工程教育專業(yè)認證背景下化工類專業(yè)教學模式的提升

李亞楠，劉 斌

(西安工程大學 環(huán)境與化學工程學院，陜西 西安 710048)

建立教育評估體系和多樣化評價模式是監(jiān)督當代高等教育質量持續(xù)改進的有效方法，認證是一個評估過程，是對從事專業(yè)工作的職前教育進行質量評估，保證高等院校專業(yè)的教學計劃和預先擬定的合格標準相符合，并確認教學活動可達到預期教學效果[1]。工程認證是由專口協(xié)會和專業(yè)領域的教育工作者對高校開設的工程專業(yè)教育進行的認證，目的是保證工程教育的質量。工程認證是面向全體學生的合格性認證，認證結論沒有可比性，不劃分等級亦不代表水平差異，認證的有效期限有分為三年、六年兩類。

現(xiàn)行的《工程教育認證標準》是中國工程教育認證協(xié)會于2012年7月頒布實施的[2]，由通用標準和專業(yè)補充標準兩部分構成，通用標準是所有工程專業(yè)的基本要求，專業(yè)補充標準是根據不同專業(yè)的特點在通用標準的基礎上進行補充。通用標準和化工與制藥類專業(yè)的補充標準都重點說明了課程體系的詳細要求[3]，化工與制藥類專業(yè)的課程的種類主要分為理論課、實驗課、實習和課程設計，傳統(tǒng)的教學模式存在有一些問題，已經不能滿足工程教育專業(yè)認證的以學生為中心的核心理念，所以針對各個種類的課程，新的教學模式已經逐步出現(xiàn)。

1 理論課程

傳統(tǒng)的理論課程以老師課堂教學為主，作業(yè)和答疑輔助課堂教學，這種教學方式枯燥乏味，學生學習的興趣低，導致掌握的知識量較少，理論知識的實踐應用能力更差。理論課新的教學模式有微課、慕課、在線課堂和課程網站[4]等多種形式，公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課等理論課都可以將傳統(tǒng)的課堂教學和新的教學模式結合的方式教學，能大大提高學生主動學習的興趣和熱情，增強理論知識的學習效果，同時學生可以自主的選擇學習的時間和地點。通過課后習題的練習，進一步鞏固所學的理論知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際問題的能力。通過新的多種形式的教學模式的結合，將學生培養(yǎng)為滿足工程專業(yè)教育認證通用標準中的畢業(yè)要求的12個方面。

2 實驗課程

實驗課程是化工類專業(yè)最初且最重要的實踐環(huán)節(jié)之一，目的是為了培養(yǎng)學生的實踐操作能力，化工類專業(yè)的實驗課分為基礎化學實驗(無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗和物理化學實驗)和化工實驗(化工原理實驗和化工專業(yè)實驗)?；嶒灤嬖谥O備大、操作條件苛刻、數據處理繁瑣和實驗成績難以評價等特點。為了解決上述問題，針對每個化工實驗，開發(fā)相應的程序，進而自動控制實驗中的各個工藝參數和操作條件，進而讀取并記錄數據，避免了學生因操作不當造成的設備損壞及安全問題，實驗結束之后，通過對在線相關思考題的答題，進而對本次實驗的操作成績進行最終評定。同時將軟件處理的數據和實際計算的結果作比較[5]。

3 實習與實踐

實習與實踐是將課堂所學的理論知識向實際生產應用的一個過程，化工類專業(yè)的實習分為金工實習、安全實習和生產實習，實習主要是培養(yǎng)學生對化工行業(yè)實際生產過程中安全、工藝、操作和控制等方面進行全面的了解，但化工行業(yè)[6]具有高溫高壓的操作工藝條件以及易燃易爆的生產環(huán)境，本身就存在一定的風險，出于對學生安全的負責，通常也只是對學生進行安全教育、參觀實習及遠距離的觀察，更不可能讓學生在操作崗位上進行操作和頂崗實習，這樣實習效果大大降低。為了解決存在的問題，應在實習的過程增加離線虛擬仿真環(huán)節(jié)，在學生熟悉了生產的原理、工藝和安全的理論知識后，進而對學生進行離線虛擬仿真環(huán)節(jié)，能更清晰更形象地讓學生明白整個工藝流程及安全風險，為學生的現(xiàn)場參觀實習和現(xiàn)場操作奠定基礎。

4 課程設計與學術競賽

根據《高等學校本科化工類專業(yè)教學質量國家標準》和工程認證的基本要求，要增大培養(yǎng)學生的實踐能力及終身學習的能力，應積極鼓勵學生多參與學術競賽，學術競賽擴展了課程設計類的課程，增強了學生的專業(yè)理論知識，同時還能將所學的理論知識用來解決實際問題，進一步提升學生的團隊協(xié)作、互幫互助和綜合能力，為進入社會工作打下堅實的基礎?；ゎ愊嚓P的學術競賽有全國大學生化工設計競賽[7]、Chem-E-Car競賽、全國大學生化工實驗大賽和全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽等。2018年的全國大學生化工設計競賽的題目為“為某大型石化綜合企業(yè)設計一座分廠，以異丁烯為原料生產非燃料油用途的有機化工產品”。學生通過組隊進行化工廠及車間的全部設計，主要包括工藝流程設計、物料衡算和能量衡算、工藝物料平衡圖(PFD)、管道儀表流程圖(PID)、車間布置、管道布置、廠區(qū)布置、經濟核算、環(huán)境評估、安全性評估等方面，并將化工的專業(yè)知識(熱力學、動力學、分離、設備、經濟和安全等)和專業(yè)性軟件(Aspen Plus、AutoCAD、Cup Tower、PDMS、Matlab和HAZOP等)應用于整個設計過程，綜合提升學生的工程實踐能力。

5 結論

根據《工程教育認證標準》的通用標準和化工與制藥類專業(yè)的補充標準的課程體系具體要求，針對不同性質的課程類型，結合互聯(lián)網的迅速發(fā)展和化工行業(yè)對學生工程實踐能力的需求，涌現(xiàn)了新的教學模式，將傳統(tǒng)的教學模式和新的教學模式相結合，能進一步符合《化工類專業(yè)教學質量國家標準》和《工程專業(yè)教育認證》中對學生培養(yǎng)的要求，同時能提升學生的專業(yè)知識能力、工程思維以及綜合能力，進而培養(yǎng)出適應社會和化工行業(yè)的需求優(yōu)秀畢業(yè)生。