基于工程教育認證的專業課教學改革研究

顧錦彤

[摘 要]工程教育認證的推進，將新的國際教育理念引入教學改革，必將對我國高校的人才培養產生深遠的影響。高校可以以工程教育認證為背景，從教學理念、教學內容、教學方法和手段、考核方式等方面，針對油庫設計與管理課程，進行一些教學改革措施，以大幅提升學生解決工程實際復雜問題的能力，培養其自主創新能力和綜合能力。

[關鍵詞]工程教育認證；油庫設計與管理；教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）04-0081-03

遼寧石油化工大學油氣儲運工程專業是以培養面向工程實際的工程技術人才為培養目標，以產、學、研合作教育為模式，以工程實踐能力與創新意識培養為重點的應用型試點專業。2013年，該專業與東北石油管道公司共建的實踐教育基地獲批國家級工程實踐教育基地，同年入選教育部“卓越計劃”；2015年，成功申報了國家級石油天然氣工程實驗教學示范中心，遼寧省石油與天然氣工程虛擬仿真實驗教學中心，入選遼寧省向應用型轉變試點專業；2017年通過了國家工程教育專業認證。

工程教育專業認證下的人才培養是目前高等工程教育培養觀的重要轉變，更重要的是可促進我國工程教育參與國際交流，實現國際本科工程教育的學位互認，從而為工程類學生走向世界提供具有國際互認質量標準的“通行證”[1]。

油庫設計與管理是油氣儲運工程專業的一門專業必修課。該課程一般在大四上學期開設，由于學生要找工作、考研復習等原因，這門重要的專業課程常被學生忽視，課堂的教學效果很不理想。有的學生覺得只要及格就行，等以后考上研究生可以再學；有的學生覺得找工作最重要，現在就業找到理想的工作太難，就將主要的經歷用于東奔西跑，往來于各大型招聘會，耽誤了專業課的學習。生產實習、課程設計等實踐環節抄襲嚴重、敷衍了事。因此導致畢業設計時，好多學生甚至連最基本的專業知識都不會，給畢業設計指導工作帶來困擾。如何平衡、解決好這些矛盾，使學生能夠更好地學習專業知識，提高課堂教學質量，提升學生的綜合能力，是值得每一位教師深思的課題。

因此，基于工程教育認證背景下的油庫設計與管理教學改革研究成為該課程教師要解決的新課題。本文從目前課程教學中存在的問題著手，結合工程教育認證后新修訂的培養計劃中關于畢業生的基本要求，從教學理念、教學內容、教學方法及手段、考核方式等方面進行了研究，以期達到培養面向工程實際的、國際互認的工程技術人才的目標，大幅提升學生解決工程實際復雜問題的能力和自主創新能力。

一、更新教學理念、提升能力培養

師者，所以傳道授業解惑也。傳統的教學理念是以課程為導向、以教師為中心，教師教什么，學生就學什么。而工程教育認證遵循成果導向，以學生為中心的基本理念，強調學生學到什么和能做什么[2]。因此，要更新教學理念，以全體學生為中心，根據培養計劃中對畢業要求的規定，制訂新的教學大綱，根據新大綱的安排進行教學活動的設計，聚焦學生的能力培養，對學生的學習效果進行評價。例如，為了培養學生運用工程基礎和專業知識解決工程實際復雜問題的能力，在新大綱中設置油氣儲運工藝設計大作業環節，將油品的儲存、運輸、裝卸綜合起來，形成一個綜合性作業。為了達到能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色的要求，在教學活動設計方面，教師要將學生進行分組，組成團隊。每個團隊設負責人，團隊中各個成員根據自身的特長，分別承擔不同的角色和任務，最后進行答辯評比。作業要求每位學生獨立完成其所承擔的任務，從查閱規范和手冊到制訂方案、設計計算、選擇工藝流程，編寫計算程序等。整個設計過程中，在遵循學生的思維和創意的基礎上，教師只負責指導、答疑。

教師不僅僅是要傳授專業知識，還必須做好學生職業發展的引導。這也是更新教學理念的首要問題，要讓學生明確本課程的學習目的，充分認識到本課程的重要性。教師可以從找工作的筆試、面試，到將來攻讀研究生的實際出發，從學生的發展出發，使學生意識到專業課學習的重要性。闡述如何平衡學習、考研和找工作的矛盾，讓學生明白不能因噎廢食，使學生積極地投入到專業課的學習中。

二、合理選用教材、優化教學內容

2014年以前，我校選用的是2006年郭光臣、董文蘭主編的《油庫設計與管理》，教材中系統闡述了油庫工藝設計計算流程及相關的基礎知識，以及油庫管理方面的相關知識，隨著新規范、新技術、新方法的不斷發展，教材中的一些知識已經陳舊；2014年至今，我校選用的是中石化出版社的《油庫技術與管理》教材，教材中在介紹了新規范、新技術、新方法的基礎上，加入了油庫環境保護的內容，符合工程教育認證關于環境和可持續發展的要求，但是關于油庫工藝設計計算方面的內容不夠系統，而且書中采用的也不是最新的設計規范，仍然需要將最新版規范融入教學中。因此，要綜合兩本教材的優點，優化教學內容。

另外，根據工程教育認證對培養計劃的修訂，由于實踐學時的增加，在總學時受限的情況下，油庫設計與管理的理論學時減少到48學時，其中8學時為實驗學時。在理論授課學時大大減少的情況下，要系統講述大量的知識，尤其需要優化教學內容。如關于儲罐和油氣計量的相關知識，在先修課程油罐及管道強度設計、油氣計量技術中已經學習過，在本課程中不再講授。

最后，根據教材內容，按照實際工程設計的流程安排章節，重新整合內容，打破原有章節的限制，將工程設計實踐融入工藝設計內容講授，理論聯系實際，然后每一部分在設計計算之前，插入理論和管理基本知識內容介紹。例如，油庫設計的第一步，就是要確定油庫的庫容。在根據周轉系數法進行庫容計算之前，就需要插入油庫的基本概述，包括油庫的作用和任務、油庫的類型、油庫的分級和分區、油罐的類型和選擇原則、周轉系數的概念以及油罐利用系數如何確定等理論知識。接下來的第二步流程，就是裝卸設施的設計計算。分別對設計任務要求中的鐵路、公路、水路和桶裝作業的設施進行計算之前，插入關于鐵路、公路、水路和桶裝作業的實施、設備及工藝的介紹。然后依次進行各個流程，形成完整的設計脈絡，學生就能更加清楚地了解工程設計的流程，為將來的畢業設計奠定良好的基礎。

三、多媒體與板書相結合，調動學生的積極性

作為一種先進的現代信息技術，多媒體被廣泛應用于教學中。多媒體教學可以圖文并茂、生動形象地展示教學內容[3]。本課程中涉及大量的圖表，包括平面布置圖、工藝流程圖、相關的儲存、裝卸等各部分設施和設備圖片，以及涉及相關規范中的參數表格等，通過多媒體課件，采用圖片、動畫和視頻等方式直觀地體現在課堂上，能給學生以親臨現場的感覺，比較直觀。一些仿真系統的應用，可根據不同的工藝要求，由學生自己操作，完成作業任務，更加有利于學生理解掌握專業知識及其應用。例如，設計開發油庫工藝系統仿真軟件，可以將油庫的儲油區和裝卸區結合在一起。要求學生在熟悉工藝流程的基礎上，完成各種收發油和倒罐的流程操作，并能夠處理突發事故時流程的切換等操作。

此外，由于理論學時的縮減，完成所有的教學內容，課堂教學節奏必然安排得比較緊湊。同時，需要講授的內容很多，雖然采用多媒體課件教學節省了時間，但是課堂進度比較快，對于工藝設計理論計算內容的講解并不適合。這部分內容邏輯性強，需要嚴謹的理論公式推導過程的講授，并結合例題鞏固，要采用傳統的板書教學方式，才能使學生更好地理解、掌握和消化吸收。如水力計算、熱力計算、泵的選擇與校核、蒸汽伴熱等，還是需要詳盡的推導和講解，讓學生每一步都緊跟教師的思路和啟發，方能取得更好的效果。

四、增加實踐環節，理論聯系實際

工程教育認證強調以學生為中心的教育理念，著重培養學生解決工程實際復雜問題的能力，學以致用尤為重要。為此，在制訂培養計劃時，增加油庫課程設計和油氣儲運綜合課程設計的實踐環節。根據工程實際選取設計題目，并與設計大賽賽題相結合，使學生將所學的理論知識與設計實踐緊密結合。從而鍛煉學生針對復雜工程問題，從查找文獻、學習各種規范，到設計方案、設計滿足特定需求的工藝流程等，在設計中提高創新意識和創新能力，培養團隊意識和溝通能力。例如，對區塊面積100*100公里的區域，規劃建油井數，若每口井油井產物為1.5×104t/a，對油井所產油水進行集輸、處理的方案設計并實現安全經濟的目標。然后給出地形地貌、氣候條件及油品物性，70%合格原油從聯合站通過管道往下游輸送，設計輸送工藝。30%合格原油存儲在聯合站油庫，鐵路外運，設計火車裝車方案。將油氣集輸、輸油管道設計和油庫設計三門專業課設計內容結合在一起，可以考查學生對專業知識和設計能力的綜合掌握情況。

鼓勵學生積極參與和參加科研活動，也是理論聯系實際的有效途徑。培養學生能夠基于科學原理，采用科學的方法對油氣儲運領域的復雜工程問題進行研究的能力，也是工程教育認證對畢業生的基本要求。在科研活動中，學生通過參與設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論，有效地運用了自己所學的各科理論知識，并將其融會貫通。同時配合創新能力、團隊意識和溝通協調能力的提升，得到了有效的鍛煉，從而更快地走上工作崗位。

五、學習文獻檢索，培養現代工具使用能力

使用現代工具是工程教育認證后畢業生要達到的畢業要求之一，其使學生能夠運用文獻檢索工具，獲得油氣儲運工程領域理論和技術的最新進展，這也是提升學生綜合素質的一個重要方面。如課程中關于油庫火災、防雷、防靜電及環境保護的部分，可以預先布置作業，要求學生通過文獻檢索的方式，搜集整理事故圖片、現場案例分析，分析事故發生的原因及預防措施，然后在課堂上進行討論交流。這樣不但培養了學生解決實際問題的能力，拓展了學生探究式學習的空間，而且可以充分調動學生參與教學，豐富了課堂教學的多樣性。

進入21世紀，計算機應用和各種工程設計及模擬軟件的應用日益普及，站場管理的自動化水平也越來越高，對工程技術人員提出了更高的要求。因此，專業課與工程實際結合相對緊密，教學中就更應該培養學生的計算機應用能力，使其熟悉常用軟件的實踐應用。例如，要將C++語言編程、AutoCAD繪圖軟件、ANSYS模擬軟件和MATLAB計算軟件等，都融入教學實踐環節中進行應用。當然，這必須要求學生利用課余時間去學習和提高，以保證在有限的時間內，完成實踐環節的各項任務。

六、融入雙語教學，提升綜合素質

雙語教學是培養高校高素質人才的重要手段之一，在研究生教育中普遍被使用，并逐步擴展到本科教學中。伴隨著經濟全球化，工程人才的流動、國際工程項目的合作，具有較強的專業知識同時具有較高的專業英語水平的工程人才成為必需。而目前的專業外語課程設置一般僅為32學時，遠遠達不到跨文化背景下進行溝通和交流的要求，并且學生非常不重視專業外語的學習，學習只是為了應付考試。因此，在專業課教學中融入雙語教學，既補充了專業外語學習時間上的不足，又提升了學生的專業外語水平，盡管學時有限，學生的英語水平參差不齊，但可以從專業詞匯和專業術語著手，從基本理論介紹入手，逐步引入，使學生逐漸熟悉，完成雙語教學的過渡，為今后學生的學習和工作打基礎，使其能夠使用語言工具，加強國際溝通與合作，掌握國際先進的技術和裝備。

七、改革考核方式，著重實踐能力考查

考試仍然是教學過程中的重要環節之一。它不僅可以衡量教學質量，而且可以考查教學效果。其不但能夠考查學生的學習效果，還可以檢驗學生能力的提升[5]。改革傳統的考核方式，要從成績評定方式和試題類型兩方面著手，避免學生突擊應付考試，使考試流于形式，而是使考試成為考核學生對本課程知識體系的掌握，把知識融會貫通，變成自己本事的有效手段。成績評定方式多元化，平時成績中，除了原有的考核方面，要增加工藝設計綜合作業和文獻檢索作業所占比例；期末考試仍采用閉卷考試的形式，在試題類型方面做一些改變，除傳統的填空、簡答、計算以外，可以增加分析題、作圖題、設計思路解析等題型，將理論知識與工程實際緊密聯系。

八、結語

教學改革是一項系統工程，工程教育認證很重要的一項內容是持續改進，培養高素質、能夠與國際接軌的工程技術人才。這需要在很多方面進行探索和實踐，并不斷總結，不斷提高。無論是專業知識、科技前沿，還是教學方法、教學理念，都需要在今后的教學中去不斷改進，只有這樣才能達到滿意的教學效果，培養出符合社會需求和國際認可的工程技術人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孫娜.我國高等工程教育專業認證發展現狀分析及其展望[J].創新與創業教育，2016，7（1）：29-34.

[2] 李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[3] 劉承婷，劉保君，魏立新.多媒體教學在《油庫設計與管理》課程中的應用[J].課程教育研究（新教師教學），2015（10）：18.

[4] 劉寶，李貞剛，阮伯興.基于工程教育專業認證的大學課堂教學模式改革[J].黑龍江高教研究，2017（4）：157-160.

[5] 黃德智.關于高校課程考核方式改革的思考[J].安徽農業大學學報：社會科學版，2006，15（1）：86-88.

[責任編輯：劉鳳華]