化學(xué)反應(yīng)工程課程目標達成情況分析*

張峰榛，湯秀華，楊 虎，李敏嬌，葉宇玲

(四川輕化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643000)

目前，在我國工程教育專業(yè)認證體系中，要求將基于成果導(dǎo)向的教育理念，即OBE(Outcomes-Based Education)理念貫穿在培養(yǎng)目標、課程體系、教學(xué)內(nèi)容及課程評價等環(huán)節(jié)中[1-4]。課程評價是用科學(xué)的方法檢查課程目標、實施等是否實現(xiàn)了教育目的，實現(xiàn)程度如何，以判定課程實施效果，并據(jù)此作出持續(xù)改進決策。課程目標達成度分析是一種定量分析方法，是目前工程教育專業(yè)認證中通行課程評價方式[5-7]。本文以四川輕化工大學(xué)2017屆化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，對化學(xué)反應(yīng)工程課程目標達成情況進行分析和評價。

1 化學(xué)反應(yīng)工程課程目標達成情況分析方法和流程

以四川輕化工大學(xué)2017屆化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，隨機抽樣20名學(xué)生?；瘜W(xué)反應(yīng)工程的課程目標達成情況分析的原始數(shù)據(jù)來源于學(xué)生平時情況、期末試卷的考核環(huán)節(jié)中所取得的成績。采用定量分析法，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)工程的教學(xué)大綱和收集整理抽樣學(xué)生的考核材料，獲取學(xué)生考核取得的各課程目標成績，統(tǒng)計課程達成情況，得到課程目標總體達成度值以及學(xué)生個體的達成度值，再對課程目標達成情況進行評價，找到課程目標短板并分析原因，為課程持續(xù)改進提供依據(jù)。

2 化學(xué)反應(yīng)工程課程目標達成情況分析

化學(xué)反應(yīng)工程課程目標與考核內(nèi)容的一一對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

化學(xué)反應(yīng)工程課程目標達成度計算如式(1)所示。

(1)

式(1)中，Ri為第i項課程目標達成度；ai為第i項課程目標對應(yīng)期末的考核成績；Ai為第i項課程目標對應(yīng)期末考核成績的總分值；w1為期末考核所占權(quán)重；bi為第i項課程目標對應(yīng)的平時考核成績；Bi為第i項課程目標對應(yīng)的平時考核成績總分值；w2為平時考核所占權(quán)重。

表1 化學(xué)反應(yīng)工程課程目標與考核內(nèi)容的關(guān)系Table 1 The relationship between the course objective and the assessments in Chemical reaction engineering

圖1 化學(xué)反應(yīng)工程課程目標總體達成度Fig.1 The overall objective achievement degreein Chemical reaction engineering

圖1給出了化學(xué)反應(yīng)工程課程目標總體達成度?？梢姡n程目標1、課程目標2、課程目標3的達成度分別為0.822、0.816和0.747，課程目標平均達成度為0.795，說明通過化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)習，學(xué)生能達到課程目標。不過，課程目標3的達成度低于平均達成度，說明課程目標3為短板。

課程目標1：學(xué)生對于先修課程如物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課掌握情況良好，同時也掌握了化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)知識。能將先修課程諸如化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)及動力學(xué)、物料衡算、熱量衡算等知識應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)工程中。

課程目標2：學(xué)生對于化學(xué)反應(yīng)工程的體系以及研究方法掌握情況良好。即對于化學(xué)反應(yīng)工程所涉及的化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)器的設(shè)計與分析、流動及傳遞過程對反應(yīng)的影響三大主要內(nèi)容；以及將化學(xué)反應(yīng)本征特性與反應(yīng)器特性結(jié)合，并通過適當?shù)暮喕?，建立?shù)學(xué)模型的研究方法掌握良好。

課程目標3：學(xué)生基本掌握了諸如平行反應(yīng)、連串反應(yīng)等反應(yīng)過程的優(yōu)化，以及分析、初步設(shè)計反應(yīng)器的方法。能夠分析化學(xué)反應(yīng)的最優(yōu)工藝條件；能夠利用所學(xué)專業(yè)知識分析不同流動特性的反應(yīng)器對轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律，但是對于選擇針對某種化學(xué)反應(yīng)的合適的反應(yīng)器或反應(yīng)器組合的方法的掌握，以及初步設(shè)計反應(yīng)器等方面有待于進一步提高。

圖2～圖4分別是抽樣學(xué)生個體化學(xué)反應(yīng)工程課程目標1、2、3達成度散點圖。通過計算分析可獲得抽樣學(xué)生化學(xué)反應(yīng)工程課程1、2、3達成度的方差分別為：0.084、0.120、0.076?？芍獙W(xué)生對課程目標2達成度離散趨勢更顯著，這表明學(xué)生對于化學(xué)反應(yīng)工程理論體系的理解及研究方法的掌握存在明顯的個體差異，這可能是由于化學(xué)反應(yīng)工程模型化的抽象研究方法對學(xué)生涉及數(shù)學(xué)和工程學(xué)方面的先修課程的基礎(chǔ)要求更高所致。由圖2～圖4可以看出，絕大部分學(xué)生能夠達成課程目標要求，但部分學(xué)生達成情況相對較低，如有1名學(xué)生的課程目標1達成度低于0.7；有2名學(xué)生的課程目標2達成度低于0.7，其達成度分別為0.561和0.452；有5名學(xué)生的課程目標3達成度低于0.7。原因分析：課程目標達成度低于0.7的學(xué)生對于化學(xué)工程專業(yè)基礎(chǔ)知識較薄弱，對課程內(nèi)容、體系及研究方法掌握不夠，綜合應(yīng)用分析能力有所欠缺。

基于化學(xué)反應(yīng)工程課程目標達成度分析，為了后續(xù)達到更好的教學(xué)效果，還需注意：(1) 教師在進行下一個教學(xué)任務(wù)時，提前通知學(xué)生復(fù)習先修課程所涉及的相關(guān)知識；(2) 教學(xué)過程中應(yīng)多結(jié)合工程實例，用通俗易懂的方式授課，將復(fù)雜問題簡單化，抽象問題形象化。

圖2 學(xué)生個體課程目標1達成度散點圖Fig.2 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 1

圖3 學(xué)生個體課程目標2達成度散點圖Fig.3 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 2

圖4 學(xué)生個體課程目標3達成度散點圖Fig.4 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 3

3 結(jié) 語

課程目標達成度是畢業(yè)要求達成度評價的基礎(chǔ)，也反映了專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生課程學(xué)習效果?？茖W(xué)的分析課程目標達成度是達到工程教育專業(yè)認證標準與否的重要依據(jù)。構(gòu)建合理的課程達成度分析評價機制，采用定量的分析方法，可得到更可信的評價結(jié)果，其結(jié)果可用于后續(xù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程以及教學(xué)考核的持續(xù)改性，以優(yōu)化課程教學(xué)質(zhì)量，最終達到專業(yè)培養(yǎng)目標的要求。