工程教育專業認證背景下化工類專業教學模式的提升

李亞楠，劉 斌

(西安工程大學 環境與化學工程學院，陜西 西安 710048)

建立教育評估體系和多樣化評價模式是監督當代高等教育質量持續改進的有效方法，認證是一個評估過程，是對從事專業工作的職前教育進行質量評估，保證高等院校專業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會和專業領域的教育工作者對高校開設的工程專業教育進行的認證，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。

現行的《工程教育認證標準》是中國工程教育認證協會于2012年7月頒布實施的[2]，由通用標準和專業補充標準兩部分構成，通用標準是所有工程專業的基本要求，專業補充標準是根據不同專業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，傳統的教學模式存在有一些問題，已經不能滿足工程教育專業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。

1 理論課程

傳統的理論課程以老師課堂教學為主，作業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、專業基礎課和專業核心課等理論課都可以將傳統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，培養學生理論聯系實際問題的能力。通過新的多種形式的教學模式的結合，將學生培養為滿足工程專業教育認證通用標準中的畢業要求的12個方面。

2 實驗課程

實驗課程是化工類專業最初且最重要的實踐環節之一，目的是為了培養學生的實踐操作能力，化工類專業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實驗)。化工實驗存在著設備大、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，實習主要是培養學生對化工行業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[6]具有高溫高壓的操作工藝條件以及易燃易爆的生產環境，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節，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節，能更清晰更形象地讓學生明白整個工藝流程及安全風險，為學生的現場參觀實習和現場操作奠定基礎。

4 課程設計與學術競賽

根據《高等學校本科化工類專業教學質量國家標準》和工程認證的基本要求，要增大培養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、廠區布置、經濟核算、環境評估、安全性評估等方面，并將化工的專業知識(熱力學、動力學、分離、設備、經濟和安全等)和專業性軟件(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，結合互聯網的迅速發展和化工行業對學生工程實踐能力的需求，涌現了新的教學模式，將傳統的教學模式和新的教學模式相結合，能進一步符合《化工類專業教學質量國家標準》和《工程專業教育認證》中對學生培養的要求，同時能提升學生的專業知識能力、工程思維以及綜合能力，進而培養出適應社會和化工行業的需求優秀畢業生。