基于成果導向教育理念的工科專業金課體系構建

李海生，陳英華，沈利民，段晨龍

加強本科教育質量已成為我國高等教育改革發展的重點議題。［1］為此，教育部提出了“一流本科”的新理念，對一流本科教育和一流本科建設提出了更高的要求，制定了相關的方針政策，注重人才培養質量［2］，形成一流本科教育模式，確保學生知識與能力的培養，大力推進本科教學質量的提升。［3］

當前，關于一流本科人才培養，各高校經過階段性探索已形成了共識，單純依靠剛性制度已無法提高教學質量，有時在提升學生的積極性方面起到反作用效果。需要在合理的剛性制度基礎上，強化課程教學改革，淘汰“水課”，打造有深度、有難度、有挑戰度的“金課”，切實提高人才培養質量。［4］教育部印發了《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》，要求各高校全面梳理各門課程的教學內容，淘汰“水課”，打造“金課”。“金課”建設已成為一流本科人才培養的重要抓手，逐步成為專業建設和課程建設的核心議題。

成果導向教育是工程教育認證的基本理念［5］，強調教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果。［6］［7］通過工程教育認證，專業人才培養緊密圍繞以學生為中心，注重學生知識與能力培養為目標的教育理念，為確保學生達到知識理解水平與能力培養要求，形成了一套完整的教學過程機制。

無論是金課建設，還是成果導向，其最終目標都是一致的。實施金課建設，注重“兩性一度”，加強課程內涵建設，通過對課程設置高階性、創新性、挑戰度方面的層次要求，杜絕低階性、陳舊性和不用心的“水課”。通過強化課程內涵，逐步探索教學質量提升路徑，從而服務于學生的知識和能力培養過程［8］，而成果導向理念的最終目標，也是關注學生的知識掌握和能力培養。［9］［10］因此，在金課體系構建過程中，可以結合工程教育認證的成果導向理念［11］，形成金課建設的新思路，逐步提升課程內涵，強化課程知識體系的融合與提升，以學生為中心，開展知識體系構建，逐步形成專業金課體系，使學生通過完整的教學體系扎實地掌握專業基本知識和基本技能，提高分析與解決專業領域復雜工程問題的能力。

一、金課體系的必要性

開展專業金課體系構建的必要性主要體現在以下三個方面：

（一）專業認證持續改進的創新探索需要

在通過教育部工程教育認證后，持續改進一直是專業建設的主要內容。如何圍繞專業建設圈定核心課程，以核心課程為引領，實現專業課程的持續改進良性機制，在課程教學中提高學生能力培養等，一直是重要的議題。金課體系建設的出現，成為了專業課程教學持續改進的催化劑，結合成果導向的工程教育認證理念，能夠以金課體系建設為目標開展核心課程持續改進，將大幅度提升專業本科的教學質量。

（二）一流本科“雙萬計劃”專業建設的需要

本專業已獲批國家一流本科“雙萬計劃”專業建設點，而一流本科專業需要一流的學生和一流的教師，更離不開一流的課程。因此，希望借助金課體系來打造過程裝備與控制工程專業的一流課程，形成體系內核心課程的相互支撐，以成果為導向，以金課體系的持續改進不斷提高教學質量，提升人才培養質量。

（三）新工科背景下專業建設順應時代發展的需要

新工科背景下，國內兄弟院校正在面臨轉型，對學生培養目標和畢業要求進行再次調整，以符合當前時代發展的要求。過程裝備與控制工程專業具有知識面寬的優勢，集合了控制工程、管理工程、化學工程、機械工程等多學科優勢，在轉型調整過程中需要對課程體系及教學內容進行調整，特別是要對核心課程進行教學改革與探索，力求讓學生在畢業時達到畢業要求，通過5年左右的工作歷練，達到專業的培養目標。現有課程體系內容較為陳舊，無法滿足教學需要，為此需要以核心課程為代表開展金課體系的教學研究與探索。

因此，針對過程裝備與控制專業，基于成果導向教育理念的工科專業金課體系建設是專業認證持續改進階段的全新探索，對國家一流專業建設和一流課程建設形成推動力，在當前新形勢下抓住機遇，深化改革，不斷提升專業內涵和人才培養質量。

二、金課體系的構建思路

（一）符合人才培養目標

專業制定了明確的人才培養目標和畢業要求，目的是培養德智體美勞全面發展，具有家國情懷和社會責任感、創新精神和國際視野，能夠運用自然科學基礎理論、機械工程、化學工程和控制工程等多學科專業知識，分析、研究并解決過程裝備與控制領域復雜工程問題，能夠從事過程裝備與控制的技術開發、工程設計、科學研究、生產管理等工作的高級工程技術人才。

專業課程體系和教學質量標準需要對學生畢業要求形成明確支撐，與專業辦學定位相一致，服務于人才培養目標的達成。在金課體系構建過程中，要以成果為導向，確立人才培養目標。明確專業培養目標，理清畢業要求和專業課程的關聯關系，逐步明確專業所培養的學生應該具備的知識和能力，從而圍繞培養目標形成具體的構建思路，選取核心課程，構建金課體系，以強化金課體系來提高學生的知識水平，確保他們的能力達成。

（二）實現專業知識重構

依據金課的“兩性一度”要求，需要在課程的高階性、創新性、挑戰度等方面進行有效提升。金課的知識體系進行重構，可以從以下三個方面考慮：

其一，依據新時代背景下專業學生的要求，注重學生知識與能力的相互結合，在面對復雜工程問題的時候，學生能夠通過深入分析提出相應的解決方案。

其二，課程體系的知識內容應該符合時代的發展，與時俱進，部分知識體現一定的前沿性，通過多樣化的教學手段，引導學生創新思維，提高學生的創新意識和創新能力。

其三，將金課知識體系融會貫通，強化專業知識體系，提高課程的整體要求和難度，使其具備一定的挑戰性。

（三）實現學生能力的準確評價

在構建金課體系過程中，需要結合成果導向理念設置合理的教學方法和考核方式，客觀評價學生的知識獲取和能力提升，再結合持續改進機制的不斷完善和提高，促使學生達成畢業要求的知識與能力。因此，傳統的考試方式已無法滿足實際要求，教學方法需要更加靈活，教學考核評價方法需要更加多樣化，以滿足金課和工程教育認證對人才培養的要求。

三、金課體系的構成

依據人才培養目標和畢業要求，結合過程裝備與控制工程專業的實際，對培養方案進行重新審核，獲得過程裝備與控制工程專業核心課程體系，通過分析核心課程之間的關聯關系，實現知識的融合與關聯互通，形成過程裝備與控制工程專業的金課體系。金課體系主要由過程裝備、過程控制、系統成套等三大模塊組成，具體情況如下：

（一）過程裝備模塊

過程裝備模塊主要包括過程流體機械和過程設備設計課程。過程流體機械課程主要面向過程動設備，以典型流體機械為核心，使學生掌握流體機械的結構原理、性能特點、調控與選型方法，能夠解決工程實踐中與過程流體機械相關的復雜工程問題。在過程流體機械金課教學過程中需要理論與實踐相結合，在實驗教學中提高學生解決復雜問題的綜合能力，積極探索線上線下相融合的教學模式，逐步淘汰低階性、陳舊性的知識內容，提升教學案例的復雜度。在課程考核方面，采用多樣化的考核方式，增加大作業、專題論文、課堂研討等環節，增加學生課前課后知識容量，提高學生資料檢索與信息融合的能力，多方面考查學生的能力達成情況。

通過過程設備設計課程學習，學生主要掌握過程設備設計的基礎理論、設計方法和設計規范，通過該課程的學習，理解過程裝備領域相關的標準和技術規范，掌握經典的過程設備（儲存設備、換熱設備、塔設備及反應設備）等一般工程設計方法和設計程序步驟；在考慮社會、健康、安全等現實約束條件下，依據相關的國家標準和行業規范，從材料、設備結構、基本方法、制造質量、安裝、操作維護等方面對過程設備的工程設計進行綜合分析和研究。該課程注重創新性，關注行業技術發展與規范標準修訂，力求課程內容具有前沿性和時代性。在課程考核方面，增加了大作業、專題設計等環節，提出具有一定挑戰度的設計題目，鍛煉學生開展設備設計的思維，培養學生解決復雜問題的綜合能力。

（二）過程控制模塊

過程控制模塊主要包括過程裝備控制技術、過程控制課程設計等課程。過程裝備控制技術課程主要注重培養學生掌握流程工業智能控制的基礎理論，使其具備典型流程裝備復雜控制方案的工程分析與設計能力，能夠綜合運用所學知識解決專業領域的復雜工程問題。在課程教學中設置專題研討、課外指導環節，一方面通過學習流程工業典型控制案例，實現案例教學、視頻教學與理論教學相結合，加強課程的創新性，提高課程的挑戰度，通過實際案例教學實現學生知識掌握和能力提升的目的；另一方面，借助在線開放課程平臺開展線上線下教學，形成課后有效指導，對提高教學效果具有重要意義。

過程控制課程設計是專業實踐教學環節，通過設置具有一定難度的綜合工程問題，充分鍛煉學生綜合運用過程裝備、過程控制相關基礎知識，掌握控制工程設計的程序和方法、相關行業標準與技術規范，在充分考慮工程經濟性、安全環保和工程項目管理等多方復雜因素的情況下，分析、解決流程工業領域的復雜控制工程問題，形成完整的控制工程設計方案，并以圖紙、設計說明書等形式表達設計結果。在課程實施過程中，注重知識能力素質的有機融合，以具體的復雜工程實踐案例為對象，在綜合設計能力和設計思維方面形成對學生能力的綜合評價。

（三）系統成套模塊

系統成套模塊主要包括過程裝備成套技術和過程裝備課程設計課程，主要依托理論教學和設計實踐的結合，充分利用與專業領域相關的工程實踐問題，使學生系統和全局地看待工程問題，尋求綜合的解決方案，充分遵循工程師的倫理道德，促進學生專業綜合能力的養成。

過程裝備成套技術課程符合當前專業領域發展需要，通過課程學習，使學生建立過程成套裝置設計的完整概念，掌握成套裝置的設計程序、方法和要求，強化系統觀念和工程意識，在考慮經濟、安全、環境、法規等因素下，具有對工程設計、技術改造與開發研究等實際工作的初步能力。在課程教學中，注重高階性培養，引入大量過程成套系統的工程案例，加強學生專業知識與實踐能力的有機結合，培養學生分析與解決復雜工程問題的能力；同時，課程考核增加專題報告環節，提高教學過程挑戰度，培養學生對復雜工程問題的分析評價與信息融合，鍛煉團隊協作能力，借助線上線下教學資源拓寬學生視野，形成課程教學過程的多樣性，實現實時互動，提高學生的學習興趣。

過程裝備課程設計屬于專業集中性實踐環節，通過設計能夠使學生了解成套裝置設計中的工藝、控制、保溫等環節對過程裝備設計的影響，掌握過程裝備基本零部件的選擇方法，掌握典型過程裝備和管道設計的基本流程和方法。培養學生運用相關標準和專業知識，設計滿足特定需求的過程裝備和管道，并具備正確使用圖紙和設計說明書體現設計成果的能力。在選題過程中明確教學目標，注重高階性和挑戰度，不僅要考查學生對專業知識的應用能力，還注重對學生綜合能力的評價，特別是對非技術能力的理解與運用，在對解決復雜工程實踐問題的技能與方法進行評價的同時，對工程方案的合理性和創新性等方面予以關注。以成果為導向，最終評價過程需要結合具體的教學目標，獲得合理的評價結論，并針對存在的不足制定合理的持續改進策略。

通過教學實踐可以發現，構建金課體系有利于人才培養目標。一方面，在專業學習階段，構建金課體系能夠更好地為學生的后續學習提供幫助。在掌握專業基礎知識和技能的基礎上，學生更加愿意投入專業課程的學習中去。利用金課模塊，能夠使學生更好地理解專業涉足的技術領域，明確將來工程領域可能面臨的具體問題，有針對性地開展探索與創新，掌握專業課程核心知識，強化專業綜合技能的提升。另一方面，教師參與金課體系的構建過程，能夠更好地結合行業技術發展趨勢，從整體的角度構建合理的知識體系，實現金課課程之間的無縫銜接，相互補充，以學生為中心，強化學生專業能力的提升，這對實現成果導向理念的人才培養具有重要意義。

四、結論

基于成果導向教育理念，以過程裝備與控制工程專業為例，構建了工科專業金課體系。通過金課體系的運行，可以集中優勢資源，使專業金課教學過程更加高效，圍繞學生的知識與能力培養開展教學，形成豐富的課程知識體系，課程內涵不斷深化，課程的高階性、創新性、挑戰度不斷增強，課程的考核評價機制合理有效，進一步推動了專業認證的持續改進和一流專業建設，對工程實踐創新人才培養具有重要意義。