Laboratory instruction is a core component of the training of chemical engineers. The hands-on experiences in the laboratory are designed to facilitate the development of critical analytical skills, establish links between theory and reality, and develop transferrable skills. In the Department of Chemical and Biological Engineering (CHBE) at the University of British Columbia (UBC), the senior laboratory course was designed using a Problem-Based Laboratory (PBL) approach to shift part of the responsibility for the learning experience from the instructor to the students, with the aim to improve learning outcomes. In this course, student teams perform 10-week open-ended labs in which they design and execute unique experimental plans to address industrially relevant problem statements. This course leverages student autonomy and ownership of their work, the flexibility of deliverables, and low-stakes opportunities to make and fix mistakes to increase student engagement, which in turn facilitates the development of critical thinking and decision-making skills and increases student confidence in their engineering abilities. This paper synthesizes student feedback, performance data, instructor observations, and logistical experiences over several iterations of this course to identify the key elements required for the successful implementation of PBL instruction. The rationale for this shift in pedagogical approaches, the pedagogical grounding underpinning this design, the basic course structure and its reception by students, and the main challenges of this type of course implementation in chemical engineering are also presented.

中文翻译：

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实验室实验：化学工程中基于问题的实验室教学整合的实践和教学考虑

实验室指导是化学工程师培训的核心组成部分。实验室的实践经验旨在促进关键分析技能的发展，建立理论与现实之间的联系，并发展可转移的技能。在英属哥伦比亚大学（UBC）化学与生物工程系（CHBE），高级实验室课程的设计采用基于问题的实验室（PBL）方法，将部分学习经验的责任从教师身上转移以提高学生的学习成果为目标。在本课程中，学生团队进行为期 10 周的开放式实验室，他们在其中设计和执行独特的实验计划以解决与工业相关的问题陈述。本课程利用学生对工作的自主权和所有权、可交付成果的灵活性以及犯错和改正错误的低风险机会来提高学生的参与度，从而促进批判性思维和决策技能的发展，并增强学生对工作的信心他们的工程能力。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。可交付成果的灵活性，以及​​犯错和改正错误的低风险机会，以提高学生的参与度，这反过来又促进了批判性思维和决策技能的发展，并增强了学生对其工程能力的信心。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。可交付成果的灵活性，以及​​犯错和改正错误的低风险机会，以提高学生的参与度，这反过来又促进了批判性思维和决策技能的发展，并增强了学生对其工程能力的信心。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。犯错误和纠正错误的低风险机会，以提高学生的参与度，这反过来又促进了批判性思维和决策技能的发展，并增加了学生对其工程能力的信心。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。犯错误和纠正错误的低风险机会，以提高学生的参与度，这反过来又促进了批判性思维和决策技能的发展，并增加了学生对其工程能力的信心。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。这反过来又促进了批判性思维和决策技能的发展，并增强了学生对其工程能力的信心。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。这反过来又促进了批判性思维和决策技能的发展，并增强了学生对其工程能力的信心。本文综合了本课程多次迭代中的学生反馈、表现数据、教师观察和后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。以及本课程多次迭代的后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。以及本课程多次迭代的后勤经验，以确定成功实施 PBL 教学所需的关键要素。还介绍了这种教学方法转变的基本原理、支持这种设计的教学基础、基本课程结构及其对学生的接受程度，以及化学工程中此类课程实施的主要挑战。