面向工程教育認證的能動專業(yè)核心課程體系改革

季炫宇 周 雄

（重慶科技學院重慶垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)研究院 重慶 401331）

1 課題背景

我校能源與動力工程的專業(yè)設(shè)置主要面向以熱能向機械能及電能轉(zhuǎn)化為主的火電工程方向，以及以垃圾焚燒發(fā)電為代表的固廢資源化處理技術(shù)方向，并與重慶市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)研究院共建。在專業(yè)人才培養(yǎng)的目標中，需要學生具備節(jié)能減排的理念，掌握能源轉(zhuǎn)換與利用的基本理論和技術(shù)，適應行業(yè)發(fā)展需要，能夠從事動力機械、傳統(tǒng)能源及新能源方向的工程設(shè)計、研究開發(fā)、運行檢測與設(shè)備制造等工作，成為具備卓越工程實踐能力和國際化視野的應用型高級專門人才。

在學校開展建設(shè)符合應用特色型專業(yè)課程的背景下，設(shè)定了能動專業(yè)的四門核心課程，分別為《工程熱力學》《流體流動與傳熱》《工程燃燒學》及《鍋爐原理》，要求以工程教育認證為導向，以建設(shè)符合應用特色型專業(yè)課程的要求來實行課程建設(shè)與改革。四門核心課程中，《工程熱力學》《流體流動與傳熱》《工程燃燒學》為專業(yè)基礎(chǔ)課，《鍋爐原理》是唯一的一門專業(yè)課，結(jié)合我校能動專業(yè)所面向的火電及垃圾焚燒行業(yè)方向開設(shè)，是建立在其它專業(yè)基礎(chǔ)課程知識體系的基礎(chǔ)上，通過具體的工藝及設(shè)備來實現(xiàn)理論知識向?qū)嶋H應用轉(zhuǎn)化，尤其是針對固廢處理及垃圾焚燒等技術(shù)領(lǐng)域，在課程中專門設(shè)置了面向垃圾焚燒及二次污染控制技術(shù)的內(nèi)容。

2 核心課程體系現(xiàn)狀及存在問題

現(xiàn)有的專業(yè)核心課程之間并非簡單的構(gòu)成關(guān)系，以《工程熱力學》與《流體流動與傳熱》兩門專業(yè)基礎(chǔ)課程為例，兩門課程并行開課，前者主要講授熱力學基本概念及其基本定律，理想氣體的熱力性質(zhì)，研究熱能與機械能之間的相互轉(zhuǎn)換，分析計算熱力循環(huán)過程中的功、熱轉(zhuǎn)化量及氣體性質(zhì)變化等。其中對于熱量的轉(zhuǎn)化量計算雖然可以利用能量守恒計算其理論值，但是實際實現(xiàn)該熱量的轉(zhuǎn)移以維持循環(huán)的持續(xù)運行，則需要《流體流動與傳熱》中傳熱學知識的支撐，而熱力學中所涉及的氣體性質(zhì)部分與對流傳熱章節(jié)的內(nèi)容也有大量知識交叉，而兩門課程又為《工程燃燒學》所涉及的能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的知識提供基礎(chǔ)。作為唯一一門非基礎(chǔ)專業(yè)核心課程《鍋爐原理》以燃料的燃燒及煙氣和工質(zhì)的流動與傳熱為理論基礎(chǔ)，研究燃料化學能向熱能轉(zhuǎn)化及熱能在不同工質(zhì)間通過受熱面進行傳遞的工藝流程及設(shè)備，對燃料與燃燒計算，鍋爐熱平衡，燃料制備系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)及設(shè)備，汽水系統(tǒng)及受熱面，鍋爐本體熱力計算及設(shè)計，鍋爐煙風阻力及動力計算等內(nèi)容進行講述。對學生深刻理解并應用相關(guān)燃燒及傳熱的理論知識及將來從事相關(guān)崗位的工作具有重要意義。由此可見，《工程燃燒學》與《流體流動與傳熱》又對《鍋爐原理》這一專業(yè)課程的學習起到了顯著的支撐作用。綜上所述，四門核心課程關(guān)系緊密，知識點交叉互鑒非常明顯，在教學課程中應當融會貫通，兼容并進。

目前四門核心課程的教學由不同的教師擔任，并且未形成統(tǒng)一的教學團隊，在日常教學過程中，也未能總體設(shè)計，通盤考慮，相互間溝通不足，各教師對非自己承擔課程的教學大綱、授課計劃及實驗安排并不熟悉，再加上各課程在教學改革和資源建設(shè)方面參差不齊，又缺乏統(tǒng)一標準和協(xié)同，因此在核心課程的教學中存在諸多的不足，主要包括：

(1)課程所涉知識點繁雜且分散，從整個核心課程體系來看，交叉知識點間未能做好充分的銜接，導致整個核心課程知識構(gòu)架欠缺邏輯。

(2)課程資源建設(shè)不足，尤其是視頻資源和案例資源貧乏且缺乏對核心課程知識體系的綜合應用。

(3)實驗教學體系單薄，實驗項目陳舊且缺乏交叉知識點的融合，無法體現(xiàn)學科發(fā)展和行業(yè)現(xiàn)狀，科研創(chuàng)新平臺為實驗教學提供的支撐極為有限。

(4)評價教學效果的模式單一，評價標準和評價方法不夠全面深入，無法滿足工程教育專業(yè)認證的要求。

3 解決方案

基于上述背景及現(xiàn)狀分析，筆者認為應當對能動專業(yè)核心課程體系進行改革，其目的是著眼于以工程教育專業(yè)認證的達成度評價指標為導向，立足于四門核心課程的知識體系構(gòu)建，尤其是交叉知識點的銜接與貫通；著手于實驗教學體系的加強，尤其是充分利用重慶垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)研究院及所涉省部級協(xié)同創(chuàng)新中心的優(yōu)勢資源，改善優(yōu)化實驗教學體系；加強網(wǎng)絡(luò)教學資源及案例教學資源建設(shè)，從而實現(xiàn)由以教師為主體的教學模式向?qū)W生為主體的教學模式轉(zhuǎn)化，進而改變傳統(tǒng)的教學格局，有力的推動核心課程教學方式的革新，拓寬教學改革的方法與途徑，為將來其它專業(yè)課程乃至通識課程的教學改革提供優(yōu)質(zhì)樣板。具體措施如下：

（1）專業(yè)核心課程教師組建教學團隊，充分溝通交流，意圖構(gòu)建整個核心課程知識點網(wǎng)絡(luò)體系，共享實驗教學的現(xiàn)有和潛在資源，確立教學資源建設(shè)的標準、模式和方向。

（2）結(jié)合最新培養(yǎng)方案和教學大綱，建立核心課程的知識點庫，尤其突出交叉知識點在相關(guān)專業(yè)核心基礎(chǔ)課程中的位置，從而搭建橋梁達到融會貫通的效果，建立知識點網(wǎng)絡(luò)體系。

（3）認真檢索搜集包括985高校關(guān)于核心課程的優(yōu)質(zhì)教學資源，特別是精品課程資源、MOOC資源等，充分消化吸收，結(jié)合課程知識點，制作微課和動畫。建立在線的試題庫和作業(yè)庫，利用現(xiàn)有的實驗教學平臺和科研平臺，創(chuàng)新實驗項目，豐富實驗教學資源。

（4）基于知識點網(wǎng)絡(luò)體系及在線課程教學資源，通過啟發(fā)引導式教學，帶動學生思考并逐漸對重點知識要點進行概念的擴展或工作原理的延伸，引導學生較好地理解四門專業(yè)核心課程的相互關(guān)系和各自地位，及在日常工業(yè)生產(chǎn)和生活中的綜合應用。激發(fā)學生的學習興趣，促進學生對核心課程所涉知識的融會貫通，理解并運用。

（5以工程教育專業(yè)認證的畢業(yè)要求指標點達成度教學評價體系來取代傳統(tǒng)的評價體系，從而判定學生利用所學知識解決工程實際問題的能力。教學評價中應當根據(jù)學生的個性化發(fā)展而采用多種評價標準和評價方法。基于評價結(jié)果對知識點網(wǎng)絡(luò)體系、案例及實驗項目、教學模式進行進一步的優(yōu)化。

4 改革效果

根據(jù)上述解決方案，經(jīng)過一年多的改革實踐，取得了以下效果：

(1)通過知識網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，使學生重塑各核心課程間知識點的邏輯關(guān)系，通過知識點庫的建設(shè)構(gòu)建學生的學習體系，通過微課的使用增加了學習的自主性和趣味性。

(2)通過豐富案例及實驗項目，提升學生分析問題和解決問題的能力，增強了理論知識與工程實踐的結(jié)合，調(diào)動學生的學習主動性及培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。

(3)教學資源通過全部上網(wǎng)實現(xiàn)資源共享，具有更好的開放性，傳播性和追溯性。平時成績及考核評價通過建立的試題庫進行檢測，更加科學化，標準化，規(guī)范化。

(4)完成了基于工程教育專業(yè)認證的達成度分析，通過創(chuàng)新多元評價體系，持續(xù)為課程教學體系的優(yōu)化注入活力。