基于工程教育認證理念下《腐蝕與密封》課程的教學改革與思考研究

劉金東，林國慶，李浩榮，陳 慶

(吉林化工學院 機電工程學院，吉林 吉林 132022)

隨著社會經濟的快速發展，國家對創新型人才和復合型高級工程技術人才的需求大幅增加，如何培養學生解決復雜工程問題的能力和創新意識已成為全國相關高校面臨的首要問題[1-3]。自2016年我國正式加入國際工程教育互認的《華盛頓協議》以來，復雜工程問題的解決能力就成為我國高校擬認證工程專業學生必須具備的核心能力[4]。為了更好吸收國際工程教育的新理念、進一步加強與國際教育互認，自2018年起，我校過程裝備與控制工程專業也正式接軌工程教育認證，也已取得了一部分階段性的進展。基于工程教育認證理念，過程裝備與控制工程專業的各門課程將遵循工程教育認證體系下人才培養的理念進行改革與創新，將以學生發展為中心、以學生學習成果為導向和持續改進，以及培養學生解決工程問題能力作為核心培養的目標[5-6]。

腐蝕問題現已遍及國民經濟的各個部門，大量的材料、構件和設備因腐蝕而損壞報廢。腐蝕對化工等企業的危害極大，不僅在于金屬資源受到損失，還在于正常生產受到影響，因腐蝕造成的設備事故對化工人員安全也會帶來嚴重的威脅。因此，學習了解腐蝕產生的原因，掌握如何控制腐蝕對過程裝備與控制工程專業的本科學生而言是極其重要的[7-8]。同樣，化工設備密封問題也同樣值得關注，每年因為化工設備泄露造成的經濟及人員損失極大，各大化工泄露爆炸案例已經為人們多次敲響警鐘，因此掌握化工設備密封技術、化工設備泄露檢測技術對過程裝備與控制工程專業的本科學生而言也同樣意義重大[9]。

一、《腐蝕與密封》課程內容

《腐蝕與密封》課程是我校過程裝備與控制工程專業學生大三上學期開設的一門必修的專業基礎課程，選用閆康平教授主編的《過程裝備腐蝕與防護》與蔡仁良教授主編的《過程裝備密封技術》，理論授課共32學時。本課程具備涉及面廣、綜合性強、應用性強等特點。通過運用電化學腐蝕、化學腐蝕等知識，進行材料腐蝕的解析以及新型防腐蝕材料的開發、金屬材料防腐蝕的分析與設計，研究非金屬材料的特性，結合電化學保護的控制，實現對不同材料防腐，從而提高化工設備工程和工藝水平[10-11]。通過運用流體密封以及流體力學、金屬工藝學、材料學等知識，進行流體密封原理的解析、密封原件的開發、合理密封結構分析與設計，研究不同流體密封技術以及不同密封原件特性，結合生產工藝流程的控制，實現防泄漏的目的，從而提高過程裝備的工程和工藝水平[12]。本課程的課程目標主要體現于兩個方面：首先，能夠應用基礎理論知識和所學的專業知識，進行材料防腐和密封的設計，并能分析和解決石化、機械等領域生產中的有關問題；其次，了解化工等行業的腐蝕和泄露危害及其對節能、環保和可持續發展的影響。以上兩點可分別對應于過程裝備與控制工程專業“設計/開發解決方案”和“環境和可持續發展”的兩點畢業要求。因此，基于工程教育認證理念下將《腐蝕與密封》這門課程進行改革與創新對于過程裝備與控制工程專業學生而言是十分必要的，也是迫在眉睫的。

二、《腐蝕與密封》課程學習現狀

腐蝕與密封課程具有概念多、內容多、理論知識抽象，聯系工程實際面廣等特點，學生在學習過程中存在部分不盡如人意的情況。《腐蝕與密封》課程學習目前主要存在以下問題：

(一) 學生不夠重視

由于大部分專業課均從本學期開始，部分學生更專注于“考試”課的學習，基本占據了學生學習的主要時間，而疏忽“考察”課的學習；部分學生學習效率不佳，處于應付狀態，缺乏學習興趣。也有一部分學生已經將學習的重心放到考研上面，對“考察”課缺乏重視。

(二) 課程教學內容多，學時少

《腐蝕與密封》課程分為兩部分，其中腐蝕與防護部分需要講授六章內容，密封部分需要講授五章內容。主要涉及材料腐蝕的解析、非金屬材料的特性、新型防腐蝕材料的開發、金屬材料防腐蝕的分析與設計、流體密封以及流體力學、金屬工藝學、材料學等方面知識。由于課程中涉及相關理論較多，內容較抽象，學生在有限的學時內難于較好的理解。

(三) 實踐環節訓練不足

由于腐蝕與密封課程不具備相應的實驗課程，因此學生在了解、觀察案例現象，分析具體理論方面存在一定困難，導致對該門課程缺乏足夠的整體認識與正確理解。

(四) 師生互動薄弱

由于課程學時有限，教師為在有限時間完成相應教學計劃，易出現“填鴨式”的教學模式進行理論教授，從而使學生易出現聽課疲勞現象。

三、課程改革與思考

通過從深層次理解工程教育認證的內涵，總結吸取國內、外工程認證體系下人才培養模式經驗，結合行業發展特點，構建迎合工程教育認證理念下課程的教學模式和體系；培養既懂專業知識和技能，又具有經營管理才能，具有較好過程裝備與控制工程專業知識能力的專業人才；因此，在人才培養體系、課程體系、教學方法和手段等方面進行全方位的改革與探索。結合《腐蝕與密封》課程的現狀及特點，進行了以下課程改革。

(一) 拓寬課程領域視野

《腐蝕與密封》課程授課教師通過網絡等方式收集國內外本專業最新的研究進展，將科研成果與教學相融合，把科研實例帶入課堂，擴展學生視野，提高學生學習興趣，在學習基礎理論知識的同時也能與科研實際相聯系，培養學生以科學的研究思維分析問題，培養學生的創新意識。開展慕課，翻轉課堂等新穎教學方式，利用網絡資源，將網絡中同類型精品課程的課程視頻、課件傳遞給學生，調動學生學習積極性。

(二) 加強校企技術交流與合作

教師應加強與企業的技術交流與合作，可以不定期地到相關企業或實踐基地掛職鍛煉，一方面可以豐富教師自身的工程實踐經歷，將此期間的收獲和經驗在授課時與學生分享，讓學生將所學內容盡快與社會接軌；另一方面通過赴企業學習也對本行業的先進技術和工藝有了新的認識和理解，豐富了教學內容，有助于提高教學質量。

(三) 推進團隊協作意識

教學中對學生設立學習興趣小組，每組幾名同學要求結合科技論文檢索課程知識搜索化工行業有關本門課程最新的實踐案例，結合相關專業知識及本門課程知識分析案例形成主要原因，解決此類問題的具體措施等一系列方案，過程中實現“個人責任制”，每名同學負責各自環節，最后形成連貫的體系，培養學生團隊協作、分析問題、解決問題能力，以達到OBE理念中“學生為心”的目的。教學中結合學習興趣小組中學生出現的問題，以其他組同學進行評審的方式進行打分，由教師做評判，使學生具有分析運用、評審相關專業知識的能力，以達到OBE理念中“成果為導向”的目的。除了常規教學考核中的平時作業外，本課程實行大作業考核方案，要求學生以小組為單位，調研實際工程案例，分析原因，并以團隊的形式提供其解決方案，此法提高了學生完成教學活動的積極性，鍛煉了學生團隊協作及溝通能力，使一些學生感到不能渾水摸魚，不得不投入學習。

(四) 深化課程持續改進

通過智能教學平臺，利用網上簽到、評論區留言、隨堂測驗等方式實時了解學生的學習動態、學習效果。期末階段利用智能網絡平臺得出學生學習效果數據，并結合課程計算達成度、質量分析報告等資料總結分析上一輪學習過程中學生存在的學習問題及不足，從而在新一輪課程中進行改進。同時，不斷更新了解新工科背景下，國內外工程教育認證理念下課程設置的研究現狀。對先前教學改革中出現的問題進行反思，重新查閱國內外工程教育認證理念下各高校的課程改革方式，設立方案，以達到OBE理念中“持續改進”的目的。通過課程多樣化、評價過程體系化、學科交叉融合等方式探索在工程教育認證理念下《腐蝕與密封》課程的教學新體系。

(五) 引入課程思政

開展課程思政是以習近平總書記關于教育工作的重要論述為根本遵循，是構建德智體美勞全面培養的教育體系和高水平人才培養的有效切入，也是“三全育人”的重要抓手。課程中不僅應傳遞給學生以專業學術知識，同時也應將課程思政和素質教育作為另一要務，應培養當代大學生的愛國情懷，弘揚社會主義核心價值觀。課程中還應不斷引導學生樹立正確的人生觀、世界觀，提高學生團隊協作意識，培養學生樹立自立自強自信的正確心態；也應給學生貫徹科技興邦的奮進思想，加深學生對民族榮譽感的認知，從而調動學生學習積極性。鼓勵學生勇于創新，不斷突破，不斷改進。將課程思政引入高校課堂是當代高等教育的必然舉措，其可以使學生在培養愛國情懷的同時達到理論聯系實際的最終目的。因此，在《腐蝕與密封》課程的未來教學中引入課程思政是不可或缺的。

四、結 語

材料腐蝕與設備密封泄露是化工設備常見現象，兩者對設備本身、操作人員都危害極大。每年因為材料發生腐蝕，設備密封泄露等給人們帶來的教訓都是深刻的。因此，對于未來將從事化工行業的過程裝備與工程專業學生而言，掌握材料防腐蝕技術、檢測設備密封技術等相關知識是十分有必要的。通過《腐蝕與密封》課程的教學改革，從工程教育認證的理念角度出發，深入貫徹OBE理念，深化教學改革，改變傳統的教學方式，以達到理論與實踐相結合的教學目標，使學生能夠更好地吸收本門專業知識，未來真正將此方面相關知識應用于實踐中。