化学反应工程课程目标达成情况分析*

张峰榛，汤秀华，杨 虎，李敏娇，叶宇玲

(四川轻化工大学化学工程学院，四川 自贡 643000)

目前，在我国工程教育专业认证体系中，要求将基于成果导向的教育理念，即OBE(Outcomes-Based Education)理念贯穿在培养目标、课程体系、教学内容及课程评价等环节中[1-4]。课程评价是用科学的方法检查课程目标、实施等是否实现了教育目的，实现程度如何，以判定课程实施效果，并据此作出持续改进决策。课程目标达成度分析是一种定量分析方法，是目前工程教育专业认证中通行课程评价方式[5-7]。本文以四川轻化工大学2017届化学工程与工艺专业为例，对化学反应工程课程目标达成情况进行分析和评价。

1 化学反应工程课程目标达成情况分析方法和流程

以四川轻化工大学2017届化学工程与工艺专业为例，随机抽样20名学生。化学反应工程的课程目标达成情况分析的原始数据来源于学生平时情况、期末试卷的考核环节中所取得的成绩。采用定量分析法，依据化学反应工程的教学大纲和收集整理抽样学生的考核材料，获取学生考核取得的各课程目标成绩，统计课程达成情况，得到课程目标总体达成度值以及学生个体的达成度值，再对课程目标达成情况进行评价，找到课程目标短板并分析原因，为课程持续改进提供依据。

2 化学反应工程课程目标达成情况分析

化学反应工程课程目标与考核内容的一一对应关系如表1所示。

化学反应工程课程目标达成度计算如式(1)所示。

(1)

式(1)中，Ri为第i项课程目标达成度；ai为第i项课程目标对应期末的考核成绩；Ai为第i项课程目标对应期末考核成绩的总分值；w1为期末考核所占权重；bi为第i项课程目标对应的平时考核成绩；Bi为第i项课程目标对应的平时考核成绩总分值；w2为平时考核所占权重。

表1 化学反应工程课程目标与考核内容的关系Table 1 The relationship between the course objective and the assessments in Chemical reaction engineering

图1 化学反应工程课程目标总体达成度Fig.1 The overall objective achievement degreein Chemical reaction engineering

图1给出了化学反应工程课程目标总体达成度。可见，课程目标1、课程目标2、课程目标3的达成度分别为0.822、0.816和0.747，课程目标平均达成度为0.795，说明通过化学反应工程学习，学生能达到课程目标。不过，课程目标3的达成度低于平均达成度，说明课程目标3为短板。

课程目标1：学生对于先修课程如物理化学、化工原理、化工热力学等专业基础课掌握情况良好，同时也掌握了化学反应工程的基础知识。能将先修课程诸如化学反应热力学及动力学、物料衡算、热量衡算等知识应用到化学反应工程中。

课程目标2：学生对于化学反应工程的体系以及研究方法掌握情况良好。即对于化学反应工程所涉及的化学反应动力学、反应器的设计与分析、流动及传递过程对反应的影响三大主要内容；以及将化学反应本征特性与反应器特性结合，并通过适当的简化，建立数学模型的研究方法掌握良好。

课程目标3：学生基本掌握了诸如平行反应、连串反应等反应过程的优化，以及分析、初步设计反应器的方法。能够分析化学反应的最优工艺条件；能够利用所学专业知识分析不同流动特性的反应器对转化率的影响规律，但是对于选择针对某种化学反应的合适的反应器或反应器组合的方法的掌握，以及初步设计反应器等方面有待于进一步提高。

图2～图4分别是抽样学生个体化学反应工程课程目标1、2、3达成度散点图。通过计算分析可获得抽样学生化学反应工程课程1、2、3达成度的方差分别为：0.084、0.120、0.076。可知学生对课程目标2达成度离散趋势更显著，这表明学生对于化学反应工程理论体系的理解及研究方法的掌握存在明显的个体差异，这可能是由于化学反应工程模型化的抽象研究方法对学生涉及数学和工程学方面的先修课程的基础要求更高所致。由图2～图4可以看出，绝大部分学生能够达成课程目标要求，但部分学生达成情况相对较低，如有1名学生的课程目标1达成度低于0.7；有2名学生的课程目标2达成度低于0.7，其达成度分别为0.561和0.452；有5名学生的课程目标3达成度低于0.7。原因分析：课程目标达成度低于0.7的学生对于化学工程专业基础知识较薄弱，对课程内容、体系及研究方法掌握不够，综合应用分析能力有所欠缺。

基于化学反应工程课程目标达成度分析，为了后续达到更好的教学效果，还需注意：(1) 教师在进行下一个教学任务时，提前通知学生复习先修课程所涉及的相关知识；(2) 教学过程中应多结合工程实例，用通俗易懂的方式授课，将复杂问题简单化，抽象问题形象化。

图2 学生个体课程目标1达成度散点图Fig.2 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 1

图3 学生个体课程目标2达成度散点图Fig.3 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 2

图4 学生个体课程目标3达成度散点图Fig.4 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 3

3 结 语

课程目标达成度是毕业要求达成度评价的基础，也反映了专业培养学生课程学习效果。科学的分析课程目标达成度是达到工程教育专业认证标准与否的重要依据。构建合理的课程达成度分析评价机制，采用定量的分析方法，可得到更可信的评价结果，其结果可用于后续教学内容、教学方法、教学过程以及教学考核的持续改性，以优化课程教学质量，最终达到专业培养目标的要求。