過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系構建

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摘要：貫徹工程教育認證理念是一個復雜且系統(tǒng)的工程，文章在系統(tǒng)研究《工程教育認證標準》對課程體系各項要求的基礎上，對東北石油大學的過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系的構建過程與內容等進行了論述。所構建的課程體系，既體現(xiàn)了該校裝備專業(yè)的特色和定位，也可以將工程教育認證的培養(yǎng)理念貫徹于人才的培養(yǎng)全過程中，對于提高裝備專業(yè)技術人才的培養(yǎng)質量具有重要意義。

關鍵詞:工程教育認證；過程裝備與控制工程；課程體系

開展工程教育認證是為了構建我國工程教育的質量控制體系，推進我國的工程教育改革，從而可以進一步提高工程教育質量；同時也是建立與工程師制度銜接的工程教育認證體系，促進工程教育與企業(yè)界的聯(lián)系。我國的工程教育專業(yè)認證工作于2006年開始啟動，這是我國工程師教育制度改革工作的基礎和重要組成部分之一。東北石油大學的化工過程機械專業(yè)是國內同類專業(yè)中比較早就具備了該學科碩士點、博士點的高等院校專業(yè)之一。本學校的化工過程機械一直以來都是黑龍江省的重點學科和重點專業(yè)，其整體實力一直處于國內的領先地位。目前，東北石油大學化工過程機械是本校的優(yōu)勢學科平臺建設學科，而其本科專業(yè)———過程裝備與控制工程是我校第一批卓越工程師計劃專業(yè)。盡管如此，本專業(yè)的教學也不同程度地暴露出一些問題。比如，其中最突出的就是教學和工程的結合程度不夠，學生的動手能力和創(chuàng)新能力有待提高。但是，隨著經(jīng)濟的全球化迅速發(fā)展，高校面臨的工程教育國際化趨勢越來越明確，需要建立一個國際實質等效的中國高等工程教育專業(yè)認證體系，這成為提高工程技術人才培養(yǎng)質量的重要保證，同時也是我國高等工程教育積極參與國際化競爭的重要基礎之一。這對于本校的過程裝備與控制工程專業(yè)來說，積極面向工程實踐、參與國際化競爭，既是要面對的挑戰(zhàn)，也是以工程教育專業(yè)認證引領自身建設、打造名牌專業(yè)不可多得的機遇。

一、課程體系的構建思路

過程裝備與控制工程專業(yè)是東北石油大學重點建設的專業(yè)之一，專業(yè)建設的人才培養(yǎng)目標是：能夠綜合應用自然科學、工程基礎、專業(yè)知識、計算機工具與實驗技術，解決過程工業(yè)中關于過程裝備與控制工程的設計、制造、運行維護、安全檢測和管理等方面的復雜工程問題，具有創(chuàng)新意識；理解工程師職責，能自覺有效貫徹過程安全、法律法規(guī)并理解環(huán)境、文化對復雜工程問題解決方案的影響，明確樹立工程師科學道德和倫理責任；具備有效溝通、與他人合作以及在多領域團隊中行使職責的能力，具備團隊領導力；為石油石化和區(qū)域過程裝備行業(yè)進步與發(fā)展做出貢獻，具備終身學習和自我提升能力。為此，本課程改革以“專業(yè)認證”為指導，結合我校鮮明的石油石化行業(yè)特色和優(yōu)勢，在裝備專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”課程體系基礎上，面向專業(yè)認證12項準則要求，對核心課程體系進行深層次塑造，打造符合本專業(yè)培養(yǎng)要求、滿足學生汲取知識需要的高透明度、高開放度的寬基礎、厚學科、突出特色的課程群，滿足行業(yè)、專業(yè)領軍人才培養(yǎng)需要。

二、課程體系的構建

根據(jù)東北石油大學的人才培養(yǎng)定位，我校本科專業(yè)的教育內容和知識體系應該能讓學生獲得以下知識或能力：力學方面和機械設計方面的理論基礎和相關知識；過程裝備的原理與結構、成套裝置和控制、化工單元操作的基本知識；過程設備的設計、制造與控制的基本知識和能力；過程裝備成套技術基本知識；研究、開發(fā)新型過程設備及機械的初步能力；環(huán)境保護和安全防災方面的意識；創(chuàng)新意識和獨立獲取知識的能力。裝備專業(yè)的前沿知識和能力是由若干個課程單元所組成的。生產過程所對應的設施被統(tǒng)稱為過程裝備，而對應各單元過程的設施又被稱為單元裝備。裝備通常是由設備、機器、管道及各種測控的儀器和設施等所組成的，即“（過程）裝備=（過程）設備+（過程）機器+（過程）輔助設施”。所以說，每一門課程都不是獨立存在的，需要建立課程體系和課程群。本文的主要研究內容如下：

（一）建立三級核心課程群體系充分研究專業(yè)認證要求，構建課程體系，構建方案如圖1和圖2所示。本專業(yè)的培養(yǎng)目標按照工程教育認證要求進行分解后，主要包含四個層次的內容：應該學習的專業(yè)與技術知識；可能的應用領域或就業(yè)方向；畢業(yè)以后可能從事的工作范圍；學生的素質要求。因此，我們將培養(yǎng)目標細分為以下6個子目標。具體如下：子目標1：具備自然科學基礎知識；子目標2：具備工程技術與相關領域的基本知識；子目標3：具備過程裝備與控制工程專業(yè)知識和技能；子目標4：能夠進行機械結構的設計與制造；子目標5：能夠進行過程裝備的設計、制造、運行維護、安全檢測；子目標6：身心健康，具有團隊協(xié)作精神和國際化視野，樂于終身學習。針對6個子目標，分別與專業(yè)認證標準的12個畢業(yè)要求的考核點進行矩陣聯(lián)系，在關聯(lián)矩陣的基礎上確立核心課程支撐度的矩陣，見圖3，從而保證了核心課程對畢業(yè)要求的支撐度滿足認證要求。根據(jù)6個子目標分別與認證12個畢業(yè)要求考核點進行的矩陣聯(lián)系，細化出了畢業(yè)要求的指標點，所有課程應對照畢業(yè)要求指標點形成完整的支撐，覆蓋整個畢業(yè)要求?；谝陨系乃悸贰⒁罁?jù)學校的本科教學定位，我們構建出了基于成果導向———反向設計的專業(yè)課程體系，并且以過程裝備與控制工程專業(yè)的行業(yè)人才需求為導向，以工程知識培養(yǎng)為主的同時，在其中融入了相關的理學知識和人文知識。同時，在加強理論教學時，力求與實踐教學融合，積極著眼于學生的工程能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)道德素養(yǎng)的培養(yǎng)?？傮w思路如下：原則：將12個畢業(yè)要求的每條細化為2~4條指標點，得出共31條指標點。根據(jù)本專業(yè)的特點，分別將五大類別課程，以及實訓實踐環(huán)節(jié)類課程劃分出不同的比重，將每條指標賦予一定權重并制定相應學分要求，最后將本專業(yè)四年學習的課程主要分為：通識類課程、學科專業(yè)基礎類課程、專業(yè)教育類課程、集中性實踐環(huán)節(jié)類課程四個部分。機制：基于東北石油大學的學校培養(yǎng)定位和“裝備”專業(yè)的工程特色，以及往屆畢業(yè)生調查、行業(yè)專家反饋、行業(yè)需求信息、工程認證標準，進一步完善基礎通識類課程，仔細規(guī)劃和更新專業(yè)課程；在實踐教學環(huán)節(jié)，進一步注重工程應用和解決復雜工程問題的能力培養(yǎng)，還增加了多個綜合型、設計型和創(chuàng)新型的課程實踐活動內容。特色：在專業(yè)課程的設置中，本專業(yè)堅持以“裝備”為主體，“過程”和“控制”為兩翼，強調立足于行業(yè)和區(qū)域發(fā)展的專業(yè)特色方向，實行專業(yè)方向模塊化課程設置，目前設置了具有本校人才培養(yǎng)特色的課程實踐教學環(huán)節(jié)和三個特色專業(yè)選修模塊。在課程體系設計中，第一、二學年主要設置了通識類課程、公共基礎類課程和部分專業(yè)基礎類課程；在第三、四學年設置專業(yè)基礎和專業(yè)類課程，學生可根據(jù)自己的興趣和潛質，選修專業(yè)課程。根據(jù)學生所選擇的專業(yè)模塊，進行強基礎、厚專業(yè)、立足于行業(yè)和區(qū)域發(fā)展的專業(yè)培養(yǎng)，最后進行畢業(yè)設計（論文）。課程設置對畢業(yè)要求指標點的支撐和對應關系矩陣舉例見圖3所示，其余的沒有在文中列出。

（二）調整教學計劃按照支撐度權重，對核心課程教學計劃進行了調整。調整內容包括總學時數(shù)、理論課和試驗課的學時數(shù)等。在教學計劃和課程體系的構建方面，始終堅持以過程裝備為專業(yè)主體，以過程原理和過程控制為專業(yè)的兩翼，保證基礎課程和原理性課程對專業(yè)核心課程的支撐力度，保證各課程的知識點對課程（培養(yǎng)要求）的支撐力度，用學時保證對知識點提供足夠的支撐，并且還需要滿足工程認證標準對于各類課程比例的要求。本專業(yè)在申請專業(yè)認證之前的課程體系設定學生畢業(yè)的最低學分要求為199（調整后），學分過多。為此經(jīng)過多方調研與研究決定在調整以后的課程體系中，設定學生畢業(yè)的最低學分要求為181。根據(jù)我國工程教育專業(yè)認證標準的要求，課程體系的主要內容包括有五大類別的課程，以及相對應的工程實踐與畢業(yè)設計，其中每一個類別課程的標準比例都有嚴格的比例要求（各類課程與總學分的比例）。本專業(yè)根據(jù)認證標準，在調整學分以后所構建的課程體系中各類課程所占總學分的比例均滿足上述專業(yè)認證標準的要求。

三、進行課群和課程二級負責制改革

根據(jù)專業(yè)定位構建了以過程裝備為主線，從“過程裝備的原理———過程裝備材料的選擇———過程裝備的設計———過程裝備的制造———過程裝備的控制過程———過程裝備的維護與管理等”符合專業(yè)認證要求的專業(yè)教學體系。過程裝備與控制工程專業(yè)涉及過程、裝備、控制等學科，支撐過程的主要學科是過程原理；支撐裝備的學科主要是流體機械、過程設備等；支撐控制的學科有控制技術、電子電工技術等。按照過程裝備與控制工程專業(yè)的“強基礎、厚專業(yè)、立足于行業(yè)和區(qū)域發(fā)展”的專業(yè)培養(yǎng)培養(yǎng)標準，其專業(yè)教學的知識結構體系可以分為四個層次：基礎知識、專業(yè)知識、跨學科知識和實踐知識等，互為交叉和滲透，見圖4（圖中僅列出了部分課程的課程群建設框架）。如圖4所列出的部分課程群，每個課程群都有組長來負責課程群內各門課程之間的協(xié)調，從而保證課程群內各門課程的教學內容不在發(fā)生重復的現(xiàn)象，并且要求能夠互為支撐。每門課程由具體負責人負責本門課程的內部調整，以利于基于專業(yè)認證的教學改革和創(chuàng)新。

四、以專業(yè)認證為主線，構建新的專業(yè)教學體系

根據(jù)目前我國工程教育專業(yè)認證標準的要求，本專業(yè)所制定的畢業(yè)要求覆蓋了標準規(guī)定的12項內容，而且根據(jù)要求，本專業(yè)的通識教育類課程主要包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎等多門思政類課程。通過這類通識教育課程的學習，可以使學生具備職業(yè)修養(yǎng)，個人和團隊的融合、溝通能力，以及終身學習的意識和能力等。數(shù)學與自然科學類別的課程主要包括：物理和實驗、數(shù)學、基礎化學和實驗等等，這些課程的學習可以讓學生具備豐富的工程知識基礎。我們還與多種課程的評價方式相結合，讓學生逐步學會和具備提出、分析和解決問題的方法和能力，并且會利用所學過的專業(yè)基礎知識進行相關工程設計和研究。工程基礎類課程主要包括：電子與電工技術基礎、制圖、計算機類課程、工程熱力學與傳熱學等，這些類別課程的學習，可以讓學生在掌握一定工程知識的同時，能夠利用現(xiàn)代的設計工具、設備進行相關的設計、研究工作。本專業(yè)的專業(yè)類課程主要包含有：過程原理及設備Ⅰ和Ⅱ、壓力容器設計等，通過這些專業(yè)類課程的學習與工程實踐，本專業(yè)的學生具備了本專業(yè)相關領域的工程 知識，并且能夠進行專業(yè)問題的解決與分析，能夠使用現(xiàn)代工具（比如大型工程軟件ANSYS的應用）設計和開發(fā)解決方案。本專業(yè)的學生，通過理論課和實踐環(huán)節(jié)的學習可以獲得至少181個學分。其中包括：理論課程141（包括課內實踐）學分；通過實訓和畢業(yè)設計等獲得實踐環(huán)節(jié)40學分。另外，通過通識教育的公共選修課獲得最少11學分（其中要求，在人文藝術、哲學素養(yǎng)、管理智慧、國際視野、身心健康、職業(yè)發(fā)展等課程中至少通過選修課程的學習取得4個學分）。本專業(yè)在專業(yè)教育的同時還充分利用了第二課堂在培養(yǎng)學生綜合素質方面的作用，在課程體系中設置了最低創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和社會實踐的學分要求。學生可以通過參加各種社會實踐活動、科研創(chuàng)新實踐項目、學?；蛘呱鐣α拷M織的各種競賽活動（比如過程裝備專業(yè)創(chuàng)新實踐大賽、化工類的設計大賽）來獲得這類學分。這些平臺和渠道，可以大大地培養(yǎng)和鍛煉學生的跨文化的交流、競爭與合作能力，擴大學生的國際化視野。

五、結論

本專業(yè)的課程體系和教學計劃，是按照滿足工程教育專業(yè)認證標準的原則制定的，每門課程都能夠充分保證學生達成本專業(yè)的畢業(yè)要求。工程教育專業(yè)認證是推動我國工程教育質量提升的重要手段和工具，本文結合東北石油大學過程裝備與控制工程專業(yè)的實際建設情況，針對學校和專業(yè)的人才培養(yǎng)定位要求，闡述了本專業(yè)基于認證標準要求課程體系的構建過程、思路和主要的課程內容。然而，工程教育專業(yè)認證是一個不斷完善和改進的過程，為此，我們將不斷完善和改進課程培養(yǎng)體系與課程評價的機制和方法，逐步將工程教育專業(yè)認證標準貫穿于本專業(yè)人才培養(yǎng)的整個過程中，力求使我校裝備專業(yè)人才的培養(yǎng)質量得以提高。

參考文獻：

[1]李慶領,陳建國,周艷.“過程裝備與控制工程”專業(yè)內涵探析[J].青島科技大學學報(社會科學版),2009,(2):105-107.

[2]魏秀業(yè),潘宏俠,姚竹亭,等.“過程裝備與控制工程”專業(yè)課群構建與教學實踐[J].太原理工大學學報(社會科學版),2009,(3):78-81.

[3]欒廣宇,汪東欣,高飛,等.新工科建設背景下地方院校電氣工程專業(yè)工程教育的思考[J].黑龍江教育(理論與實踐),2018,(12):57-58.

作者：林玉娟 李偉 龍飛飛 單位：東北石油大學