面向工程教育認(rèn)證的能動(dòng)專業(yè)核心課程體系改革

季炫宇 周 雄

（重慶科技學(xué)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(dòng)力工程的專業(yè)設(shè)置主要面向以熱能向機(jī)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(biāo)中，需要學(xué)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(yīng)行業(yè)發(fā)展需要，能夠從事動(dòng)力機(jī)械、傳統(tǒng)能源及新能源方向的工程設(shè)計(jì)、研究開發(fā)、運(yùn)行檢測(cè)與設(shè)備制造等工作，成為具備卓越工程實(shí)踐能力和國(guó)際化視野的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

在學(xué)校開展建設(shè)符合應(yīng)用特色型專業(yè)課程的背景下，設(shè)定了能動(dòng)專業(yè)的四門核心課程，分別為《工程熱力學(xué)》《流體流動(dòng)與傳熱》《工程燃燒學(xué)》及《鍋爐原理》，要求以工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向，以建設(shè)符合應(yīng)用特色型專業(yè)課程的要求來(lái)實(shí)行課程建設(shè)與改革。四門核心課程中，《工程熱力學(xué)》《流體流動(dòng)與傳熱》《工程燃燒學(xué)》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(dòng)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(shí)體系的基礎(chǔ)上，通過(guò)具體的工藝及設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化，尤其是針對(duì)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(wèn)題

現(xiàn)有的專業(yè)核心課程之間并非簡(jiǎn)單的構(gòu)成關(guān)系，以《工程熱力學(xué)》與《流體流動(dòng)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(xué)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(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換，分析計(jì)算熱力循環(huán)過(guò)程中的功、熱轉(zhuǎn)化量及氣體性質(zhì)變化等。其中對(duì)于熱量的轉(zhuǎn)化量計(jì)算雖然可以利用能量守恒計(jì)算其理論值，但是實(shí)際實(shí)現(xiàn)該熱量的轉(zhuǎn)移以維持循環(huán)的持續(xù)運(yùn)行，則需要《流體流動(dòng)與傳熱》中傳熱學(xué)知識(shí)的支撐，而熱力學(xué)中所涉及的氣體性質(zhì)部分與對(duì)流傳熱章節(jié)的內(nèi)容也有大量知識(shí)交叉，而兩門課程又為《工程燃燒學(xué)》所涉及的能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的知識(shí)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(dòng)與傳熱為理論基礎(chǔ)，研究燃料化學(xué)能向熱能轉(zhuǎn)化及熱能在不同工質(zhì)間通過(guò)受熱面進(jìn)行傳遞的工藝流程及設(shè)備，對(duì)燃料與燃燒計(jì)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(jì)算及設(shè)計(jì)，鍋爐煙風(fēng)阻力及動(dòng)力計(jì)算等內(nèi)容進(jìn)行講述。對(duì)學(xué)生深刻理解并應(yīng)用相關(guān)燃燒及傳熱的理論知識(shí)及將來(lái)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(xué)》與《流體流動(dòng)與傳熱》又對(duì)《鍋爐原理》這一專業(yè)課程的學(xué)習(xí)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(shí)點(diǎn)交叉互鑒非常明顯，在教學(xué)課程中應(yīng)當(dāng)融會(huì)貫通，兼容并進(jìn)。

目前四門核心課程的教學(xué)由不同的教師擔(dān)任，并且未形成統(tǒng)一的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在日常教學(xué)過(guò)程中，也未能總體設(shè)計(jì)，通盤考慮，相互間溝通不足，各教師對(duì)非自己承擔(dān)課程的教學(xué)大綱、授課計(jì)劃及實(shí)驗(yàn)安排并不熟悉，再加上各課程在教學(xué)改革和資源建設(shè)方面參差不齊，又缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)同，因此在核心課程的教學(xué)中存在諸多的不足，主要包括：

(1)課程所涉知識(shí)點(diǎn)繁雜且分散，從整個(gè)核心課程體系來(lái)看，交叉知識(shí)點(diǎn)間未能做好充分的銜接，導(dǎo)致整個(gè)核心課程知識(shí)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(duì)核心課程知識(shí)體系的綜合應(yīng)用。

(3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系單薄，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊且缺乏交叉知識(shí)點(diǎn)的融合，無(wú)法體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展和行業(yè)現(xiàn)狀，科研創(chuàng)新平臺(tái)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供的支撐極為有限。

(4)評(píng)價(jià)教學(xué)效果的模式單一，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法不夠全面深入，無(wú)法滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求。

3 解決方案

基于上述背景及現(xiàn)狀分析，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)對(duì)能動(dòng)專業(yè)核心課程體系進(jìn)行改革，其目的是著眼于以工程教育專業(yè)認(rèn)證的達(dá)成度評(píng)價(jià)指標(biāo)為導(dǎo)向，立足于四門核心課程的知識(shí)體系構(gòu)建，尤其是交叉知識(shí)點(diǎn)的銜接與貫通；著手于實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的加強(qiáng)，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(jí)協(xié)同創(chuàng)新中心的優(yōu)勢(shì)資源，改善優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源及案例教學(xué)資源建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)由以教師為主體的教學(xué)模式向?qū)W生為主體的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化，進(jìn)而改變傳統(tǒng)的教學(xué)格局，有力的推動(dòng)核心課程教學(xué)方式的革新，拓寬教學(xué)改革的方法與途徑，為將來(lái)其它專業(yè)課程乃至通識(shí)課程的教學(xué)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(xué)團(tuán)隊(duì)，充分溝通交流，意圖構(gòu)建整個(gè)核心課程知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體系，共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)有和潛在資源，確立教學(xué)資源建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)、模式和方向。

（2）結(jié)合最新培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，建立核心課程的知識(shí)點(diǎn)庫(kù)，尤其突出交叉知識(shí)點(diǎn)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(dá)到融會(huì)貫通的效果，建立知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體系。

（3）認(rèn)真檢索搜集包括985高校關(guān)于核心課程的優(yōu)質(zhì)教學(xué)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(shí)點(diǎn)，制作微課和動(dòng)畫。建立在線的試題庫(kù)和作業(yè)庫(kù)，利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和科研平臺(tái)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。

（4）基于知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體系及在線課程教學(xué)資源，通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)，帶動(dòng)學(xué)生思考并逐漸對(duì)重點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行概念的擴(kuò)展或工作原理的延伸，引導(dǎo)學(xué)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(yīng)用。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)核心課程所涉知識(shí)的融會(huì)貫通，理解并運(yùn)用。

（5以工程教育專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度教學(xué)評(píng)價(jià)體系來(lái)取代傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系，從而判定學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)評(píng)價(jià)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展而采用多種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法?；谠u(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體系、案例及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)模式進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。

4 改革效果

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

(1)通過(guò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，使學(xué)生重塑各核心課程間知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)庫(kù)的建設(shè)構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)體系，通過(guò)微課的使用增加了學(xué)習(xí)的自主性和趣味性。

(2)通過(guò)豐富案例及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提升學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了理論知識(shí)與工程實(shí)踐的結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

(3)教學(xué)資源通過(guò)全部上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)資源共享，具有更好的開放性，傳播性和追溯性。平時(shí)成績(jī)及考核評(píng)價(jià)通過(guò)建立的試題庫(kù)進(jìn)行檢測(cè)，更加科學(xué)化，標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化。

(4)完成了基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的達(dá)成度分析，通過(guò)創(chuàng)新多元評(píng)價(jià)體系，持續(xù)為課程教學(xué)體系的優(yōu)化注入活力。