化學反應工程課程目標達成情況分析*

張峰榛，湯秀華，楊 虎，李敏嬌，葉宇玲

(四川輕化工大學化學工程學院，四川 自貢 643000)

目前，在我國工程教育專業認證體系中，要求將基于成果導向的教育理念，即OBE(Outcomes-Based Education)理念貫穿在培養目標、課程體系、教學內容及課程評價等環節中[1-4]。課程評價是用科學的方法檢查課程目標、實施等是否實現了教育目的，實現程度如何，以判定課程實施效果，并據此作出持續改進決策。課程目標達成度分析是一種定量分析方法，是目前工程教育專業認證中通行課程評價方式[5-7]。本文以四川輕化工大學2017屆化學工程與工藝專業為例，對化學反應工程課程目標達成情況進行分析和評價。

1 化學反應工程課程目標達成情況分析方法和流程

以四川輕化工大學2017屆化學工程與工藝專業為例，隨機抽樣20名學生?；瘜W反應工程的課程目標達成情況分析的原始數據來源于學生平時情況、期末試卷的考核環節中所取得的成績。采用定量分析法，依據化學反應工程的教學大綱和收集整理抽樣學生的考核材料，獲取學生考核取得的各課程目標成績，統計課程達成情況，得到課程目標總體達成度值以及學生個體的達成度值，再對課程目標達成情況進行評價，找到課程目標短板并分析原因，為課程持續改進提供依據。

2 化學反應工程課程目標達成情況分析

化學反應工程課程目標與考核內容的一一對應關系如表1所示。

化學反應工程課程目標達成度計算如式(1)所示。

(1)

式(1)中，Ri為第i項課程目標達成度；ai為第i項課程目標對應期末的考核成績；Ai為第i項課程目標對應期末考核成績的總分值；w1為期末考核所占權重；bi為第i項課程目標對應的平時考核成績；Bi為第i項課程目標對應的平時考核成績總分值；w2為平時考核所占權重。

表1 化學反應工程課程目標與考核內容的關系Table 1 The relationship between the course objective and the assessments in Chemical reaction engineering

圖1 化學反應工程課程目標總體達成度Fig.1 The overall objective achievement degreein Chemical reaction engineering

圖1給出了化學反應工程課程目標總體達成度。可見，課程目標1、課程目標2、課程目標3的達成度分別為0.822、0.816和0.747，課程目標平均達成度為0.795，說明通過化學反應工程學習，學生能達到課程目標。不過，課程目標3的達成度低于平均達成度，說明課程目標3為短板。

課程目標1：學生對于先修課程如物理化學、化工原理、化工熱力學等專業基礎課掌握情況良好，同時也掌握了化學反應工程的基礎知識。能將先修課程諸如化學反應熱力學及動力學、物料衡算、熱量衡算等知識應用到化學反應工程中。

課程目標2：學生對于化學反應工程的體系以及研究方法掌握情況良好。即對于化學反應工程所涉及的化學反應動力學、反應器的設計與分析、流動及傳遞過程對反應的影響三大主要內容；以及將化學反應本征特性與反應器特性結合，并通過適當的簡化，建立數學模型的研究方法掌握良好。

課程目標3：學生基本掌握了諸如平行反應、連串反應等反應過程的優化，以及分析、初步設計反應器的方法。能夠分析化學反應的最優工藝條件；能夠利用所學專業知識分析不同流動特性的反應器對轉化率的影響規律，但是對于選擇針對某種化學反應的合適的反應器或反應器組合的方法的掌握，以及初步設計反應器等方面有待于進一步提高。

圖2～圖4分別是抽樣學生個體化學反應工程課程目標1、2、3達成度散點圖。通過計算分析可獲得抽樣學生化學反應工程課程1、2、3達成度的方差分別為：0.084、0.120、0.076?？芍獙W生對課程目標2達成度離散趨勢更顯著，這表明學生對于化學反應工程理論體系的理解及研究方法的掌握存在明顯的個體差異，這可能是由于化學反應工程模型化的抽象研究方法對學生涉及數學和工程學方面的先修課程的基礎要求更高所致。由圖2～圖4可以看出，絕大部分學生能夠達成課程目標要求，但部分學生達成情況相對較低，如有1名學生的課程目標1達成度低于0.7；有2名學生的課程目標2達成度低于0.7，其達成度分別為0.561和0.452；有5名學生的課程目標3達成度低于0.7。原因分析：課程目標達成度低于0.7的學生對于化學工程專業基礎知識較薄弱，對課程內容、體系及研究方法掌握不夠，綜合應用分析能力有所欠缺。

基于化學反應工程課程目標達成度分析，為了后續達到更好的教學效果，還需注意：(1) 教師在進行下一個教學任務時，提前通知學生復習先修課程所涉及的相關知識；(2) 教學過程中應多結合工程實例，用通俗易懂的方式授課，將復雜問題簡單化，抽象問題形象化。

圖2 學生個體課程目標1達成度散點圖Fig.2 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 1

圖3 學生個體課程目標2達成度散點圖Fig.3 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 2

圖4 學生個體課程目標3達成度散點圖Fig.4 Scatter diagram of the individual objectiveachievement degree in objective 3

3 結 語

課程目標達成度是畢業要求達成度評價的基礎，也反映了專業培養學生課程學習效果?？茖W的分析課程目標達成度是達到工程教育專業認證標準與否的重要依據。構建合理的課程達成度分析評價機制，采用定量的分析方法，可得到更可信的評價結果，其結果可用于后續教學內容、教學方法、教學過程以及教學考核的持續改性，以優化課程教學質量，最終達到專業培養目標的要求。