工程教育背景下過程裝備與控制工程專業核心課程建設實踐

竇東陽 王啟立 李小川 沈利民 李海生

[摘要]中國礦業大學過程裝備與控制工程專業堅持“以本為本”“學生中心”和“成果導向”，圍繞核心課程建設狠下功夫，通過向“金課”看齊，努力打造精品課程。以過程流體機械、過程設備設計和過程裝備控制技術為例，以課程教學網站、慕課視頻、教材、企業專家授課、互動式研討教學等為抓手，努力打造過程裝備與控制工程精品課程群。通過達成度計算、創新活動和本科畢業設計等多項措施和教學環節持續改進教學效果，建設長效機制，課程建設取得了不錯的成效，榮獲多項國家、省部級大學生獎項。

[關鍵詞]過程裝備與控制工程;精品課程;持續改進;工程教育認證;教學改革

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437（2020）07-0045-03

2018年8月，教育部明確提出全面整頓教育教學秩序，嚴格本科教育教學過程管理;同時，要求各高校要全面梳理各門課程的教學內容，淘汰“水課”、打造“金課”。2018年6月，教育部召開新時代全國高等學校本科教育工作會議，強調堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，加快建設高水平本科教育、全面提高人才培養能力。2016年6月，我國正式加入《華盛頓協議》，成為其第18個成員國，要求設置專業課程體系、配備師資隊伍、配置辦學條件時要圍繞學生畢業能力達成這一核心任務展開，并強調專業持續改進機制和文化的建立以保障教育質量和活力。越來越多的高校認可和實踐以“學生中心”“成果導向”“持續改進教育質量”的工程教育理念，將工作重心重新向本科教育轉移，積極打造高質量、高水平的精品課程。

中國礦業大學過程裝備與控制工程專業順應“以本為本”和專業認證的潮流，牢記“本科不牢，地動山搖”，參照認證要求，將認證工作制度化、規范化和長效化，夯實本科教育的根基。我們對專業主干課程群進行了改革，圍繞“以學生為中心”和“持續改進”的要求，以建設“金課”為奮斗目標，以創新競賽為檢驗平臺，進行了一系列探索和實踐。本文將以中國礦業大學過程裝備與控制工程專業、過程流體機械、過程設備設計和過程裝備控制技術核心課程為例，交流課程建設中的一些舉措和成效。

一、課程簡介

過程流體機械、過程設備設計和過程裝備控制技術是中國礦業大學過程裝備與控制工程專業的核心課程，均為3學分，48學時，開課時間均在第6學期。

過程裝備控制技術主要講述過程控制的基礎知識，過程參數測量技術，過程控制裝置的基本結構、工作原理以及典型過程控制系統的應用方案等。學生通過該課程的學習，具備過程控制系統綜合分析與設計的能力。

過程設備設計主要講述過程設備設計的基礎理論、設計方法和設計規范。學生通過該課程的學習，能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）等的一般工程設計方法和設計程序步驟;在考慮社會、健康、安全等現實條件下，依據相關的國家標準和行業規范，從材料、設備的結構、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。

過程流體機械的主要任務是使學生了解和掌握典型過程流體機械的工作原理、結構特點、性能參數、調節控制及選型方法，應用基本理論知識解決過程機械主要部件的設計和改造問題。其目的在于培養學生針對設計和應用環節，能夠提出問題和分析問題，并且綜合運用所學知識解決生產實踐過程中有關過程流體機械領域的復雜工程技術問題的能力。

二、課程建設思路

以工程教育認證要求為目標，以中國礦業大學精品課程和在線課程建設等教改項目為依托，以課程教學網站、慕課視頻、教材、企業專家授課、互動式研討教學等為抓手，努力打造過程裝備與控制工程核心課程群。以達成度計算、學生評教、督導評價、畢業設計評估、創新活動評估等為監督，建立核心課程的長效持續改進機制。總體建設思路如圖1所示。圖中實線表示已實現，虛線表示在建設，即將實現。

目前，過程裝備控制技術和過程流體機械均已建成教學網站，課程PPT資源、習題資源等均在線開放。過程設備設計網站即將投入使用。

過程流體機械已完成課程視頻錄制并投入使用，過程裝備控制技術和過程設備設計正在錄制教學視頻。

由中國礦業大學出版社出版的《過程裝備控制技術》教材已進入出版環節。

將課程中緊貼工程實際的內容交由更專業的現場專家來講解，是體現工程教育的重要舉措之一。我們邀請南京科遠智慧科技集團股份有限公司、江蘇恒久機械有限公司和江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院具有高級職稱的技術專家分別為學生講授分布式控制系統DCS、隔膜壓縮機和壓力容器規范標準，以現場專家豐富的工程經歷為支撐，提高教學效果。

過程流體機械和過程裝備控制技術均已開展翻轉式研討教學，由學生收集相關課程內容的最新技術進展，進行分組匯報和研討。研討氣氛熱烈，學生參與的積極性高，實現了教學內容的持續更新。

通過課程對畢業要求指標點的達成度計算，找準持續改進的方向。以過程裝備控制技術為例，達成度計算過程如表1所示。對照畢業要求指標點，我們發現之前對于指標點（2）“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”的支撐不足，尤其是期中測試環節以前并沒有相關試題，因此在期中測試環節專門設計了題目來加強這方面的訓練，并在期末考試環節逐步增加分值。經過持續改進，本次達成度達到了90%。針對本次達成度最低的指標點（3），擬采取加強課外英文教材閱讀檢查的頻率，在作業中適當增加專業名詞中英翻譯比例的措施來改進。

學生評教和督導評價環節的監督由學校和學院組織，每學期反饋一次意見和建議給專業，專業進行集中教學研討，制定改進措施。

畢業設計評估和創新評估是通過學生在畢業設計、全國大學生過程裝備實踐與創新大賽、“挑戰杯”全國大學生系列科技學術競賽等活動中的表現，針對活動中發現的不足，改進相關課堂教學，以賽促學。