基于化工专业认证的化工热力学课程教学改革*

黄伟莉，谢　颖，吴世逵

(广东石油化工学院化学工程学院，广东　茂名　525000)



基于化工专业认证的化工热力学课程教学改革*

黄伟莉，谢颖，吴世逵

(广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000)

化工热力学在整个化工类课程体系中起着核心作用。为了提高化工热力学课程对化工专业认证中相关毕业要求的支撑度，我们对化工热力学课程进行了教学改革，修订了教学大纲和考试大纲，建立了案例库和试题库，进行了师资队伍建设，优化了课本内容，在教学的各环节中持续改进以提高教学质量，在实践中取得了良好的教学效果。

化工热力学；化工专业认证；教学改革

近年来，我国参照有关《华盛顿协议》成员国的做法，开展了面向我国本科教育专业进行工程教育专业认证工作。工程教育认证的目的有三个：一是推进工程教育改革，进一步提高工程教育质量；二是促进工程教育与行业企业的联系与合作，增强工程人才培养对经济社会发展的适应性；三是促进工程教育的国际互认，提升工程教育的国际竞争力[1]。我校的化学工程与工艺专业是国家级特色专业建设点，教育部第2批“卓越工程师教育培养计划”试点专业，从2010级开始试点，采用“3+1”培养模式，教学和科研都具有明显的石油化工特色。经过几年的专业建设，本专业2015年向工程教育专业认证协会提交了工程教育认证的申请，2016年3月提交了工程教育认证自评报告。本文以我校化学工程学院化学工程与工艺专业的本科生为研究对象，围绕我校化工专业认证与卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学中贯彻工程实践能力培养的实施办法进行了总结。

1　围绕工程教育认证对化工热力学课程的毕业要求修订教学大纲和考试大纲

化工热力学作为专业基础课在整个化工类课程体系中起着核心作用，是基础课和专业课之间不可缺少的“桥梁与纽带”。同时，化工热力学又是应用性很强的课程，它的内容是后续化工分离过程、化学反应工程等课程的重要基础，其核心任务在于培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生将热力学基本原理应用于化工技术领域的能力[2]。化工热力学课程所对应的工程认证毕业要求有两点：①工程知识，即对化工生产过程或设备进行设计计算，能运用专业知识，对典型石油化工工程问题进行分析；②问题分析，即能识别典型石油化工生产过程中存在的问题，能运用化学工程与工艺基本原理，寻求多种解决问题的方案。具体到本课程，就是要求学生要具备以下能力：运用热力学原理对化工过程中各设备所消耗的能量(包括能量的传递、转化和损失)进行分析和计算，以确定能量消耗的数量、分布及原因，为改进生产工艺，确保能量的合理利用提供理论依据；通过热力学性质的基本微分方程和流体的p-V-T关系式，计算流体的T、p、H等热力学性质，为化工过程的分析、研究和设计提供基础数据；测量、关联与推算不同条件下物质的平衡性质，确定相平衡条件，计算平衡各相的组成，为蒸馏、吸收、萃取等化工单元操作提供必要的平衡数据[3]。为此化工热力学课程重新修订了教学大纲和考试大纲，在课堂教学和命题中严格按照大纲的要求进行。

2　在工程实践中提高教师工程素养，建立案例库和试题库

工程教育认证强调以学生为中心，课程教学内容要根据对学生的毕业要求选择和设计，事实上，以学生为中心的教育理念决定了教育质量评价的落脚点在于学生学习成果即学生能力的提升上[1]。这就要求教师要提升教学效果，让学生听得懂，用得到，这对教师的素质，尤其是工程经验以及理论教学和实际运用之间的相互转换要求较高，而这正是现在青年教师薄弱的环节。本课程组在任课教师基本稳定的情况下，主要采用加大校企合作力度，并利用教师带队下厂实习，教学和指导成人教育学生毕业论文等方式让教师有更多的机会与企业，与企业员工接触，了解企业生产现状及化工热力学在生产中的应用，搜索案例，建立案例库，并分章节分题型进行命题建立了试题库，上传到学校精品资源共享课的网站上以方便学生的学习和复习，命题紧扣知识点，强调应用型和综合性，例如在合理用能这一节，在按质用能、多次用能、选择最佳过程推动力及综合用能各方面都能从石油化工生产中找到实例[4]，在命题中凸显石油化工特色，以培养适应石油化工行业发展需要的卓越工程师后备人才。

3　以持续改进促进教学质量不断提升

工程教育认证不仅关注接受认证专业的现状，更强调该专业必须具有持续改进机制，并以此不断提升教育教学质量。持续改进是一种经常性的质量改善活动，可以发生在卓越工程师培养过程中的任何环节[5]。工程认证是坚持全体学生共同达标，为此，我们首先要对学生的能力、水平有所了解，先安排学生对物理化学和化工原理中与化工热力学相关的内容进行摸底考察，了解学生的基础和薄弱环节，有针对性地开展教学；在课堂教学中以新修订的大纲为依据优化教学内容，在学时有限的情况下加强与其他专业课任课教师的沟通，进行课程整合。热力学性质计算和化工过程模拟分析都可以借助化工软件来实现，用化工软件来辅助计算可放在化工计算课程中完成，例如用Math-ematica软件求解立方型状态方程的根，用AspenPlus软件进行气液相平衡计算；在教学中注重引入案例，训练学生运用热力学的思维解决相关问题，从点到线到面将知识串联起来运用；合理命题，对化工11级和化工12级的期末考试试卷进行了毕业要求达成度评价，通过数据分析，找出有利于毕业目标达成的题型和题目，反映出题目和毕业要求达成的差距以指导命题。

4　帮助学生建立终身学习的能力

学生具有自主学习和终身学习的意识，才能适应发展的要求。化工热力学课程的主要目的是为学生提供解决实际问题的热力学方法，在化工设计、化工计算、毕业设计及毕业后经常需要用到化工热力学进行定性描述和定量计算，要在教学过程中训练学生在遇到生产、生活中的问题时，能够有意识的用化工热力学的知识来解决，在学习-应用-再学习的过程中，真正掌握热力学知识。

5　结　语

为了发挥化工热力学在整个化工类课程体系中的核心地位，提高教学质量，我们在教学中以化工专业工程教育认证对化工热力学课程支撑毕业目标的要求为依据，加大了教学改革的力度，通过教学环节、过程监控和质量评价多方面促进毕业要求的达成，在以后的教学过程中，要进一步优化教学模式，特别要注重解决实际问题能力的提高，以培养具有较强工程实践能力和对现代企业的生产过程进行模拟优化、新工艺及新产品设计研发的创新能力，以及具有高度社会责任感、一定的国际化视野、良好团结协作精神、良好的道德文化修养和健康的身心素质，适应石油化工行业发展需要的卓越工程师后备人才。

[1]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究,2015(2):10-19.

[2]金士威,肖磊,杨小俊,等.化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学改革[J].科教导刊,2015(1):115-116.

[3]常贺英,马沛生.论化工热力学在化工类课程体系中的核心作用[J].化工高等教育,2005(4):28-30.

[4]刘维康,魏寿彭,李宇龙,等.化工热力学与石油化工节能[J].化工高等教育,2014,41(4): 47-48.

[5]林健.卓越工程师培养的质量保障(下)[J].高等工程教育研究,2013(2):24-40.

Teaching Reform of Chemical Thermodynamics BasedonChemicalProfessionalCertification*

HUANG Wei-li, XIE Ying, WU Shi-kui

(College of Chemical Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology,Guangdong Maoming 525000, China)

Chemicalthermodynamicsplaysacentralroleinthewholecurriculumsystemofchemicalindustrialtype.Inordertoenhancethesupportingdegreeofchemicalthermodynamicstorelevantrequirementsforgraduationinchemicalprofessionalcertification,thechemicalthermodynamicscourseteachingreformwasconducted,teachingsyllabusandexaminationsyllabuswererevised,acasebaseandatestbankwerebuilt,theteachingstaffwasexplorated,textbookswereoptimizedandcontinuallyimprovedineveryteachinglinkinordertoenhanceteachingquality,andobtainedfavorableresultinpractice.

chemicalthermodynamics;chemicalprofessionalcertification;teachingreform

广东石油化工学院教育教学改革研究项目“卓越计划”实施效果分析与专业课程教学改革与实践”(2014)；广东石油化工学院化工热力学精品资源共享课(2015)；广东省应用型人才培养示范专业(2014)；广东石油化工学院教育教学改革研究项目“基于工程教育认证的化工热力学课程考核改革与实践”(2016)。

黄伟莉(1976-)，女，副教授，主要从事石油化工工艺及催化剂开发。

G642

A

1001-9677(2016)013-0199-02