職教與成教，2010(12)：167.

[8]劉京銳,吳敏華,李志平.CDIO理念在計算機硬件實踐課程教學改革中的應用[J].實驗技術與管理，2011，28(7):154-156.