与工程教育专业认证接轨的化工原理课程改革与教学探索

摘 要：本文分析了化工原理课程本科教育中存在的问题，着重探索了与工程教育专业认证接轨的化工原理课程体系及评价体系，根据课程改革前后的达成度对比，给出课程改革的效果及持续改进的方法。

关键词：工程教育专业认证；过程装备与控制工程；化工原理；达成度；持续改进

一、 引言

工程教育认证是高等教育认证的重要组成部分。我国工程教育认证工作在教育部主管的中国工程教育专业认证协会的带领下，在近几年已经不断完善工程教育认证体系，更好地保障我国工程教育人才培养质量，提高工程教育对产业发展的适应性，为国家经济社会发展和工业建设作出贡献。

统计表明，2014至2017年分别有137、156、200、375个高校专业向协会提出有效的认证申请，其中前两年已分别有122、131个专业成功通过协会的专业认证，一次认证有效期为三年。2018年工程教育认证申请受理专业已达574个，专业申请数量的大幅增长，表明工程专业认证工作得到了广大高校普遍认可，专业申请工程认证的积极性高涨。

就笔者所在过程装备与控制工程专业而言，从2010年至今，该专业已有21次通过专业认证，覆盖国内如浙江大学等16所知名高校。仅2017年，通过过程装备与控制工程专业认证的学校就有6所，表明了国内高校过程装备与控制工程专业对工程专业认证工作的重视和认可，以及认证协会对本专业的高度重视和丰硕成果。

我校过程装备与控制工程专业作为机械工程学院四个本科教育专业之一，前身为食品机械专业，是我国最早开始食品机械专业人才培养的单位之一。1958年即开始食品机械专业人才培养，为我国食品、轻工机械行业培养了一大批优秀技术人才，在行业内享有很高声誉。

在过程装备与控制工程专业的培养计划中，化工原理课程占据着十分重要的地位，在专业培养达成度方面属于强支撑课程。然而，随着时代的推进以及教研室的发展，该课程教学中存在的问题逐渐暴露出来。本文基于工程教育专业认证的理念和要求，针对化工原理课程开展了相应的教学改革实践，并作相应的总结和探讨。

二、 化工原理教学中存在的主要问题

（一） 课程体系不够紧密

1998年全国开展化工高等教育改革，改革探讨了培养面向21世纪高等化工创新人才的方式，去建立培养方案，对课程体系进行优化改革，建立面向21世纪的新的课程体系。借此，国内高校主要构建了两种课程体系来教授化工原理方面的内容，一是构建以化工原理（上）、化工原理（下）、化工原理实验为子课程的体系；另一种是以化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工基础实验为子课程的体系。譬如，天津大学即以后者打造了一系列配套教材教辅、在线课程等，形成了较为完整、特色鲜明的化工原理课程教学品牌。

我校过程装备与控制工程专业化工原理方面内容在21世纪初即拆分为流体力学、传热与传质、分离技术、过程单元操作实验，本意是强调化工原理课程内容的重要性，从食品机械、轻工专业特色来讲授更切合应用背景的课程。然而，该体系与其他高校的课程培养目标有一定差异，导致培养出的毕业生在进入研究生学习时衔接上会有一定的困难。更突显的是，拆分成四门子课程后，学习内容的衔接不够紧密，包括理论学习与实验实践教学环节，习题、考试等教学环节主要针对课本知识，较少地结合了实验、工程实践相关进行考查。譬如，在进行恒压过滤实验时，要求学生具备恒压过滤的特点及过滤速率方程等基础知识，如果将实验与理论课分开设置，则会导致该部分内容的重复讲述。此外，由于课时安排的原因，分离技术课程教学无法完整地涵盖化工原理（下）中的传质与分离内容，这也进一步限制了学生在毕业设计环节课题开展的广泛性。

（二） 课程评价体系不健全

在基于OBE理念的毕业要求指标点未明确之前，课程缺乏与培养目标相应的支撑和权重系数。这导致化工原理课程在课程体系中的重要作用不够突出。作为专业的核心基础课程，化工原理支撑了标准中涵盖基础知识、模型论证、设备设计与创新、实验操作与分析的前四点要求中的指标点。然而，课程的评价体系较为笼统，并未明确与工程认证相应要求的关系，及指标点的权重等。在实验方面，则缺乏对学生出勤、实验技能、实验报告方面更细致明确的考核标准。

三、 改进方法与措施

（一） 改进课程体系设置与授课内容

为了解决课程体系存在的问题，分离技术与过程单元操作实验两门课程进行合并，将过程工业中“三传一反”的单元操作内容结合起来。增加一定学时，保证涵盖重要的化工单元操作教学内容，弥补分离技术课程由于短学时未能涵盖的吸收等章节内容。此外，采用国内较为通用版本的优秀教材，以保证所授内容的通用性和延续性。

（二） 完善课程评价体系

采用与工程教育专业认证接轨的化工原理课程评价标准，修订与毕业指标点对应的支撑关系与权重，使之与专业课程体系的关联度矩阵相匹配。修订与工程认证匹配的化工原理课程教学大纲，明确课程目标与毕业指标点的对应关系，明确课程内容章节对指标点达成度的支撑关系。对理论课程，重新修订平时、实验、考试的课程考核比例，更多地强调在课程教学过程、实验实践过程中的教学追踪。考试试题与指标点相匹配，并根据评分给出每个指标点的达成度数据。

四、 结果分析

基于上述课程改革方案，对实施前后两级本专业学生的课程达成度进行比较，分析课程改革结果。根据支撑及权重因子，计算得基础知识与模型理解、装备计算与设计、实验设计与开展、数据分析与解释四个方面的达成度测评价值。课改前，分别为0.740、0.750、0.825、0.825，课改后，分别为0.795、0.753、0.875、0.875。可见在课改后，本课程的达成度都有所提高。

具体地，在基础知识的掌握方面的提升较为明显，这也得益于课程体系更加紧凑，课程教学内容整体性的加强。在装备的计算分析方面，达成度略微有所提升，一方面可能是平时习题与课本知识、考试试题的延续性不够，需要进一步针对工程认证的要求进行匹配。在实验方面，实验的设计与开展、数据分析与解释评价达成度都有所提升，得益于评价体系的完善，对学生在各个教学环节要求的加强。

五、 总结与持续改进

本文从化工原理课程本科教育中存在的问题入手，基于工程教育专业认证视角，探索了符合认证要求的化工原理课程体系及评价体系的改革，从达成度评价结果反映出了课改的正向效果。但是，按照认证要求还需进一步持续改进，从课程考核及学生调研发现，目前还存在着课时安排前松后紧、学生装备设计计算能力不强、实验数据分析不透彻等问题。譬如，目前课程实验数目涵盖的单元操作不够全面，可以采用虛拟仿真等创新型在线实验授课方式来加强实验实践教学环节。通过课程的持续改进，从而达到培养有轻化工特色的过程装备与控制工程复合型、工程应用型高级专门人才。

参考文献：

[1]戴益民，李浔，张跃飞，黄灵芝，申雄军，魏超.专业认证背景下化工原理实验工程素质的培养[J].化工高等教育，2013，30（4）：39-41.

[2]蒋建中，徐倩倩.工程认证背景下化工原理实验教学改革[J].广东化工，2017（21）：165-166.

[3]刘建周，丁玉，孟献梁，秦志红，闫新龙，冯锐.从工程专业认证的视角实践化工原理课程教与学[J].广州化工，2017（12）.

[4]杨新俊，政伟，宋春芳.基于工程教育专业认证的流体力学课程教学探索与改革[J].考试周刊，2017（87）.

作者简介：

袁方洋，崔政伟，戴宁，江苏省无锡市，江南大学机械工程学院。