過程裝備與控制工程專業教學改革

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摘要：多渠道調研論證制定了專業實驗課的教學大綱，提出了與培養目標、畢業要求存在明確對應關系的課程教學目標，構建了完善的教學質量監控體系，對課程教學的學生達成情況制訂了合理評價方案，以評價結果作為課程持續改進的依據。在專業實驗課中貫穿工程教育理念，不但是對課程教學改革的大膽嘗試，更有助于提高學生的工程實踐創新能力培養。

關鍵詞：專業實驗課；工程教育認證；教育理念；質量監控；達成度評價

一、專業實驗課程修訂

依據工程教育認證新標準，對本專業的培養目標和畢業要求進行了修訂，以畢業要求12條為依據，將每條畢業要求拆分為二級指標點。專業教學指導委員會采用調查問卷、座談會等多種形式，通過行業人才需求、企業行業專家反饋、畢業生/校友調查、就業單位/實習單位調查、校內畢業生調查獲取信息，對信息進行重新整理、綜合分析后，由專業教學指導委員會形成課程體系修訂的建議，用于指導課程體系修訂工作，真正做到校內外交流互通。修訂支撐畢業要求和培養目標的課程體系，形成了過程裝備與控制工程專業本科培養方案。在此基礎上，對支撐培養目標和畢業要求的具體課程大綱進行修訂，關注課程知識體系是培養學生哪方面的知識和能力，課程目標是否符合要求，同時需對是否達成課程目標的考核途徑和評價方法進行細化，使教與學的參與者都能明確職責。

二、專業實驗教學目標

《過程裝備與控制專題實驗》主要以實驗教學為主。課程的主要任務是使學生掌握過程裝備運行時的性能檢測方法、性能評價指標及相關的行業技術規范，介紹現代測試技術在化工機械中的應用和過程控制系統的控制原理、方式以及過程控制系統的設計及應用，把過程裝備檢測與控制專業理論與實踐技術結合起來，掌握主要技術參數的測試原理、裝置的實驗方法，了解專業領域工程實驗的技術思路。利用實驗手段深入認識過程裝備結構與性能的關系，培養學生綜合實驗分析與設計能力，使學生在實踐中能夠靈活運用專業知識，開展過程裝備與控制工程領域復雜工程問題的實驗分析與研究，能夠形成準確的實驗評價結論。通過本課程的實驗訓練，學生具備以下能力：（1）掌握實驗的基本原理，能夠根據實驗要求合理地選用儀器設備，在綜合考慮安全、健康、法律、環境和文化等綜合因素下分析并制訂實驗方案，組織完成對過程裝備和控制系統進行測試、性能分析的實驗過程。（2）能夠運用專業知識分析實驗裝置運行與使用的特點，掌握過程裝備實驗安全操作規程和注意事項，提高學生的安全實驗意識。（3）熟悉實驗數據的處理方法，了解使用計算、圖表、圖像等方法進行實驗結果分析的方法，能夠對實驗結果進行客觀、正確的評價。（4）掌握測控系的硬件構成和軟件使用方法，能夠在計算機軟件輔助下完成實驗的模擬與仿真分析，并理解其局限性。（5）熟悉實驗設備的操作，具備獨立完成實驗的能力。（6）能夠在實驗中與他人進行有效的溝通，能根據實驗項目合理分配人員任務。

三、專業實驗的質量監控

專業建立有完善的教學質量監控體系，保證了教學的順利落實。實驗教學質量監控過程涵蓋了教學全過程，實行規范化、流程化管理。主要包括以下環節：1.決策。每學期或每學年根據上一輪的教學監控結果制定出切實可行的工作計劃，包括實驗教學計劃的制訂或修訂、專業與實驗課程建設、實驗教學計劃檢查與評估、實驗教學大綱的制定、試卷的檢查評估等。針對每個教學過程制定出相應的質量標準，層層分解，落實責任。2.執行。根據計劃的安排，相關責任人按期開展實驗教學質量監控活動。對各個主要實驗教學環節的教學質量監控的主要途徑包括學生評價、專家督導、領導聽課和同行聽課。3.反饋。可以通過對在校學生采用各種座談會、網上評教等多種渠道，了解學生對專業課程設置、教師教學水平、作業批改情況、學院管理制度等的看法；依據教學督導專家、領導和同行專家隨堂聽課記錄分析，根據反饋強化教學質量，促進實驗課程教學目標的達成。4.調控。推廣成果經驗，總結失敗教訓，處理問題原因、制定糾偏措施，為下一周期計劃的制訂提供依據，并將結果反饋給相關部門和責任人，進行教學整改。進一步研究調整和修訂完善人才培養方案和課程教學大綱，按照培養方案調整的具體要求，制定審查具體的改進措施。同時教師應努力改進教學方法和教學手段，提高教學水平。

四、專業實驗的達成評價

為掌握專業實驗課程的教學達成情況，需要制定專門的達成評價方法，主要包括直接評價和間接評價兩種方法。兩種方法中，以直接評價為主，間接評價為輔，兩種評價結果相結合開展實驗課程達成度評價。直接評價包括成績評價法和尺規分析法，前者針對實驗課程考試試卷、實驗課后作業等進行評價；后者針對實驗報告、實驗專題設計論文等進行評價。直接評價具體實現過程如下：1.如何評價學生能夠基于過程裝備與控制工程專業基本理論和方法，安全開展實驗。實驗預習環節布置相關思考題，使學生了解具體的實驗安全事項。在開展實驗前，學生需要通過安全考核，了解實驗環節存在的風險和防護方法。通過現場著重講解，在完全掌握安全操作規程的情況下開展實驗操作。評價依據是安全考核成績、實驗操作表現和期末考試相結合，以最終的成績來進行評價。2.如何能正確采集、整理實驗數據，并將實驗結果進行關聯、分析和解釋，以獲得有效結論。學生通過實驗掌握了實驗原理，揭示了實驗現象，更重要的是需要對實驗結果進行評價。以實驗報告為評價依據，重點考查學生的實驗數據處理能力，并對采集實驗結果進行合理評價后獲得準確的結論，以實驗報告成績進行評價。3.如何能正確使用計算機軟、硬件技術和仿真工具，完成過程控制復雜工程問題的模擬與仿真分析，并能夠理解其局限性。可以通過控制類實驗的操作表現和實驗報告成績進行綜合評價。實驗過程中，通過實驗操作評分對學生使用現代化工具情況進行評價。實驗報告中開展模擬與仿真結果分析，評價所采取的技術手段的合理性和改進建議。4.如何評價學生具備較強的組織能力和溝通能力，具備以過程裝備與控制為主體，多學科背景下的技術總攬能力，在團隊中發揮骨干領導作用。需要多人參與協作、團隊配合的實驗項目，可以通過實驗過程表現進行評價。間接評價以參與課程學習的學生為評價對象，開展實驗教學調查，通過調查報告進行達成度間接評價。可以在課程結束之后進行調查評價，內容包括教學組織環節的滿意度，學生實驗教學目標達成的自我評價，實驗課程考核合理性，對提高教學質量的建議等。專業實驗課的教學實踐表明，以工程教育理念開展專業實驗課教學改革與嘗試，對課程進行了重新修訂，制定的課程教學大綱符合學生培養的要求，課程目標與培養目標、畢業要求明確對應，使教與學的參與者目標明確，在教學質量監控體系下完成教學各環節，通過合理的課程達成度評價標準了解和掌握學生學習狀況，為后續的教學持續改進提供了依據。工程教育理念改革符合專業實踐教學改革的需要，促進專業實踐教學的質量提升具有重要意義。

參考文獻：

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作者：李海生 陳英華 沈利民 王光輝 章新喜 單位：中國礦業大學