工程化學公式總結精選(九篇)

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第1篇：工程化學公式總結范文

通過一系列活動讓少年兒童樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，弘揚中華傳統美德。具體措施：

一、我校于四月份開展公共秩序維護志愿服務行動。針對學校里騎電動車、自行車的學生越來越多的情況，我校利用學校宣傳欄、開展專題班會等宣傳乘車禮讓、文明過馬路等文明禮儀教育，營造濃厚的文明交通氛圍;組織志愿者深入主要路段、重點路口開展維護秩序、勸導不文明交通行為等志愿服務活動，形成文明行車、文明乘車、文明走路的良好交通環境。

二、6月1日，組織全校志愿者來到本村社區清掃衛生死角，讓志愿者從身邊的小事做起，以實實在在的行動投身到學雷鋒活動中。當日上午，參加活動的23名志愿者帶好衛生工具在校門口集合，在學校領導的帶領下來到社區清掃衛生死角。志愿者們個個積極肯干。兩個小時后，整個路段的衛生狀況大為改觀，多處衛生死角變得干干凈凈。

三、廣泛開展“良好秩序我們共同維護”志愿服務活動。以創建“文明、禮讓、規范、安全”的公共環境秩序為目標，廣泛開展文明行路勸導、文明指數播報、文明出行愛心承諾、“禮讓每一天”、環湖志愿服務等活動，發動全社會共同參與，努力形成“人人講文明、個個守規章、處處見公德”的良好社會氛圍。

第2篇：工程化學公式總結范文

關鍵詞：化工原理；教學；工程觀念

“化工原理”課程包括教學、實驗、設計三個環節，是化工類專業的基礎必修課之一，是學生專業知識構建中的一門“承前啟后”的重要課程，也是學生從“化學”到“化工”認知過程中的紐帶與橋梁。近20年來，全國許多工科高校包括一些林業院校紛紛開設了“化工原理”課程。由于“化工原理”課程涉及范圍廣、內容多，加上相關實驗與設計對學生的動手能力和計算能力的要求較高，因此如何與專業發展方向相銜接開展教學，是一項非常重要、難度頗大的研究課題。

“化工原理”是一門以典型的單元操作為主要內容，以傳遞過程和研究方法論為主線的工程技術基礎課。它不同于物理和化學等基礎學科，因為基礎學科以簡單的、理想的模型為研究對象，采用的是嚴密的數學分析法；而工程學科面臨著真實、復雜的實際生產問題，加上待處理物系千變萬化、影響因素多而復雜、操作條件各不相同，除了少數簡單的問題可采用數學解析法以外，大多數問題需要依靠理論指導下的工程化方法來解決。

“化工原理”實驗和課程設計更是強調學生運用工程方法和工程手段將書本知識實現應用的環節，即是強化學生將理論的感性認識上升到理性認識，達到“學以致用”的目的。這就要求學生盡早建立工程意識，樹立工程觀念，培養工程思維，最終能用工程觀念分析、解決工程實際問題。本文擬從“化工原理”理論教學、課后實驗、課程設計三個角度來探討學生工程觀念培養的問題。

一、教學中提煉工程觀念

教學活動是在教師指導下學生積極參與學習的過程，其中教師的引導顯得非常重要和關鍵。教學中應有意識地讓學生建立起一種工程意識，用工程的價值觀念來分析解決工程實際問題。其中，注意引入一些有效的工程應用方法，可達到事半功倍的效果。

(一)聯系實際法

在課堂教學中，可以采用集體討論、教師點評等形式，調動學生的參與意識，盡量選擇一些與現實生產、生活聯系緊密的工程問題進行引導、分析、討論和歸納總結。例如，在流體流動章節的教學中，引導學生留心觀察宿舍在用水高峰期與非高峰期出水量的大小來理解分支管路中流量分配的特征，并可結合家庭裝修中如何合理選擇和鋪設水管等具體問題來理解流體流動阻力的概念，深入淺出地加以引導和啟發。每次討論時，要注意引導學生從生產技術性、經濟合理性方面進行系統的“工程”考慮，要對不同的方案進行“工程”比擬，深入剖析問題，得出結論，從中提煉工程意識，形成工程觀點，強化工程思想。

再比如，在傳熱學的教學過程中，可就家庭熱水器的安裝和熱水管的布置，家用電暖爐的工作原理、傳熱方式等與人們密切相關的生活事例來分析傳熱的原理，討論如何有效地傳熱以及如何防止在傳熱過程中的熱損失等相關的工程實際問題。這不僅能充分調動學生的洞察、想象和思維能力，強化對工程觀念的檢驗和應用，同時也能培養學生對“化工原理”課程的興趣，有利于工程觀念的建立和提升。

(二)數學模型法

數學模型法是在對研究的問題有充分認識的基礎上，將復雜的問題作合理又不過于失真的簡化，提出一個近似實際過程且易于用數學方程式描述的物理模型，并對所得到的物理模型通過物料衡算、熱量衡算、平衡計算等找出模型參數之間的關系，進而建立數學模型，然后確定該方程的初始條件和邊界條件，求解方程，最終通過實驗對數學模型的合理性進行檢驗并測定模型參數。

在“化工原理”課程中，最著名、最實用的模型當屬膜模型，它普遍適用于動量、熱量和質量三種傳遞。此外，還有許多其它問題的求解也可采用建模來解決。例如，在講授非均相體系分離中的沉降過程時，以求取流體通過固定床的壓降為例，可用實物圖片告知學生固定床中顆粒間的空隙形成許多可供流體通過的細小通道，這些通道是曲折的而且是互相交聯的，同時，這些通道的截面和形狀又是很不規則的，流體通過如此復雜的通道時的壓降自然很難進行理論計算，引導學生借用數學模型法來解決。即，將床層中復雜的不規則的通道簡化成許多管徑為d。、長度為L。的平行細管，簡化后的模型通過引入模型參數結合范寧公式計算阻力，最后通過實驗來確定模型參數和檢驗數學模型的有效性。這樣，就把一個復雜的實際工程問題簡化為一個簡單的流體流動問題。學生在其中經歷了提出問題、分析問題、解決問題的過程，既加深了對公式的理解和認識，又掌握了一種實用的工程問題解決方法。

(三)因次分析法

許多工程的實際問題，涉及的變量較多，過程較復雜，一般很難從理論上進行描述，通常采用因次分析法。該法不需要對過程機理有深入的理解，只需盡可能地分析并正確列出影響過程的主要變量，通過無因次化減少變量的數目，再通過實驗確定具體的函數關系。因次分析法用無因次數群代替單個變量，大大地減少了實驗的工作量，并且實驗中不需要采用真實的物料、真實的流體或實際的設備尺寸，只需借助模擬物料，由一些預備性的實驗或理性的推斷得出過程的影響因素，進而加以歸納和概括，形成經驗方程。

以流體流動章節中獲得流體在管內流動的阻力和摩擦系數入的關系式為例。根據摩擦阻力的性質和有關實驗研究，得知由于流體內摩擦而出現的壓力降Pf與管徑d、管長1、液體黏度u、液體密度p、流速u、管壁粗糙度ε等6個因素有關，但無法寫出具體的函數表達式。將問題寫明擺在學生面前，并適時地傳授給學生一種實用的工程方法——因次分析法，即根據因次一致性原則和白金漢的7c定理，引導學生將上述6個參數對壓降Apf的影響轉化為dup／u(雷諾數)、1／d、ε／d 3個無因次數群對Pf／pu2(歐拉數)的影響，使得實驗研究可從原來考察7個參數之間的關系減少為4個無因次數群之間的關系，大大減少了實驗的工作量，讓學生切身體會到該法的方便性與實用性。

因次分析法另一個重要的特性是，可將水、空氣的實驗結果通過無因次數群類比法推廣應用于其它流體，將小尺寸模型的實驗結果應用于大型實驗裝置。讓學生明白實驗前的無因次化工作是規劃實驗的一種有效手段，在化工中應用廣泛。這樣，學生今后遇到類似的實際問題，就可大膽地應用已學過工 程方法，達到解決問題的目的。

(四)近似估算法

一般來說，影響工程問題的因素眾多，在處理工程實際問題時考慮所有影響因素是很難的，所以在處理實際工程問題時只要保證結果在允許的誤差范圍內，工程上是可以接受的。因此，學生有必要掌握工程上近似處理、近似計算的思想和方法。例如，在傳熱計算中總傳熱系數K是評價換熱器性能的一個重要參數，也是換熱器的傳熱計算所需的基本數據。在忽略換熱器污垢熱阻的前提下，K的表達式為：1／K。=1／ao+(b／λ)(do／dm)+(1／ai)(do／di)。可以看出，總傳熱系數的倒數，即總熱阻由三部分組成：管外傳熱熱阻、管壁導熱熱阻、管內傳熱熱阻。當ao>>ao時，Ko=ai成立。即，總熱阻是由熱阻大的那一側的對流傳熱所控制。而在工業上換熱操作中，通常都是由飽和熱蒸汽加熱冷流體，其中水蒸氣的對流傳熱系數ao相當大，因此可將總傳熱系數K作近似處理，其值約等于冷流體的對流傳熱系數ai值。同時在實際操作中，欲提高K值，關鍵在于提高對流傳熱系數較小一側的a。

可見，在教學中應讓學生逐步掌握工程上近似處理的思想和方法。在課堂上的例題與習題講授過程中，應經常穿插一些工程實際問題，要求學生大膽快速地進行近似估算。這樣，不僅能使學生深化對理論教學內容的認識，而且還可使學生做到舉一個“例題習題”而反思三個“工程問題”，進一步完善對工程意識的建立，鞏固工程觀念。

(五)過程分解法

在處理工程實際問題時，將一個復雜的過程(或系統)分解為聯系較少或相對獨立的若干個子過程(或子系統)，分別研究各子過程(或子系統)的特有規律，然后將各個子過程(或子系統)聯系起來，探求各子過程(或子系統)之間的相互影響及總體效應，再分別采取各自合適的研究方法，這就是過程分解法。

例如，在設計填料塔時，把填料層高度計算公式表示為傳質單元高度HOG或HOL和傳質單元數NOG或NOL之積，表面上看起來只是變量的分離和合并，但實質上卻是對過程的分解。NOG、NOL與物系的相平衡及進、出口濃度有關，受工藝條件控制，反映了吸收過程進行的難易程度；而HOG、HOL則與設備形式及設備的操作條件有關，反映了設備效能的高低。這樣，在選擇設備之前，可以根據給定的分離任務，計算出NOG或NOL，如果NOG或NOL太大，則表明吸收劑性能太差或分離要求過高，必須選擇高效設備去適應。因此，在講授填料層高度計算時，不能簡單地引入NOG、NOL及HOG、HOL等符號的定義，還要說明這樣處理的優點，讓學生了解如此分解的內在含義。

(六)當量處理法

當量處理法是指用一個已知的過程(或參數)代替另一個較為復雜的待定過程或參數，使該事物在過程特征的某一方面與另一較為簡單的已知事物等價。在“化工原理”課程中，用當量法處理工程問題的例子很多，例如：通過引入當量直徑將圓管內流動的研究結果推廣于非圓管；引入當量長度計算管件、閥門的局部阻力；引入當量濾餅厚度(或當量濾液量)計算濾布阻力；引入體積當量直徑和形狀系數表征非球形顆粒等。這種“化繁入簡”的處理手段，可直接解決工程中很多復雜的問題，應用廣泛。

二、實驗中確定工程觀念

化工原理是人們通過長期實驗總結和工程實踐驗證了的實驗學科。我校先后從天津大學、浙江大學、南京工業大學購入全套化工單元實驗裝置，設備先進，自動化程度高，實驗硬、軟件條件齊備。我校的化學工程實驗中心于2004年獲中央與地方共建高?；A實驗室的資助，2005年被授予“江蘇省基礎實驗示范點”。

以往“化工原理”實驗一般采納的是“學生預習—教師講解—學生操作—寫報告”的教學模式，這種模式教學方法單一，其任務只是驗證理論知識中的一些現象、結論，在這種教學模式下學生缺乏創造性，對其工程觀念的培養幫助并不大。因此，我們利用實驗條件的優勢，大膽地進行了新的教學模式的探索，實行開放式實驗教學模式。其根本目的就是真正體現以學生為教學的主體，將更多的主動權和選擇權交給學生，激發學生的學習興趣和主動性，為學生自主學習提供一個平臺。在開放式的教學模式下，教師不再對實驗原理、操作步驟、儀器使用等進行詳細的講解，這些內容由學生自己去學習，教師只起到督導的作用，對學生的實驗過程僅提供一些指導性意見。為了很好地完成實驗，學生必須做好實驗前的準備工作，熟悉實驗內容，查閱相關的文獻資料。這樣，就調動了學生學習的積極性，效果明顯優于以前。雖然學生在實驗過程中遇到的問題比以前更多，但在處理這些問題過程中，學生分析和解決問題的能力得到了實際的鍛煉，這正是我們所期待的，有助于培養學生解決工程問題的能力。

三、設計中實踐工程觀念

“化工原理”課程設計是一個總結性的實踐教學環節，是對學生綜合應用本課程及其它相關課程的基本知識，獨立完成某單元操作設計的訓練。通過選題、資料的準備、化工單元過程設計和總結等相關程序，使學生真正體驗解決工程問題的思路和方法，切實地感受理論知識與工程觀念的結合和應用。通過課程設計的訓練，營造學生模擬解決實際工程問題的場景，以達到對整個“化工原理”課程知識認識上的升華。

例如，學生做“苯一甲苯混合體系的分離”設計時，首先面臨過程的選擇，可以選擇蒸餾或萃取這兩種化工單元操作，也可選擇一些新型的化工單元操作，如膜分離等。在一般情況下，首先考慮采用蒸餾，它最適合于分離大部分的液體混合物，尤其適合于大規模、自動化控制的工業分離。只有不適宜用蒸餾分離的物系，才考慮用其它的分離手段。在過程確定以后，就必須進行設備的選擇。如果確定用板式塔，則還要確定用什么樣的塔板。如果確定用填料塔，則還要確定用整裝填料，還是用散裝填料，用什么材質，等等。這些問題即為設備選擇。

在確定了過程和設備之后，就要進行過程的計算和設備的設計。在這個過程中，通常必須利用物料衡算方程、熱量衡算方程、操作線方程、熱力學方程、傳熱速率方程、傳質速率方程等關系式，根據所處理物系的性質和操作條件進行設計計算。設計計算過程通過各種物性數據手冊和化工手冊查取所需的設計數據，且經常采用一些適用的經驗方程計算有關參數值。在缺乏數據的情況下，有時候則要組織實驗以取得必要的設計數據。這樣，既鍛煉了學生查閱文獻的能力，也使學生掌握了遇到實際工程問題時可以采用的各種方法。

課程設計完成后，讓學生模擬面對實際的工業場合可能出現的各種設計型問題和操作型問題進行答辯。前者主要就設備參數條件選擇的依據給出合理詳盡的解釋說明；而后者的一般表現方式是：當某一個操作參數發生變化時，通過分析判斷，該參數的變化將會引起其他哪些參數發生變化以及變化的方向(變大還是變小)、變化程度的大小。只要參數變化在允許的范圍內，操作仍可視為正常。而參數變化超出允許的范圍時，就要進行調節。同時若設備發生故障，則要求通過分析判斷發生故障的原因，并排除故障。通過上述的訓練，既加深了學生對“化工原理”課程相關知識的理解和鞏固，又使學生在設計中實踐了工程觀念。

第3篇：工程化學公式總結范文

中圖分類號：G642

0 引 言

《華盛頓協議》是國際上最具權威性和影響力的工程教育互認協議之一。我國于2013年加入華盛頓協議，成為其預備成員，2016年成為第18個正式成員。工程教育專業認證強調以學生為中心，以學習產出和學習成果為目標導向，通過質量監控和反饋機制持續地對教學過程進行改進，促使教育質量的改善和提高[1-2]。

我們遵循工程教育的理念，制定可量化的考核方式，通過“評價―反饋―改進”的循環過程，持續改進教學質量。我們以離散數學課程的工程教育實踐為切入點，對課程教學模式做了改變和嘗試，提出了課程達成度計算模型。在教學實踐中，通過SPOC（小規模限制性在線課程）和翻轉課堂的結合，引入與離散數學知識相關的工程問題和實例，著重培養學生解決復雜工程問題的能力。在教學階段，逐項收集各種教學信息，對教學效果和教學質量進行數據分析和研究，持續改進和提高教學方式。

1 課程達成度與指標點

對于軟件工程專業，工程教育的培養目標是培養軟件工程領域高層次的軟件研發、管理和技術服務人才。在工程教育的實施過程中，不斷積累學習和教學數據，借助數字化技術計算學習成果的達成度[1]。在教學體系上，采用自頂向下的方法，建立層次化的達成度評價模型：第一級為課程達成度，第二級為畢業要求達成度，第三級為培養目標達成度。下一級的達成度支撐上一級的目標，以此建立培養目標、畢業要求和課程之間的數字化對應關系。

宏觀上，達成度的評價最終分解為對學生學習過程的全程跟蹤和持續性評估。軟件工程專業整個培養體系劃分為9條培養目標（PO）和12條畢業要求（GR），每項畢業要求再細化為多個指標點。在微觀上，課程的達成度支撐了對應畢業要求的指標點。首先以畢業要求指標點確定課程的教學目標（CO）；然后，教師根據對教學目標的分解確定每個課程目標的權重（W），課程目標權重反映了該課程教學和達成度評價的側重點。課程教學目標的達成度基于所選取的考核評價方式（平時作業、期中考試、期末考試等）來進行計算。計算公式如下：

C = ∑（COi × Wi ）， COi = ∑（Tij ×wij ） （i = 1， 2，…， n； j = 1， 2，…， m）

式中： C?檳趁趴緯痰拇锍啥燃撲闃擔?COi 為某門課程第i個課程目標的達成度計算值。Wi為某門課程第i個課程目標達成度的計算權重系數；Tij為某門課程第i個課程目標在第j種考核方式中的達成度計算值；wij為第i個課程目標在第j種考核方式中的權重系數。

離散數學作為軟件工程專業的基礎理論課，其支撐的畢業要求包括：

（1）GR1.4：掌握專業知識，能選擇恰當的數學模型描述復雜軟件工程問題，能對模型進行推理和求解。

（2）GR12.2：掌握自主學習的方法，了解拓展知識和能力的途徑。

根據畢業要求的指標點設置4項課程目標和3個教學模塊（CM），主要包括：CO1掌握離散數學的基本思想和概念；CO2培養嚴格的邏輯推理能力；CO3訓練抽象思維能力；CO4培養處理離散信息及工程應用的能力；CM1集合與關系、CM2數理邏輯和CM3圖論。課程目標、教學模塊和考試考核點的對應關系見表1。

在期末考試后，采集每個學生每道題目的得分成績，選定考核點，依據題目的預期值（即每道題目的分數）和達到值（即每道題目的實際得分）計算課程教學目標的達成度：

COn = ∑ （COn考核點預期值 / COn考核點達到值），n = 1， 2， 3， 4；

課程達成度= CO1 ×0.4 + CO2×0.2 + CO3×0.2 + CO4×0.2

由以上達成度計算可以看出，離散數學支持多個畢業要求指標點的達成。課程目標的達成情況就是該課程預期要達到的學習效果，同時也是本門課程對專業培養目標的貢獻。

2 教學信息采集

工程教育專業認證要求通過采集和分析學生的學習過程和學習效果來證明學生能力的達成度。所有這些達成度的證據都建立在各種記錄數據和文檔的基礎上。除了傳統的結構化數據（如考試成績和考勤記錄），工程教育中更強調通過實際的工程訓練來培養學生解決復雜工程問題的能力。這就需要通過多種方式來收集每一個學生在學習過程中的微觀表現，如課堂、作業、郵件、實習等，以此來了解學生的學習狀態，建立持續改進的達成度評價體系。

課堂上，教師采用移動教學方式，根據課堂教學內容和教學效果，選取題庫中相應難度的題目，將題目發給每個學生（如手機、平板），學生的解答則通過移動網絡反饋到教學數據采集系統。課后以郵件和網上答題的方式來收集學生的學習情況。課后的作業和綜合性練習主要是證明題目和主觀性題目，以評分表分析法建立量規[3]。量規為主觀性題目或其他表現（比如證明的步驟、細節、表達等）確定量化標準，從優到差詳細規定評級指標。同時，采取老師評分、同學互評、助教評分的方式進行綜合性學習評價，填寫學習評分表。重點獲取學生的答題情況（非結構化信息），包括：每題選擇了什么選項，花了多少時間，是否修改過選項，做題的順序有沒有跳躍等，全面地反映學生的學習過程和狀態。

在課程內容方面，對知識體系進行梳理，將課程知識按照知識點模塊進行數字化，并且將多門相關課程聯系在一起，建立面向問題的知識網絡。例如，將圖論與數據結構中的樹和圖進行關聯和比較；把等價類的概念與軟件測試方法相結合來分析軟件開發問題?；趯嶋H軟件項目構建對應于課程內容的知識圖譜和知識數據庫。通過引入工程領域的離散問題，分析問題中出現的各種實時性數據、工程化數據和研究性數據，將其分類存儲于問題數據庫和練習題庫，為考核評估提供支持。

3 課程教學改革

在工程教育的指導思想下，離散數學課程除了向學生描述理論知識“是什么”和“為什么”以外，更注重讓學生學會“如何運用”理論知識，以解決在軟件開發中出現的各類問題。改進已有的教學方式，一方面，在課程內容上打破原有專業課程的講授模式，結合實際工程問題，按照CDIO工程教育理念開展課程建設[4]。另一方面，采用問題驅動的教學方式[5]，通過錄制SPOC [6]和實施翻轉式課堂教學，指導學生參與離散工程問題的分析、研究和解決方案設計。

3.1 翻轉課堂

翻轉課堂是一種“以學生為中心”的新的教學模式[7]。它關注學生的個性化學習和成長，能更好地實現工程教育的能力和素質培養。實施翻轉課堂，首先建立離散數學課程的知識圖譜，以思維導圖的方式構建整體的知識框架；然后，逐步細化每個章節的內容，對概念性知識（如集合、關系的概念）和過程性知識（如邏輯的推理、關系性質的判斷與證明）進行梳理，按照不同的教學方式進行組織和關聯。

概念性知識劃分為5個難度級別：A簡單、B適度、C較難、D困難、E綜合。對于簡單和適度的概念按知識點劃分單元模塊，制作8～10分鐘的教學視頻。例如，將集合論的發展歷史、集合的基本概念等內容以時間線（storyline）的方式展示給學生。在制作SPOC視頻時，不僅講解知識，還突出理論知識的文化觀念和內涵。而對于難度較高的內容，如析取范式、合取范式等，則安排在課堂上進行講解。

對于過程性知識，例如，布置給學生的課后作業：“證明某個關系R是集合A上的一個等價關系”，將批改作業的過程和演示證明的步驟錄制為視頻。在視頻中，逐項講解解題的思路（如何使用等價關系的定義進行證明）、學生解題中出現的各種問題（如對稱和傳遞關系的理解偏差，不恰當使用等）以及需要注意的關鍵地方（如自反性、對稱性、傳遞性都需要證明，證明才完整）等解決問題的思考過程和經驗。通過SPOC實現體驗式教學，讓學生能從任務的求解指導中學會如何應用所學到的知識。

采用問題引入、分析求解、過程探討、理論構建的步驟完成SPOC視頻制作。以命題邏輯的講授為例，視頻以斷案推理的例子（如神探夏洛克）開始，吸引學生的注意力，將現實中的問題與命題、邏輯、推理等知識聯系起來，把問題進行拆解分析，逐步歸納總結出概念和知識點，納入學生已有的認知結構，讓他們更加積極主動地投入到自主學習中。

在課前，要求學生根據前次課布置的學習任務觀看微視頻，通過自主學習和思考，理解基本概念，完成一定有針對性的小測驗。在課堂上，采用如下多種教學方式：

（1）引導式教學。如在講解主析取范式和主合取范式時，讓學生思考“如何找到主合?。ɑ蛑魑鋈。┑臉O大項和極小項”，提示學生考慮采用建立樹結構的方式來求解。

（2）體驗式教學。給出真實的任務情境，讓學生協同完成某一項任務；或現場對某些有爭議的問題進行研討，并且相互展示學習成果，實現同伴互評。例如，讓學生編寫一段程序，要求對函數的參數進行檢查，由此把命題邏輯與程序檢查中的斷言相對應進行講解；把等價類的劃分與面向對象中類的概念進行類比介紹。

（3）互動式教學。如課前以墨經中的“有之則必然，無之則未必不然，是為大故”和“無之則必不然，有之則未必然，是為小故”，引出充分必要條件的知識，指導學生完成對命題聯結詞知識點的復述，命題公式的化簡等練習；期間，老師回答學生提出的問題，對每位學生進行個性指導，并參與討論。

通?^引導和檢查學生的學習效果，把握學生的學習狀態和學習進度。

對于工程素質和能力的培養，一方面，將課程的知識點分別對應到軟件開發的各個階段，如將數理邏輯對應編程實現、將集合和關系對應數據庫的構造、將樹和圖對應數據結構的設計，把理論知識運用到軟件開發實踐中；另一方面，根據學生的個體學習需求，加入具有一定難度的工程任務和開放性課題，讓學生可以根據自身情況進行自由選取，如結合圖論最短路徑的知識點，將2016年華為軟件精英挑戰賽中的問題“未來網絡?尋路”引入教學討論，鼓勵學生積極參與類似的具有研究性質的挑戰。

3.2 教學數據分析

工程教育關注學生完成學習的過程，因此對教學活動中的各類數據，如教學目標、教學內容（知識點、重點、難點）、常規練習、挑戰性練習等，進行量化，并建立彼此之間的聯系。采用成績分析法[8]，細分教學目標和教學模塊，按照支撐畢業要求的指標點進行數據采集、計算均值、方差、信度、效度等統計參數，在評價每個指標點達成度的基礎上，獲得課程掌握情況的評價結果[9]。

利用學生學習的行為檔案創建自適應的學習系統，反映學生的學習效果。利用學生“如何”學習的信息，依據教學數據的分析結果，為學生量身定制適合學生的個性化練習。通過分析學習數據，自動創建一系列難度逐漸增加且互相關聯的問題，例如，從集合到關系、從關系到特殊關系、從特殊關系到樹結構，讓學生圍繞一個共同的知識點來求解問題，從中分析學生的學習模式。同時，老師根據自己的教學需要來調整教學任務，例如，給課堂練習和作業規定完成的時間，讓移動教學系統在“自動計時”的情況下，考察學生的學習過程；而在學生做錯題目需要幫助時，系統自動給出提示并確定問題出錯的位置。系統記錄學生的學習過程，包括在哪個知識點的學習上遇到了問題、哪些習題完成花費時間較長等。老師對這些數據進行分析，建立相關的教學模型為學生推薦更為合適的學習路徑。

確保教學數據的正確性、可用性是進行教學數據分析的關鍵。制定教學數據檢測體系和軟件系統對數據進行實時的檢測以保證數據的質量，盡可能減少對數據分析和挖掘帶來的不利影響。首先制定各種數據的錄入和維護規范，最大限度地自動錄入各種結構化和非結構化數據，包括考試成績的每項評分、主觀評價打分等。其次，制定數據檢測規則并實現自動檢測，應用不同的數據配置策略，對靜態、動態數據進行實時監控和定期檢查以發現并處理有問題的數據。最后，建立可靠的教學數據質量評估體系，通過各種評估方法，如基于異常值的評估方法、邏輯性評估方法等，對數據質量的改進效果進行評估，為數據質量改進提供策略。此外，還需要實現缺失數據的完善、篩選等數據處理工作，將數據標準化、去重復化，最后形成規范化的格式。