面向工程教育认证的能动专业核心课程体系改革

季炫宇 周 雄

（重庆科技学院重庆垃圾焚烧发电技术研究院 重庆 401331）

1 课题背景

我校能源与动力工程的专业设置主要面向以热能向机械能及电能转化为主的火电工程方向，以及以垃圾焚烧发电为代表的固废资源化处理技术方向，并与重庆市垃圾焚烧发电技术研究院共建。在专业人才培养的目标中，需要学生具备节能减排的理念，掌握能源转换与利用的基本理论和技术，适应行业发展需要，能够从事动力机械、传统能源及新能源方向的工程设计、研究开发、运行检测与设备制造等工作，成为具备卓越工程实践能力和国际化视野的应用型高级专门人才。

在学校开展建设符合应用特色型专业课程的背景下，设定了能动专业的四门核心课程，分别为《工程热力学》《流体流动与传热》《工程燃烧学》及《锅炉原理》，要求以工程教育认证为导向，以建设符合应用特色型专业课程的要求来实行课程建设与改革。四门核心课程中，《工程热力学》《流体流动与传热》《工程燃烧学》为专业基础课，《锅炉原理》是唯一的一门专业课，结合我校能动专业所面向的火电及垃圾焚烧行业方向开设，是建立在其它专业基础课程知识体系的基础上，通过具体的工艺及设备来实现理论知识向实际应用转化，尤其是针对固废处理及垃圾焚烧等技术领域，在课程中专门设置了面向垃圾焚烧及二次污染控制技术的内容。

2 核心课程体系现状及存在问题

现有的专业核心课程之间并非简单的构成关系，以《工程热力学》与《流体流动与传热》两门专业基础课程为例，两门课程并行开课，前者主要讲授热力学基本概念及其基本定律，理想气体的热力性质，研究热能与机械能之间的相互转换，分析计算热力循环过程中的功、热转化量及气体性质变化等。其中对于热量的转化量计算虽然可以利用能量守恒计算其理论值，但是实际实现该热量的转移以维持循环的持续运行，则需要《流体流动与传热》中传热学知识的支撑，而热力学中所涉及的气体性质部分与对流传热章节的内容也有大量知识交叉，而两门课程又为《工程燃烧学》所涉及的能量的转化与转移的知识提供基础。作为唯一一门非基础专业核心课程《锅炉原理》以燃料的燃烧及烟气和工质的流动与传热为理论基础，研究燃料化学能向热能转化及热能在不同工质间通过受热面进行传递的工艺流程及设备，对燃料与燃烧计算，锅炉热平衡，燃料制备系统，燃烧系统及设备，汽水系统及受热面，锅炉本体热力计算及设计，锅炉烟风阻力及动力计算等内容进行讲述。对学生深刻理解并应用相关燃烧及传热的理论知识及将来从事相关岗位的工作具有重要意义。由此可见，《工程燃烧学》与《流体流动与传热》又对《锅炉原理》这一专业课程的学习起到了显著的支撑作用。综上所述，四门核心课程关系紧密，知识点交叉互鉴非常明显，在教学课程中应当融会贯通，兼容并进。

目前四门核心课程的教学由不同的教师担任，并且未形成统一的教学团队，在日常教学过程中，也未能总体设计，通盘考虑，相互间沟通不足，各教师对非自己承担课程的教学大纲、授课计划及实验安排并不熟悉，再加上各课程在教学改革和资源建设方面参差不齐，又缺乏统一标准和协同，因此在核心课程的教学中存在诸多的不足，主要包括：

(1)课程所涉知识点繁杂且分散，从整个核心课程体系来看，交叉知识点间未能做好充分的衔接，导致整个核心课程知识构架欠缺逻辑。

(2)课程资源建设不足，尤其是视频资源和案例资源贫乏且缺乏对核心课程知识体系的综合应用。

(3)实验教学体系单薄，实验项目陈旧且缺乏交叉知识点的融合，无法体现学科发展和行业现状，科研创新平台为实验教学提供的支撑极为有限。

(4)评价教学效果的模式单一，评价标准和评价方法不够全面深入，无法满足工程教育专业认证的要求。

3 解决方案

基于上述背景及现状分析，笔者认为应当对能动专业核心课程体系进行改革，其目的是着眼于以工程教育专业认证的达成度评价指标为导向，立足于四门核心课程的知识体系构建，尤其是交叉知识点的衔接与贯通；着手于实验教学体系的加强，尤其是充分利用重庆垃圾焚烧发电技术研究院及所涉省部级协同创新中心的优势资源，改善优化实验教学体系；加强网络教学资源及案例教学资源建设，从而实现由以教师为主体的教学模式向学生为主体的教学模式转化，进而改变传统的教学格局，有力的推动核心课程教学方式的革新，拓宽教学改革的方法与途径，为将来其它专业课程乃至通识课程的教学改革提供优质样板。具体措施如下：

（1）专业核心课程教师组建教学团队，充分沟通交流，意图构建整个核心课程知识点网络体系，共享实验教学的现有和潜在资源，确立教学资源建设的标准、模式和方向。

（2）结合最新培养方案和教学大纲，建立核心课程的知识点库，尤其突出交叉知识点在相关专业核心基础课程中的位置，从而搭建桥梁达到融会贯通的效果，建立知识点网络体系。

（3）认真检索搜集包括985高校关于核心课程的优质教学资源，特别是精品课程资源、MOOC资源等，充分消化吸收，结合课程知识点，制作微课和动画。建立在线的试题库和作业库，利用现有的实验教学平台和科研平台，创新实验项目，丰富实验教学资源。

（4）基于知识点网络体系及在线课程教学资源，通过启发引导式教学，带动学生思考并逐渐对重点知识要点进行概念的扩展或工作原理的延伸，引导学生较好地理解四门专业核心课程的相互关系和各自地位，及在日常工业生产和生活中的综合应用。激发学生的学习兴趣，促进学生对核心课程所涉知识的融会贯通，理解并运用。

（5以工程教育专业认证的毕业要求指标点达成度教学评价体系来取代传统的评价体系，从而判定学生利用所学知识解决工程实际问题的能力。教学评价中应当根据学生的个性化发展而采用多种评价标准和评价方法。基于评价结果对知识点网络体系、案例及实验项目、教学模式进行进一步的优化。

4 改革效果

根据上述解决方案，经过一年多的改革实践，取得了以下效果：

(1)通过知识网络体系建设，使学生重塑各核心课程间知识点的逻辑关系，通过知识点库的建设构建学生的学习体系，通过微课的使用增加了学习的自主性和趣味性。

(2)通过丰富案例及实验项目，提升学生分析问题和解决问题的能力，增强了理论知识与工程实践的结合，调动学生的学习主动性及培养学生的实践创新能力。

(3)教学资源通过全部上网实现资源共享，具有更好的开放性，传播性和追溯性。平时成绩及考核评价通过建立的试题库进行检测，更加科学化，标准化，规范化。

(4)完成了基于工程教育专业认证的达成度分析，通过创新多元评价体系，持续为课程教学体系的优化注入活力。