過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)課程體系構(gòu)建

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摘要：貫徹工程教育認(rèn)證理念是一個(gè)復(fù)雜且系統(tǒng)的工程，文章在系統(tǒng)研究《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)課程體系各項(xiàng)要求的基礎(chǔ)上，對(duì)東北石油大學(xué)的過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建過(guò)程與內(nèi)容等進(jìn)行了論述。所構(gòu)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(rèn)證的培養(yǎng)理念貫徹于人才的培養(yǎng)全過(guò)程中，對(duì)于提高裝備專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證；過(guò)程裝備與控制工程；課程體系

開(kāi)展工程教育認(rèn)證是為了構(gòu)建我國(guó)工程教育的質(zhì)量控制體系，推進(jìn)我國(guó)的工程教育改革，從而可以進(jìn)一步提高工程教育質(zhì)量；同時(shí)也是建立與工程師制度銜接的工程教育認(rèn)證體系，促進(jìn)工程教育與企業(yè)界的聯(lián)系。我國(guó)的工程教育專業(yè)認(rèn)證工作于2006年開(kāi)始啟動(dòng)，這是我國(guó)工程師教育制度改革工作的基礎(chǔ)和重要組成部分之一。東北石油大學(xué)的化工過(guò)程機(jī)械專業(yè)是國(guó)內(nèi)同類專業(yè)中比較早就具備了該學(xué)科碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)的高等院校專業(yè)之一。本學(xué)校的化工過(guò)程機(jī)械一直以來(lái)都是黑龍江省的重點(diǎn)學(xué)科和重點(diǎn)專業(yè)，其整體實(shí)力一直處于國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先地位。目前，東北石油大學(xué)化工過(guò)程機(jī)械是本校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科平臺(tái)建設(shè)學(xué)科，而其本科專業(yè)———過(guò)程裝備與控制工程是我校第一批卓越工程師計(jì)劃專業(yè)。盡管如此，本專業(yè)的教學(xué)也不同程度地暴露出一些問(wèn)題。比如，其中最突出的就是教學(xué)和工程的結(jié)合程度不夠，學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力有待提高。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的全球化迅速發(fā)展，高校面臨的工程教育國(guó)際化趨勢(shì)越來(lái)越明確，需要建立一個(gè)國(guó)際實(shí)質(zhì)等效的中國(guó)高等工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，這成為提高工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保證，同時(shí)也是我國(guó)高等工程教育積極參與國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)的重要基礎(chǔ)之一。這對(duì)于本校的過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，積極面向工程實(shí)踐、參與國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)，既是要面對(duì)的挑戰(zhàn)，也是以工程教育專業(yè)認(rèn)證引領(lǐng)自身建設(shè)、打造名牌專業(yè)不可多得的機(jī)遇。

一、課程體系的構(gòu)建思路

過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)是東北石油大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)的專業(yè)之一，專業(yè)建設(shè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是：能夠綜合應(yīng)用自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)工具與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，解決過(guò)程工業(yè)中關(guān)于過(guò)程裝備與控制工程的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行維護(hù)、安全檢測(cè)和管理等方面的復(fù)雜工程問(wèn)題，具有創(chuàng)新意識(shí)；理解工程師職責(zé)，能自覺(jué)有效貫徹過(guò)程安全、法律法規(guī)并理解環(huán)境、文化對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案的影響，明確樹立工程師科學(xué)道德和倫理責(zé)任；具備有效溝通、與他人合作以及在多領(lǐng)域團(tuán)隊(duì)中行使職責(zé)的能力，具備團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)力；為石油石化和區(qū)域過(guò)程裝備行業(yè)進(jìn)步與發(fā)展做出貢獻(xiàn)，具備終身學(xué)習(xí)和自我提升能力。為此，本課程改革以“專業(yè)認(rèn)證”為指導(dǎo)，結(jié)合我校鮮明的石油石化行業(yè)特色和優(yōu)勢(shì)，在裝備專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”課程體系基礎(chǔ)上，面向?qū)I(yè)認(rèn)證12項(xiàng)準(zhǔn)則要求，對(duì)核心課程體系進(jìn)行深層次塑造，打造符合本專業(yè)培養(yǎng)要求、滿足學(xué)生汲取知識(shí)需要的高透明度、高開(kāi)放度的寬基礎(chǔ)、厚學(xué)科、突出特色的課程群，滿足行業(yè)、專業(yè)領(lǐng)軍人才培養(yǎng)需要。

二、課程體系的構(gòu)建

根據(jù)東北石油大學(xué)的人才培養(yǎng)定位，我校本科專業(yè)的教育內(nèi)容和知識(shí)體系應(yīng)該能讓學(xué)生獲得以下知識(shí)或能力：力學(xué)方面和機(jī)械設(shè)計(jì)方面的理論基礎(chǔ)和相關(guān)知識(shí)；過(guò)程裝備的原理與結(jié)構(gòu)、成套裝置和控制、化工單元操作的基本知識(shí)；過(guò)程設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造與控制的基本知識(shí)和能力；過(guò)程裝備成套技術(shù)基本知識(shí)；研究、開(kāi)發(fā)新型過(guò)程設(shè)備及機(jī)械的初步能力；環(huán)境保護(hù)和安全防災(zāi)方面的意識(shí)；創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。裝備專業(yè)的前沿知識(shí)和能力是由若干個(gè)課程單元所組成的。生產(chǎn)過(guò)程所對(duì)應(yīng)的設(shè)施被統(tǒng)稱為過(guò)程裝備，而對(duì)應(yīng)各單元過(guò)程的設(shè)施又被稱為單元裝備。裝備通常是由設(shè)備、機(jī)器、管道及各種測(cè)控的儀器和設(shè)施等所組成的，即“（過(guò)程）裝備=（過(guò)程）設(shè)備+（過(guò)程）機(jī)器+（過(guò)程）輔助設(shè)施”。所以說(shuō)，每一門課程都不是獨(dú)立存在的，需要建立課程體系和課程群。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：

（一）建立三級(jí)核心課程群體系充分研究專業(yè)認(rèn)證要求，構(gòu)建課程體系，構(gòu)建方案如圖1和圖2所示。本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)按照工程教育認(rèn)證要求進(jìn)行分解后，主要包含四個(gè)層次的內(nèi)容：應(yīng)該學(xué)習(xí)的專業(yè)與技術(shù)知識(shí)；可能的應(yīng)用領(lǐng)域或就業(yè)方向；畢業(yè)以后可能從事的工作范圍；學(xué)生的素質(zhì)要求。因此，我們將培養(yǎng)目標(biāo)細(xì)分為以下6個(gè)子目標(biāo)。具體如下：子目標(biāo)1：具備自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；子目標(biāo)2：具備工程技術(shù)與相關(guān)領(lǐng)域的基本知識(shí)；子目標(biāo)3：具備過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)知識(shí)和技能；子目標(biāo)4：能夠進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造；子目標(biāo)5：能夠進(jìn)行過(guò)程裝備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行維護(hù)、安全檢測(cè)；子目標(biāo)6：身心健康，具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和國(guó)際化視野，樂(lè)于終身學(xué)習(xí)。針對(duì)6個(gè)子目標(biāo)，分別與專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的12個(gè)畢業(yè)要求的考核點(diǎn)進(jìn)行矩陣聯(lián)系，在關(guān)聯(lián)矩陣的基礎(chǔ)上確立核心課程支撐度的矩陣，見(jiàn)圖3，從而保證了核心課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐度滿足認(rèn)證要求。根據(jù)6個(gè)子目標(biāo)分別與認(rèn)證12個(gè)畢業(yè)要求考核點(diǎn)進(jìn)行的矩陣聯(lián)系，細(xì)化出了畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)，所有課程應(yīng)對(duì)照畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)形成完整的支撐，覆蓋整個(gè)畢業(yè)要求?；谝陨系乃悸贰⒁罁?jù)學(xué)校的本科教學(xué)定位，我們構(gòu)建出了基于成果導(dǎo)向———反向設(shè)計(jì)的專業(yè)課程體系，并且以過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的行業(yè)人才需求為導(dǎo)向，以工程知識(shí)培養(yǎng)為主的同時(shí)，在其中融入了相關(guān)的理學(xué)知識(shí)和人文知識(shí)。同時(shí)，在加強(qiáng)理論教學(xué)時(shí)，力求與實(shí)踐教學(xué)融合，積極著眼于學(xué)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(gè)畢業(yè)要求的每條細(xì)化為2~4條指標(biāo)點(diǎn)，得出共31條指標(biāo)點(diǎn)。根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)，分別將五大類別課程，以及實(shí)訓(xùn)實(shí)踐環(huán)節(jié)類課程劃分出不同的比重，將每條指標(biāo)賦予一定權(quán)重并制定相應(yīng)學(xué)分要求，最后將本專業(yè)四年學(xué)習(xí)的課程主要分為：通識(shí)類課程、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)教育類課程、集中性實(shí)踐環(huán)節(jié)類課程四個(gè)部分。機(jī)制：基于東北石油大學(xué)的學(xué)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(diào)查、行業(yè)專家反饋、行業(yè)需求信息、工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善基礎(chǔ)通識(shí)類課程，仔細(xì)規(guī)劃和更新專業(yè)課程；在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步注重工程應(yīng)用和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力培養(yǎng)，還增加了多個(gè)綜合型、設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型的課程實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容。特色：在專業(yè)課程的設(shè)置中，本專業(yè)堅(jiān)持以“裝備”為主體，“過(guò)程”和“控制”為兩翼，強(qiáng)調(diào)立足于行業(yè)和區(qū)域發(fā)展的專業(yè)特色方向，實(shí)行專業(yè)方向模塊化課程設(shè)置，目前設(shè)置了具有本校人才培養(yǎng)特色的課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和三個(gè)特色專業(yè)選修模塊。在課程體系設(shè)計(jì)中，第一、二學(xué)年主要設(shè)置了通識(shí)類課程、公共基礎(chǔ)類課程和部分專業(yè)基礎(chǔ)類課程；在第三、四學(xué)年設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)類課程，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和潛質(zhì)，選修專業(yè)課程。根據(jù)學(xué)生所選擇的專業(yè)模塊，進(jìn)行強(qiáng)基礎(chǔ)、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(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。課程設(shè)置對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐和對(duì)應(yīng)關(guān)系矩陣舉例見(jiàn)圖3所示，其余的沒(méi)有在文中列出。

（二）調(diào)整教學(xué)計(jì)劃按照支撐度權(quán)重，對(duì)核心課程教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整。調(diào)整內(nèi)容包括總學(xué)時(shí)數(shù)、理論課和試驗(yàn)課的學(xué)時(shí)數(shù)等。在教學(xué)計(jì)劃和課程體系的構(gòu)建方面，始終堅(jiān)持以過(guò)程裝備為專業(yè)主體，以過(guò)程原理和過(guò)程控制為專業(yè)的兩翼，保證基礎(chǔ)課程和原理性課程對(duì)專業(yè)核心課程的支撐力度，保證各課程的知識(shí)點(diǎn)對(duì)課程（培養(yǎng)要求）的支撐力度，用學(xué)時(shí)保證對(duì)知識(shí)點(diǎn)提供足夠的支撐，并且還需要滿足工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于各類課程比例的要求。本專業(yè)在申請(qǐng)專業(yè)認(rèn)證之前的課程體系設(shè)定學(xué)生畢業(yè)的最低學(xué)分要求為199（調(diào)整后），學(xué)分過(guò)多。為此經(jīng)過(guò)多方調(diào)研與研究決定在調(diào)整以后的課程體系中，設(shè)定學(xué)生畢業(yè)的最低學(xué)分要求為181。根據(jù)我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求，課程體系的主要內(nèi)容包括有五大類別的課程，以及相對(duì)應(yīng)的工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)，其中每一個(gè)類別課程的標(biāo)準(zhǔn)比例都有嚴(yán)格的比例要求（各類課程與總學(xué)分的比例）。本專業(yè)根據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)整學(xué)分以后所構(gòu)建的課程體系中各類課程所占總學(xué)分的比例均滿足上述專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求。

三、進(jìn)行課群和課程二級(jí)負(fù)責(zé)制改革

根據(jù)專業(yè)定位構(gòu)建了以過(guò)程裝備為主線，從“過(guò)程裝備的原理———過(guò)程裝備材料的選擇———過(guò)程裝備的設(shè)計(jì)———過(guò)程裝備的制造———過(guò)程裝備的控制過(guò)程———過(guò)程裝備的維護(hù)與管理等”符合專業(yè)認(rèn)證要求的專業(yè)教學(xué)體系。過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)涉及過(guò)程、裝備、控制等學(xué)科，支撐過(guò)程的主要學(xué)科是過(guò)程原理；支撐裝備的學(xué)科主要是流體機(jī)械、過(guò)程設(shè)備等；支撐控制的學(xué)科有控制技術(shù)、電子電工技術(shù)等。按照過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的“強(qiáng)基礎(chǔ)、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(biāo)準(zhǔn)，其專業(yè)教學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系可以分為四個(gè)層次：基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、跨學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)等，互為交叉和滲透，見(jiàn)圖4（圖中僅列出了部分課程的課程群建設(shè)框架）。如圖4所列出的部分課程群，每個(gè)課程群都有組長(zhǎng)來(lái)負(fù)責(zé)課程群內(nèi)各門課程之間的協(xié)調(diào)，從而保證課程群內(nèi)各門課程的教學(xué)內(nèi)容不在發(fā)生重復(fù)的現(xiàn)象，并且要求能夠互為支撐。每門課程由具體負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)本門課程的內(nèi)部調(diào)整，以利于基于專業(yè)認(rèn)證的教學(xué)改革和創(chuàng)新。

四、以專業(yè)認(rèn)證為主線，構(gòu)建新的專業(yè)教學(xué)體系

根據(jù)目前我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求，本專業(yè)所制定的畢業(yè)要求覆蓋了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的12項(xiàng)內(nèi)容，而且根據(jù)要求，本專業(yè)的通識(shí)教育類課程主要包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)等多門思政類課程。通過(guò)這類通識(shí)教育課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生具備職業(yè)修養(yǎng)，個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的融合、溝通能力，以及終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力等。數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類別的課程主要包括：物理和實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)和實(shí)驗(yàn)等等，這些課程的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生具備豐富的工程知識(shí)基礎(chǔ)。我們還與多種課程的評(píng)價(jià)方式相結(jié)合，讓學(xué)生逐步學(xué)會(huì)和具備提出、分析和解決問(wèn)題的方法和能力，并且會(huì)利用所學(xué)過(guò)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)工程設(shè)計(jì)和研究。工程基礎(chǔ)類課程主要包括：電子與電工技術(shù)基礎(chǔ)、制圖、計(jì)算機(jī)類課程、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)等，這些類別課程的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在掌握一定工程知識(shí)的同時(shí)，能夠利用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)工具、設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)、研究工作。本專業(yè)的專業(yè)類課程主要包含有：過(guò)程原理及設(shè)備Ⅰ和Ⅱ、壓力容器設(shè)計(jì)等，通過(guò)這些專業(yè)類課程的學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐，本專業(yè)的學(xué)生具備了本專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的工程 知識(shí)，并且能夠進(jìn)行專業(yè)問(wèn)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(yīng)用）設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)解決方案。本專業(yè)的學(xué)生，通過(guò)理論課和實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)可以獲得至少181個(gè)學(xué)分。其中包括：理論課程141（包括課內(nèi)實(shí)踐）學(xué)分；通過(guò)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等獲得實(shí)踐環(huán)節(jié)40學(xué)分。另外，通過(guò)通識(shí)教育的公共選修課獲得最少11學(xué)分（其中要求，在人文藝術(shù)、哲學(xué)素養(yǎng)、管理智慧、國(guó)際視野、身心健康、職業(yè)發(fā)展等課程中至少通過(guò)選修課程的學(xué)習(xí)取得4個(gè)學(xué)分）。本專業(yè)在專業(yè)教育的同時(shí)還充分利用了第二課堂在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面的作用，在課程體系中設(shè)置了最低創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和社會(huì)實(shí)踐的學(xué)分要求。學(xué)生可以通過(guò)參加各種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、科研創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目、學(xué)?；蛘呱鐣?huì)力量組織的各種競(jìng)賽活動(dòng)（比如過(guò)程裝備專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐大賽、化工類的設(shè)計(jì)大賽）來(lái)獲得這類學(xué)分。這些平臺(tái)和渠道，可以大大地培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的跨文化的交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作能力，擴(kuò)大學(xué)生的國(guó)際化視野。

五、結(jié)論

本專業(yè)的課程體系和教學(xué)計(jì)劃，是按照滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的原則制定的，每門課程都能夠充分保證學(xué)生達(dá)成本專業(yè)的畢業(yè)要求。工程教育專業(yè)認(rèn)證是推動(dòng)我國(guó)工程教育質(zhì)量提升的重要手段和工具，本文結(jié)合東北石油大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的實(shí)際建設(shè)情況，針對(duì)學(xué)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(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求課程體系的構(gòu)建過(guò)程、思路和主要的課程內(nèi)容。然而，工程教育專業(yè)認(rèn)證是一個(gè)不斷完善和改進(jìn)的過(guò)程，為此，我們將不斷完善和改進(jìn)課程培養(yǎng)體系與課程評(píng)價(jià)的機(jī)制和方法，逐步將工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)貫穿于本專業(yè)人才培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程中，力求使我校裝備專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量得以提高。

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作者：林玉娟 李偉 龍飛飛 單位：東北石油大學(xué)