基于化工專業認證的化工熱力學課程教學改革*

黃偉莉，謝　穎，吳世逵

(廣東石油化工學院化學工程學院，廣東　茂名　525000)

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基于化工專業認證的化工熱力學課程教學改革*

黃偉莉，謝穎，吳世逵

(廣東石油化工學院化學工程學院，廣東茂名525000)

化工熱力學在整個化工類課程體系中起著核心作用。為了提高化工熱力學課程對化工專業認證中相關畢業要求的支撐度，我們對化工熱力學課程進行了教學改革，修訂了教學大綱和考試大綱，建立了案例庫和試題庫，進行了師資隊伍建設，優化了課本內容，在教學的各環節中持續改進以提高教學質量，在實踐中取得了良好的教學效果。

化工熱力學；化工專業認證；教學改革

近年來，我國參照有關《華盛頓協議》成員國的做法，開展了面向我國本科教育專業進行工程教育專業認證工作。工程教育認證的目的有三個：一是推進工程教育改革，進一步提高工程教育質量；二是促進工程教育與行業企業的聯系與合作，增強工程人才培養對經濟社會發展的適應性；三是促進工程教育的國際互認，提升工程教育的國際競爭力[1]。我校的化學工程與工藝專業是國家級特色專業建設點，教育部第2批“卓越工程師教育培養計劃”試點專業，從2010級開始試點，采用“3+1”培養模式，教學和科研都具有明顯的石油化工特色。經過幾年的專業建設，本專業2015年向工程教育專業認證協會提交了工程教育認證的申請，2016年3月提交了工程教育認證自評報告。本文以我?；瘜W工程學院化學工程與工藝專業的本科生為研究對象，圍繞我?；I認證與卓越工程師培養背景下化工熱力學課程教學中貫徹工程實踐能力培養的實施辦法進行了總結。

1　圍繞工程教育認證對化工熱力學課程的畢業要求修訂教學大綱和考試大綱

化工熱力學作為專業基礎課在整個化工類課程體系中起著核心作用，是基礎課和專業課之間不可缺少的“橋梁與紐帶”。同時，化工熱力學又是應用性很強的課程，它的內容是后續化工分離過程、化學反應工程等課程的重要基礎，其核心任務在于培養學生分析問題和解決問題的能力，提高學生將熱力學基本原理應用于化工技術領域的能力[2]?；崃W課程所對應的工程認證畢業要求有兩點：①工程知識，即對化工生產過程或設備進行設計計算，能運用專業知識，對典型石油化工工程問題進行分析；②問題分析，即能識別典型石油化工生產過程中存在的問題，能運用化學工程與工藝基本原理，尋求多種解決問題的方案。具體到本課程，就是要求學生要具備以下能力：運用熱力學原理對化工過程中各設備所消耗的能量(包括能量的傳遞、轉化和損失)進行分析和計算，以確定能量消耗的數量、分布及原因，為改進生產工藝，確保能量的合理利用提供理論依據；通過熱力學性質的基本微分方程和流體的p-V-T關系式，計算流體的T、p、H等熱力學性質，為化工過程的分析、研究和設計提供基礎數據；測量、關聯與推算不同條件下物質的平衡性質，確定相平衡條件，計算平衡各相的組成，為蒸餾、吸收、萃取等化工單元操作提供必要的平衡數據[3]。為此化工熱力學課程重新修訂了教學大綱和考試大綱，在課堂教學和命題中嚴格按照大綱的要求進行。

2　在工程實踐中提高教師工程素養，建立案例庫和試題庫

工程教育認證強調以學生為中心，課程教學內容要根據對學生的畢業要求選擇和設計，事實上，以學生為中心的教育理念決定了教育質量評價的落腳點在于學生學習成果即學生能力的提升上[1]。這就要求教師要提升教學效果，讓學生聽得懂，用得到，這對教師的素質，尤其是工程經驗以及理論教學和實際運用之間的相互轉換要求較高，而這正是現在青年教師薄弱的環節。本課程組在任課教師基本穩定的情況下，主要采用加大校企合作力度，并利用教師帶隊下廠實習，教學和指導成人教育學生畢業論文等方式讓教師有更多的機會與企業，與企業員工接觸，了解企業生產現狀及化工熱力學在生產中的應用，搜索案例，建立案例庫，并分章節分題型進行命題建立了試題庫，上傳到學校精品資源共享課的網站上以方便學生的學習和復習，命題緊扣知識點，強調應用型和綜合性，例如在合理用能這一節，在按質用能、多次用能、選擇最佳過程推動力及綜合用能各方面都能從石油化工生產中找到實例[4]，在命題中凸顯石油化工特色，以培養適應石油化工行業發展需要的卓越工程師后備人才。

3　以持續改進促進教學質量不斷提升

工程教育認證不僅關注接受認證專業的現狀，更強調該專業必須具有持續改進機制，并以此不斷提升教育教學質量。持續改進是一種經常性的質量改善活動，可以發生在卓越工程師培養過程中的任何環節[5]。工程認證是堅持全體學生共同達標，為此，我們首先要對學生的能力、水平有所了解，先安排學生對物理化學和化工原理中與化工熱力學相關的內容進行摸底考察，了解學生的基礎和薄弱環節，有針對性地開展教學；在課堂教學中以新修訂的大綱為依據優化教學內容，在學時有限的情況下加強與其他專業課任課教師的溝通，進行課程整合。熱力學性質計算和化工過程模擬分析都可以借助化工軟件來實現，用化工軟件來輔助計算可放在化工計算課程中完成，例如用Math-ematica軟件求解立方型狀態方程的根，用AspenPlus軟件進行氣液相平衡計算；在教學中注重引入案例，訓練學生運用熱力學的思維解決相關問題，從點到線到面將知識串聯起來運用；合理命題，對化工11級和化工12級的期末考試試卷進行了畢業要求達成度評價，通過數據分析，找出有利于畢業目標達成的題型和題目，反映出題目和畢業要求達成的差距以指導命題。

4　幫助學生建立終身學習的能力

學生具有自主學習和終身學習的意識，才能適應發展的要求。化工熱力學課程的主要目的是為學生提供解決實際問題的熱力學方法，在化工設計、化工計算、畢業設計及畢業后經常需要用到化工熱力學進行定性描述和定量計算，要在教學過程中訓練學生在遇到生產、生活中的問題時，能夠有意識的用化工熱力學的知識來解決，在學習-應用-再學習的過程中，真正掌握熱力學知識。

5　結　語

為了發揮化工熱力學在整個化工類課程體系中的核心地位，提高教學質量，我們在教學中以化工專業工程教育認證對化工熱力學課程支撐畢業目標的要求為依據，加大了教學改革的力度，通過教學環節、過程監控和質量評價多方面促進畢業要求的達成，在以后的教學過程中，要進一步優化教學模式，特別要注重解決實際問題能力的提高，以培養具有較強工程實踐能力和對現代企業的生產過程進行模擬優化、新工藝及新產品設計研發的創新能力，以及具有高度社會責任感、一定的國際化視野、良好團結協作精神、良好的道德文化修養和健康的身心素質，適應石油化工行業發展需要的卓越工程師后備人才。

[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發展[J].高等工程教育研究,2015(2):10-19.

[2]金士威,肖磊,楊小俊,等.化工專業認證和卓越工程師培養背景下化工熱力學課程教學改革[J].科教導刊,2015(1):115-116.

[3]常賀英,馬沛生.論化工熱力學在化工類課程體系中的核心作用[J].化工高等教育,2005(4):28-30.

[4]劉維康,魏壽彭,李宇龍,等.化工熱力學與石油化工節能[J].化工高等教育,2014,41(4): 47-48.

[5]林健.卓越工程師培養的質量保障(下)[J].高等工程教育研究,2013(2):24-40.

Teaching Reform of Chemical Thermodynamics BasedonChemicalProfessionalCertification*

HUANG Wei-li, XIE Ying, WU Shi-kui

(College of Chemical Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology,Guangdong Maoming 525000, China)

Chemicalthermodynamicsplaysacentralroleinthewholecurriculumsystemofchemicalindustrialtype.Inordertoenhancethesupportingdegreeofchemicalthermodynamicstorelevantrequirementsforgraduationinchemicalprofessionalcertification,thechemicalthermodynamicscourseteachingreformwasconducted,teachingsyllabusandexaminationsyllabuswererevised,acasebaseandatestbankwerebuilt,theteachingstaffwasexplorated,textbookswereoptimizedandcontinuallyimprovedineveryteachinglinkinordertoenhanceteachingquality,andobtainedfavorableresultinpractice.

chemicalthermodynamics;chemicalprofessionalcertification;teachingreform

廣東石油化工學院教育教學改革研究項目“卓越計劃”實施效果分析與專業課程教學改革與實踐”(2014)；廣東石油化工學院化工熱力學精品資源共享課(2015)；廣東省應用型人才培養示范專業(2014)；廣東石油化工學院教育教學改革研究項目“基于工程教育認證的化工熱力學課程考核改革與實踐”(2016)。

黃偉莉(1976-)，女，副教授，主要從事石油化工工藝及催化劑開發。

G642

A

1001-9677(2016)013-0199-02