基于专业认证的《化学工艺学》课程教学大纲设计与制定

＊向婷 袁正求 曾令玮 曾坚贤 周虎 刘国清*

（1.湖南科技大学教务处 湖南 411201 2.湖南科技大学化学化工学院 湖南 411201 3.湖南科技大学化学与化工创新创业教育中心 湖南 411201）

具有国际实质等效的工程教育专业认证，是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。2013年中国加入《华盛顿协议》以来，一直致力于促进高等学校工程教育质量的提高，2016年成为该协议第18个正式会员。在此之后，教育部组织专家组，相继形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”。高等教育学界以此为依据，积极推进新工科建设，工程教育专业认证的重要性不言而喻[2-3]。

《化学工艺学》专门研究化工产品生产工艺、原理、方法、特点与应用之间相互关系和一般规律，是化学工程与工艺专业的专业主干课程。本课程是化学工程与工艺及相关专业的一门重要技术基础课程，在学生对化工基础知识的综合运用、化工专业能力和素质培养体系中，占有十分重要的地位[4-5]。学生在以后的生产与开发研究工作中能够开拓思路，触类旁通，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好的满足社会需要。

课程教学大纲是执行专业人才培养方案、实现课程目标的教学指导性文件，是教师进行课程教学工作的指南，也是征订教材以及教学质量评价与管理的主要依据。本文基于工程专业认证标准与要求，依据OBE理念，依托我校国家级一流本科专业建设点-化学工程与工艺专业（含卓越计划），介绍了《化学工艺学》课程教学大纲的设计制定思路及相关内容，以期为本专业其余专业主干课程教学大纲的修订提供参考与借鉴。

1.课程名称、学时与学分

依据教育部2018年公布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中对于化工类专业核心课程建议，《化学工艺学》课时不少于32学时，学分不少于2。教学系将原有《化工工艺学》按照该标准命名为《化学工艺学》；在制定培养方案过程中，同时考虑本校化学工程与工艺专业在该门课程上的传统与优势，确定化学工程与工艺专业《化学工艺学》课时48学时，学分3；化学工程与工艺（卓越计划）专业则因较为注重学生科研创新和工程实践能力的培养，同时受整体学分限制，《化学工艺学B》课时降为40学时，学分2.5。教学系充分考虑《化学工艺学》与本专业其余专业课程的上下衔接关系与教学规律，将化学工程与工艺专业（含卓越计划）该门课程开课学期定为第六学期。

2.课程目标

(1)课程目标的制定与修订

课程教学大纲的制定在本科专业人才培养方案确定后进行。专业组织教师多次研讨，建立《化学工程与工艺专业课程目标修订制度》，提供课程目标建立及修订的制度保障。专业课程组教师则依据人才培养方案中该门课程应支撑毕业要求观测点及现有教学内容，进行相关补充完善，确定该门课程的教学目标，主要考虑因素为课程目标是否形成对分配毕业要求观测点的有效支撑、学生能力培养及现实操作的可行性。同时专业贯彻以学生为中心的教学理念，从授课学生的角度出发，综合学生的学习意愿与学习基础，切实可行制定课程学习目标，将知识掌握和能力培养有机结合。在经历一轮以上课程教学后，课程组教师依据学生反馈、教师意见及课程目标达成分析报告，对于课程目标进行进一步修改与完善，与时俱进，以达到持续改进的目的。

(2)课程目标具体内容

教学系组织全体专业教师多次讨论，确定各门课程与化学工程与工艺专业毕业要求内涵观测点中的支撑对应关系。依据《化学工艺学》对于毕业要求内涵观测点的支撑，同时综合考虑本专业开设该门课程的传统沿革，确定《化学工艺学》课程目标具体内容为：①使学生了解本课程的研究对象、内容以及地位、任务和作用。通过查阅资料，了解化工科学史年鉴及化学工业的发展趋势，明确自己的社会责任和历史使命。②培养学生树立独立设计、独立思考和独立解决问题的意识，培养学生从典型化工生产工艺中，总结规律，开拓创新，具备技术创新的能力。③培养学生具备将新型化工生产技术、产品、工艺管理融会贯通的素质，使学生了解基本化工生产工艺通用规律。④使学生具有与本课程有关的解题、运算和使用技术资料等方面的基本技能，并初步具备解决较复杂的化工生产与管理、分析问题的能力。⑤使学生掌握化学工艺相关化工生产与科研技术，了解工程问题的多学科技术背景特点。⑥使学生能够结合实际化工生产，树立节能、绿色、环保等可持续发展理念，对有关化工生产与设计学科方面的工程常识，重要技术成就及学科新的发展趋向有所了解。其中，课程思政目标糅合在课程目标1与课程目标6中，主要针对学生的工程素养与工程职业道德，能够学有所长，学有所用，达到“守好一段渠，种好责任田”的目的。

(3)课程目标与毕业要求内涵观测点的对应关系

依据工程教育专业认证理念，课程目标支撑专业学生毕业要求，而毕业要求进一步支撑专业人才培养目标。多个毕业要求可以支撑同一个专业人才培养目标，多个课程目标可以支撑同一个毕业要求内涵观测点，但是反向不被允许。以此为准则，依据课程教学内容与课程学习目标，《化学工艺学》课题组老师经过广泛调研与认真讨论，确定本门课程支撑的相关毕业要求内涵点，并建立课程目标与对应毕业要求内涵观测点的支撑关系及强度如表1所示。

由表1可以看出，《化学工艺学》课程主要支撑5个毕业要求，其中内涵观测点2.3和内涵观测点7.1为强支撑，分别为对于课程目标3与课程目标6的提升与强化，直接对应的主要教学内容为“无机化工工艺单元与有机化工工艺单元”及“绿色化工”。因此，在相应的课程教学学时安排中，也会进行适当加强，并多样化教学方法与手段，加强教学效果，提高学生相关能力。

表1 《化学工艺学》课程目标与对应毕业要求内涵观测点的支撑关系及强度

3.教学内容

依据OBE教学理念，综合教学实践，《化学工艺学》理论教学内容主要分为4部分：化学工艺基础（8学时）、绿色化工（8学时）、无机化工工艺单元（16学时）和有机化工工艺单元（12学时）。化学工艺基础支撑课程目标1、2与4，对应毕业要求1与3，要求学生了解化学工业的主要原料资源提炼及加工利用过程与主要产品用途。掌握化工过程的含义及主要效率指标，工艺流程的基本概念，催化剂的性能及使用等知识。熟练掌握工艺流程的组织方法与步骤，工艺管理的内涵与内容，工艺参数的选择方法（反应条件对化学平衡和反应速度的影响），反应过程的物料衡算和热量衡算的基本方法与步骤；绿色化学主要支撑课程目标1与6，对应毕业要求1与7，则要求了解绿色化学与清洁生产基本概念。掌握绿色化学的原则及主要内容，原子经济型的基本概念，绿色化工评估指标等知识。熟练掌握化学品生命周期评价的步骤，清洁生产的内涵与内容，绿色化工过程的选择方法。化工工艺生产单元部分为本门课程教学内容的重点，覆盖所有课程目标，且直接支撑毕业要求1至4。无机化工工艺单元主要包括合成氨及纯碱与烧碱。有机化工生产工艺单元包括烃类热裂解、催化加氢与脱氢、氧化、氯化及聚合物生产工艺等。经过工艺单元学习，要求学生熟悉化工产品的各种生产工艺流程、反应原理、三废处理及使用设备，并能独立进行相关计算与设计，具备解决化工工艺方面复杂问题的能力。

此外，《化学工艺学》的实验部分独立开设3个实验项目，8学时，包含于《化学工程与工艺专业实验》中，主要包括：乙苯脱氢制苯乙烯实验（3学时）、乙苯脱氢产物的气相色谱分析实验（2学时）和球形γ-Al2O3的制备实验（3学时）。乙苯脱氢制苯乙烯要求学生了解乙苯脱氢过程，设计合理工艺流程，并安装好实验装置；学会稳定操作条件的方法；作出反应温度对转化率、选择性、收率的影响曲线图。气相色谱分析实验则要求学生了解气相色谱的基本原理和操作方法；了解气相色谱仪的基本构成单元和各单元的作用；掌握内标法定量的基本原理和操作方法。球形γ-Al2O3的制备实验要求学生掌握球形γ-Al2O3的制备方法，了解沉淀法制备催化剂的基本原理；掌握羟胺成型的方法。

4.课程考核方式

表2 《化学工艺学》课程考核内容及分值分配

教学系制定了相关规章制度，对于课程考核方式及相关事宜进行了规范。《化学工艺学》课程成绩评定采用百分制计，其中期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩占总成绩的30%。在期末考试前，授课教师提交课程考试（考核）合理性审核表，主要内容包括考试（考核）内容是否与教学大纲符合、形式是否合理、内容是否覆盖课程目标和毕业要求指标点及是否体现专业复杂工程问题解决能力等。合理性审核表提交教学系主任和教学副院长进行两级审核。考试试卷题型严格按照该门课程对应课程目标分类，各课程目标占分及题型严格依据教学大纲进行，以确定试题的难度、深度和广度，保证试题的科学性、规范性，重点考核运用知识分析、解决化工专业复杂工程问题的能力。平时成绩包括作业、课堂提问与随堂小测试等。另外在课程结束时，授课教师会对学生发放调查问卷，调研该门课程学生自评课程目标达成度，从侧面印证课程考试+平时成绩呈现课程目标达成情况。本课程对应课程目标设置的考核内容以及分值分配明细如表2所示。此外，教学大纲还对于课程考试试题类型分布及评分标准、作业评分标准均进行了相关规定。

5.结语

本文基于化学工程与工艺专业核心课程《化学工艺学》，对符合本科教学国家质量标准、工程专业认证标准与OBE理念的课程教学大纲进行了设计与制定，为本专业其余专业主干课程教学大纲的制定提供参考与借鉴，从而为面向产出的教学质量管理与评价机制提供制度保障，有利于提高教学质量，培养出具备解决化工专业复杂工程问题能力的高素质应用型工程技术人才。