工程教育专业认证背景下化工类专业教学模式的提升

李亚楠，刘 斌

(西安工程大学 环境与化学工程学院，陕西 西安 710048)

建立教育评估体系和多样化评价模式是监督当代高等教育质量持续改进的有效方法，认证是一个评估过程，是对从事专业工作的职前教育进行质量评估，保证高等院校专业的教学计划和预先拟定的合格标准相符合，并确认教学活动可达到预期教学效果[1]。工程认证是由专口协会和专业领域的教育工作者对高校开设的工程专业教育进行的认证，目的是保证工程教育的质量。工程认证是面向全体学生的合格性认证，认证结论没有可比性，不划分等级亦不代表水平差异，认证的有效期限有分为三年、六年两类。

现行的《工程教育认证标准》是中国工程教育认证协会于2012年7月颁布实施的[2]，由通用标准和专业补充标准两部分构成，通用标准是所有工程专业的基本要求，专业补充标准是根据不同专业的特点在通用标准的基础上进行补充。通用标准和化工与制药类专业的补充标准都重点说明了课程体系的详细要求[3]，化工与制药类专业的课程的种类主要分为理论课、实验课、实习和课程设计，传统的教学模式存在有一些问题，已经不能满足工程教育专业认证的以学生为中心的核心理念，所以针对各个种类的课程，新的教学模式已经逐步出现。

1 理论课程

传统的理论课程以老师课堂教学为主，作业和答疑辅助课堂教学，这种教学方式枯燥乏味，学生学习的兴趣低，导致掌握的知识量较少，理论知识的实践应用能力更差。理论课新的教学模式有微课、慕课、在线课堂和课程网站[4]等多种形式，公共基础课、专业基础课和专业核心课等理论课都可以将传统的课堂教学和新的教学模式结合的方式教学，能大大提高学生主动学习的兴趣和热情，增强理论知识的学习效果，同时学生可以自主的选择学习的时间和地点。通过课后习题的练习，进一步巩固所学的理论知识，培养学生理论联系实际问题的能力。通过新的多种形式的教学模式的结合，将学生培养为满足工程专业教育认证通用标准中的毕业要求的12个方面。

2 实验课程

实验课程是化工类专业最初且最重要的实践环节之一，目的是为了培养学生的实践操作能力，化工类专业的实验课分为基础化学实验(无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验和物理化学实验)和化工实验(化工原理实验和化工专业实验)。化工实验存在着设备大、操作条件苛刻、数据处理繁琐和实验成绩难以评价等特点。为了解决上述问题，针对每个化工实验，开发相应的程序，进而自动控制实验中的各个工艺参数和操作条件，进而读取并记录数据，避免了学生因操作不当造成的设备损坏及安全问题，实验结束之后，通过对在线相关思考题的答题，进而对本次实验的操作成绩进行最终评定。同时将软件处理的数据和实际计算的结果作比较[5]。

3 实习与实践

实习与实践是将课堂所学的理论知识向实际生产应用的一个过程，化工类专业的实习分为金工实习、安全实习和生产实习，实习主要是培养学生对化工行业实际生产过程中安全、工艺、操作和控制等方面进行全面的了解，但化工行业[6]具有高温高压的操作工艺条件以及易燃易爆的生产环境，本身就存在一定的风险，出于对学生安全的负责，通常也只是对学生进行安全教育、参观实习及远距离的观察，更不可能让学生在操作岗位上进行操作和顶岗实习，这样实习效果大大降低。为了解决存在的问题，应在实习的过程增加离线虚拟仿真环节，在学生熟悉了生产的原理、工艺和安全的理论知识后，进而对学生进行离线虚拟仿真环节，能更清晰更形象地让学生明白整个工艺流程及安全风险，为学生的现场参观实习和现场操作奠定基础。

4 课程设计与学术竞赛

根据《高等学校本科化工类专业教学质量国家标准》和工程认证的基本要求，要增大培养学生的实践能力及终身学习的能力，应积极鼓励学生多参与学术竞赛，学术竞赛扩展了课程设计类的课程，增强了学生的专业理论知识，同时还能将所学的理论知识用来解决实际问题，进一步提升学生的团队协作、互帮互助和综合能力，为进入社会工作打下坚实的基础。化工类相关的学术竞赛有全国大学生化工设计竞赛[7]、Chem-E-Car竞赛、全国大学生化工实验大赛和全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等。2018年的全国大学生化工设计竞赛的题目为“为某大型石化综合企业设计一座分厂，以异丁烯为原料生产非燃料油用途的有机化工产品”。学生通过组队进行化工厂及车间的全部设计，主要包括工艺流程设计、物料衡算和能量衡算、工艺物料平衡图(PFD)、管道仪表流程图(PID)、车间布置、管道布置、厂区布置、经济核算、环境评估、安全性评估等方面，并将化工的专业知识(热力学、动力学、分离、设备、经济和安全等)和专业性软件(Aspen Plus、AutoCAD、Cup Tower、PDMS、Matlab和HAZOP等)应用于整个设计过程，综合提升学生的工程实践能力。

5 结论

根据《工程教育认证标准》的通用标准和化工与制药类专业的补充标准的课程体系具体要求，针对不同性质的课程类型，结合互联网的迅速发展和化工行业对学生工程实践能力的需求，涌现了新的教学模式，将传统的教学模式和新的教学模式相结合，能进一步符合《化工类专业教学质量国家标准》和《工程专业教育认证》中对学生培养的要求，同时能提升学生的专业知识能力、工程思维以及综合能力，进而培养出适应社会和化工行业的需求优秀毕业生。