基于工程教育认证理念下《腐蚀与密封》课程的教学改革与思考研究

刘金东，林国庆，李浩荣，陈 庆

(吉林化工学院 机电工程学院，吉林 吉林 132022)

随着社会经济的快速发展，国家对创新型人才和复合型高级工程技术人才的需求大幅增加，如何培养学生解决复杂工程问题的能力和创新意识已成为全国相关高校面临的首要问题[1-3]。自2016年我国正式加入国际工程教育互认的《华盛顿协议》以来，复杂工程问题的解决能力就成为我国高校拟认证工程专业学生必须具备的核心能力[4]。为了更好吸收国际工程教育的新理念、进一步加强与国际教育互认，自2018年起，我校过程装备与控制工程专业也正式接轨工程教育认证，也已取得了一部分阶段性的进展。基于工程教育认证理念，过程装备与控制工程专业的各门课程将遵循工程教育认证体系下人才培养的理念进行改革与创新，将以学生发展为中心、以学生学习成果为导向和持续改进，以及培养学生解决工程问题能力作为核心培养的目标[5-6]。

腐蚀问题现已遍及国民经济的各个部门，大量的材料、构件和设备因腐蚀而损坏报废。腐蚀对化工等企业的危害极大，不仅在于金属资源受到损失，还在于正常生产受到影响，因腐蚀造成的设备事故对化工人员安全也会带来严重的威胁。因此，学习了解腐蚀产生的原因，掌握如何控制腐蚀对过程装备与控制工程专业的本科学生而言是极其重要的[7-8]。同样，化工设备密封问题也同样值得关注，每年因为化工设备泄露造成的经济及人员损失极大，各大化工泄露爆炸案例已经为人们多次敲响警钟，因此掌握化工设备密封技术、化工设备泄露检测技术对过程装备与控制工程专业的本科学生而言也同样意义重大[9]。

一、《腐蚀与密封》课程内容

《腐蚀与密封》课程是我校过程装备与控制工程专业学生大三上学期开设的一门必修的专业基础课程，选用闫康平教授主编的《过程装备腐蚀与防护》与蔡仁良教授主编的《过程装备密封技术》，理论授课共32学时。本课程具备涉及面广、综合性强、应用性强等特点。通过运用电化学腐蚀、化学腐蚀等知识，进行材料腐蚀的解析以及新型防腐蚀材料的开发、金属材料防腐蚀的分析与设计，研究非金属材料的特性，结合电化学保护的控制，实现对不同材料防腐，从而提高化工设备工程和工艺水平[10-11]。通过运用流体密封以及流体力学、金属工艺学、材料学等知识，进行流体密封原理的解析、密封原件的开发、合理密封结构分析与设计，研究不同流体密封技术以及不同密封原件特性，结合生产工艺流程的控制，实现防泄漏的目的，从而提高过程装备的工程和工艺水平[12]。本课程的课程目标主要体现于两个方面：首先，能够应用基础理论知识和所学的专业知识，进行材料防腐和密封的设计，并能分析和解决石化、机械等领域生产中的有关问题；其次，了解化工等行业的腐蚀和泄露危害及其对节能、环保和可持续发展的影响。以上两点可分别对应于过程装备与控制工程专业“设计/开发解决方案”和“环境和可持续发展”的两点毕业要求。因此，基于工程教育认证理念下将《腐蚀与密封》这门课程进行改革与创新对于过程装备与控制工程专业学生而言是十分必要的，也是迫在眉睫的。

二、《腐蚀与密封》课程学习现状

腐蚀与密封课程具有概念多、内容多、理论知识抽象，联系工程实际面广等特点，学生在学习过程中存在部分不尽如人意的情况。《腐蚀与密封》课程学习目前主要存在以下问题：

(一) 学生不够重视

由于大部分专业课均从本学期开始，部分学生更专注于“考试”课的学习，基本占据了学生学习的主要时间，而疏忽“考察”课的学习；部分学生学习效率不佳，处于应付状态，缺乏学习兴趣。也有一部分学生已经将学习的重心放到考研上面，对“考察”课缺乏重视。

(二) 课程教学内容多，学时少

《腐蚀与密封》课程分为两部分，其中腐蚀与防护部分需要讲授六章内容，密封部分需要讲授五章内容。主要涉及材料腐蚀的解析、非金属材料的特性、新型防腐蚀材料的开发、金属材料防腐蚀的分析与设计、流体密封以及流体力学、金属工艺学、材料学等方面知识。由于课程中涉及相关理论较多，内容较抽象，学生在有限的学时内难于较好的理解。

(三) 实践环节训练不足

由于腐蚀与密封课程不具备相应的实验课程，因此学生在了解、观察案例现象，分析具体理论方面存在一定困难，导致对该门课程缺乏足够的整体认识与正确理解。

(四) 师生互动薄弱

由于课程学时有限，教师为在有限时间完成相应教学计划，易出现“填鸭式”的教学模式进行理论教授，从而使学生易出现听课疲劳现象。

三、课程改革与思考

通过从深层次理解工程教育认证的内涵，总结吸取国内、外工程认证体系下人才培养模式经验，结合行业发展特点，构建迎合工程教育认证理念下课程的教学模式和体系；培养既懂专业知识和技能，又具有经营管理才能，具有较好过程装备与控制工程专业知识能力的专业人才；因此，在人才培养体系、课程体系、教学方法和手段等方面进行全方位的改革与探索。结合《腐蚀与密封》课程的现状及特点，进行了以下课程改革。

(一) 拓宽课程领域视野

《腐蚀与密封》课程授课教师通过网络等方式收集国内外本专业最新的研究进展，将科研成果与教学相融合，把科研实例带入课堂，扩展学生视野，提高学生学习兴趣，在学习基础理论知识的同时也能与科研实际相联系，培养学生以科学的研究思维分析问题，培养学生的创新意识。开展慕课，翻转课堂等新颖教学方式，利用网络资源，将网络中同类型精品课程的课程视频、课件传递给学生，调动学生学习积极性。

(二) 加强校企技术交流与合作

教师应加强与企业的技术交流与合作，可以不定期地到相关企业或实践基地挂职锻炼，一方面可以丰富教师自身的工程实践经历，将此期间的收获和经验在授课时与学生分享，让学生将所学内容尽快与社会接轨；另一方面通过赴企业学习也对本行业的先进技术和工艺有了新的认识和理解，丰富了教学内容，有助于提高教学质量。

(三) 推进团队协作意识

教学中对学生设立学习兴趣小组，每组几名同学要求结合科技论文检索课程知识搜索化工行业有关本门课程最新的实践案例，结合相关专业知识及本门课程知识分析案例形成主要原因，解决此类问题的具体措施等一系列方案，过程中实现“个人责任制”，每名同学负责各自环节，最后形成连贯的体系，培养学生团队协作、分析问题、解决问题能力，以达到OBE理念中“学生为心”的目的。教学中结合学习兴趣小组中学生出现的问题，以其他组同学进行评审的方式进行打分，由教师做评判，使学生具有分析运用、评审相关专业知识的能力，以达到OBE理念中“成果为导向”的目的。除了常规教学考核中的平时作业外，本课程实行大作业考核方案，要求学生以小组为单位，调研实际工程案例，分析原因，并以团队的形式提供其解决方案，此法提高了学生完成教学活动的积极性，锻炼了学生团队协作及沟通能力，使一些学生感到不能浑水摸鱼，不得不投入学习。

(四) 深化课程持续改进

通过智能教学平台，利用网上签到、评论区留言、随堂测验等方式实时了解学生的学习动态、学习效果。期末阶段利用智能网络平台得出学生学习效果数据，并结合课程计算达成度、质量分析报告等资料总结分析上一轮学习过程中学生存在的学习问题及不足，从而在新一轮课程中进行改进。同时，不断更新了解新工科背景下，国内外工程教育认证理念下课程设置的研究现状。对先前教学改革中出现的问题进行反思，重新查阅国内外工程教育认证理念下各高校的课程改革方式，设立方案，以达到OBE理念中“持续改进”的目的。通过课程多样化、评价过程体系化、学科交叉融合等方式探索在工程教育认证理念下《腐蚀与密封》课程的教学新体系。

(五) 引入课程思政

开展课程思政是以习近平总书记关于教育工作的重要论述为根本遵循，是构建德智体美劳全面培养的教育体系和高水平人才培养的有效切入，也是“三全育人”的重要抓手。课程中不仅应传递给学生以专业学术知识，同时也应将课程思政和素质教育作为另一要务，应培养当代大学生的爱国情怀，弘扬社会主义核心价值观。课程中还应不断引导学生树立正确的人生观、世界观，提高学生团队协作意识，培养学生树立自立自强自信的正确心态；也应给学生贯彻科技兴邦的奋进思想，加深学生对民族荣誉感的认知，从而调动学生学习积极性。鼓励学生勇于创新，不断突破，不断改进。将课程思政引入高校课堂是当代高等教育的必然举措，其可以使学生在培养爱国情怀的同时达到理论联系实际的最终目的。因此，在《腐蚀与密封》课程的未来教学中引入课程思政是不可或缺的。

四、结 语

材料腐蚀与设备密封泄露是化工设备常见现象，两者对设备本身、操作人员都危害极大。每年因为材料发生腐蚀，设备密封泄露等给人们带来的教训都是深刻的。因此，对于未来将从事化工行业的过程装备与工程专业学生而言，掌握材料防腐蚀技术、检测设备密封技术等相关知识是十分有必要的。通过《腐蚀与密封》课程的教学改革，从工程教育认证的理念角度出发，深入贯彻OBE理念，深化教学改革，改变传统的教学方式，以达到理论与实践相结合的教学目标，使学生能够更好地吸收本门专业知识，未来真正将此方面相关知识应用于实践中。