劉金玉，王 艷，王 蕾，范鳳蘭，焦連升

(河北民族師范學院 化學與化工學院，河北 承德 067000)

化工原理課程設計是一門專業(yè)性和應用性都很強的綜合實踐課程，是我校化學工程與工藝專業(yè)的必修課程。課堂上理論知識掌握的再好，如果沒有落到實處，也是遠遠不夠的。國內大多數高?；ぴ碚n程設計的理念與思路，都是通過一個典型化工工藝過程的設計計算，讓學生在完成課程設計的過程中，對化工原理、化工制圖、化工熱力學、物理化學以及化工設備機械基礎等課程進行融會貫通。因此，化工原理課程設計的開設重在培養(yǎng)學生獨立工作、獨立思考，綜合運用所學知識解決實際工程技術問題，是提高學生綜合素質、使大學生向工程師轉化的一個重要教學環(huán)節(jié)，對以后從事化工相關工作起到重要的引領作用。目前，化工原理課程設計在考核過程中存在一些不利于應用型人才培養(yǎng)的問題，為此我們進行了一系列的教學改革探索，以期尋找到一種能與OBE教學理念契合度更高、畢業(yè)要求達成更有效的考核方法。

1 OBE理念與化工原理課程設計考核原則

所謂OBE教育理念，即基于產出的成果導向教育模式(Outcome based education)的簡稱，是由美國首先提出來的。1994年美國學者Spady William G出版了《Outcome basededucation：Critical issuesandanswers》，在該書中，作者詳細論述了OBE教育的理念、模式和原則，OBE教育理念倡導教育者提前構想和設計，畢業(yè)時學生能夠達到的能力和水平，并且為保證預期目標的達成設計出適宜的教學活動來給與支撐[1-2]。因此，OBE是以預期的學習成果產出為中心，通過過程對學習過程的組織、學習內容的實施、學習結果的評價來開展的教學模式。其中對學習成果產出的評價是鑒定OBE教育模式執(zhí)行效果的重要手段。

1.1 國內外現狀

在美國、英國、加拿大等國家，成果導向教育(OBE)成為教育改革的主流理念。作為教育強國的美國，其工程教育認證協會全面接受了OBE的理念，并將其貫穿于工程教育認證標準的始終。在我國，2006年教育部聯合工程院成立了“全國工程教育專業(yè)認證委員會”，對包括化工在內的多個專業(yè)開始了工程教育專業(yè)認證試點工作。經過幾輪的認證工作，明確了成果導向(OBE)、以學生為中心、持續(xù)改進為我國工程教育專業(yè)三大認證理念[3]。并且，我國于2013年6月，被接納為“華盛頓協議”簽約成員。自此以來，OBE教育理念在我國高校中更加盛行，成為各類新建本科高校進行工程專業(yè)建設和工程教育認證的指導思想，對工程教育的改革和實踐起著重要的推進作用。用成果導向教育理念引導工程教育改革，具有現實意義。

1.2 在OBE理念下化工原理課程設計考核原則

化工是國民經濟的支柱產業(yè)，“化工原理課程設計”作為化工專業(yè)人才培養(yǎng)的一門綜合實踐課，是專業(yè)人才培養(yǎng)中理論與實踐的橋梁，在培養(yǎng)學生樹立工程觀點，提高學生綜合素質方面有至關重要的作用。在OBE理念下，化工原理課程設計考核原則應該圍繞課程考核目標與工程教育認證標準中畢業(yè)要求的有效對接來開展。

化工原理課程設計的課程目標：①知識目標。在深刻理解化工原理課程的傳動、傳熱、傳質基本理論的基礎上，運用這些化工單元操作構建出滿足基本生產要求的簡單工業(yè)酒精生產工藝流程。并利用高等數學、熱力學等課程知識，再結合文獻檢索以及相關工藝設計手冊的查詢等手段，對工藝過程的主要設備進行設計計算。②能力目標。使用Aspen對整個生產工藝流程進行簡單的流程模擬運行，評價設計工藝的可行性，分析存在的問題，提出優(yōu)化的方法。并能熟練使用系列辦公軟件，順利完成設計說明書的撰寫。③素質目標。個人答辯中能夠清楚地表達自己的想法和觀點，順利完成個人答辯；小組互評中能夠與團隊成員進行有效的溝通。

2 目前課程設計考核存在的問題

2.1 考核內容單一

設計題目的選擇是課程設計順利開展的關鍵環(huán)節(jié)，一直以來，課程設計的題目都較為單一，眾多的課程設計教材中，設計案例大都以乙醇-水精餾塔、苯-甲苯精餾塔設計為主，開發(fā)其它體系設計缺少設計數據。由于設計題目單一，各屆學生之間相互參考較為普遍，導致設計質量不高，考核意義不大。

2.2 考核形式單一

考核成績主要有設計圖紙、設計說明書、平時表現三部分組成。設計圖紙部分成績主要由工藝流程圖和塔設備裝配圖共同構成，該部分細節(jié)較多，教師工作量較大很難公平打分，且采用CAD繪圖以來，抄襲拷貝現象增多；設計說明書部分我校采取的是手工編制，這樣一來，對于抄襲現象就更加難以辨別，且部分同學書寫不規(guī)范，部分內容辨認困難；對于平時表現成績，是隨著設計過程的進行，對學生提出問題、解決問題的能力給出，相對以上的兩部分，該部分成績體現了過程考核的優(yōu)勢。

2.3 設計過程管理缺失

我校的課程設計是和《化工原理》下冊內容開在同一學期，在開學后第5周開始進行設計的，到期末設計任務截止，實踐過程中發(fā)現，由于設計周期相對較長，教師下達設計任務后對學生的設計過程沒有形成有效的監(jiān)督，導致部分學生直到臨近期末才開始著手設計工作，這對課程設計的完成質量產生很大的影響。

2.4 考核工作量較大

我?；ぴ碚n程設計經過數次的課程改革，現行的設計模式是對乙醇-水體系進行精餾分離，通過改變原料組成、產品品質、產品產量等指標，實現每人1題。雖然每位學生的設計差別并不算太大，但是由于整個分離工藝的設計所包含的內容太多，令任課教師的工作量倍增。特別是在設計圖紙、設計文檔兩部分。因此，考核任務太重最終導致考核不細，其中不乏考核有失公平的地方存在。

3 改革措施

圍繞化工原理課程設計的課程目標，針對考核體系不科學、制度不完善等問題，研究制定了較完善的課程設計成績評定體系。并結合使用過程的經驗，形成若干改革舉措，與兄弟院校一起分享提高。

3.1 建立OBE課程考核評價體系

任何課程都需要進行考核， 考核是一個重要的教學輔助環(huán)節(jié)，在教學過程中對每位學生都起到鞭策和激勵的作用。因此，好的考核評價體系的建立，對實踐類課程培養(yǎng)目標的達成起到重要的支撐作用。

以產出為導向，建立與課程目標、畢業(yè)要求相對接的課程考核評價體系，見圖1。按照OBE理念，對課程教學大綱中的教學目標進行細化，使之與畢業(yè)要求指標點相對應，并設計合理的過程評價系統，以滿足對畢業(yè)要求達成度的考核需要。課程過程考核，采取“五步考核法”，分別是節(jié)點考核、設計文檔、小組互評、專項考核、個人答辯。并且考核采取團隊合作的形式進行，每一個考核點都有專門的教師來進行考核的推進?！拔宀娇己朔ā陛^之前的考核方式，考核目標更加明確、考核內容更加全面，并且該考核方法的使用大大促進了畢業(yè)要求的有效達成，符合OBE以學生為中心和持續(xù)改進的教育理念。

圖1 以產出為導向的課程考核評價示意圖

3.2 合理安排設計時間

經過專業(yè)培養(yǎng)計劃的調整，現在我校課程設計由原來的期末實踐周調整到開學后第5周開展。調整前，在兩周實踐周內，讓學生既進行文獻檢索、工藝方案論證，又用化工原理理論知識進行物料、熱量衡算、主要設備設計計算，附屬設備計算選型，最后還需繪制工藝流程圖與設備裝配圖以及編制設計說明書。在很短的時間內將以上涉及到的知識很好地融合使用，并如期完成設計任務，是一件并不容易的事情。但是，將設計時間調整到開學后的第5周開展，發(fā)現設計周期延長后設計的質量并沒有因此提高，并且仍有不少學生在課程任務下發(fā)后沒有及時開展設計工作，等到臨近期末才不得不開始設計，且抄襲拷貝現象屢有發(fā)生。分析原因主要是設計周期太長，過程缺乏管理，因此合理的計劃和有效的督促是課程設計順利有效開展的必要因素。

按照本校化工原理課程設計內容，就每一階段要完成的設計內容做了詳細安排，并制定了節(jié)點考核與之對應，具體的執(zhí)行情況見圖2。

3.3 設置階段性考核節(jié)點

為保證設計如期完成，教研室制定了詳細的設計計劃，并配合時間節(jié)點考核方法，從而形成任務點與考核節(jié)點有效對接的督促機制。設計任務與節(jié)點考核示意圖如圖2所示。

圖2 設計任務與節(jié)點考核示意圖

如圖2所示，依據化工原理課程設計的內容，按照設計開展的邏輯順序，設計5個考察任務點，例如文獻查詢與工藝方案確定進展、主要設備設計計算進展等，這5個考察點的設計分散在整個設計的全過程，每一個考察點都有一個時間節(jié)點與之對應，在該時間節(jié)點之前，每位學生必須攜帶自己這段時間開展的設計任務，即考察點任務，讓任課教師了解設計開展的進度情況，且給出該節(jié)點的完成度成績，也就是圖中的節(jié)點考試成績，5個考察點對應5個節(jié)點考核成績，并共同構成節(jié)點考核。因此節(jié)點考核的設置主要用于掌控學生的設計進度。

3.4 制定詳細考核細則

課程設計工作所包含的體量較大，且設計的主觀性較強，因此教師在對課程設計的完成情況進行課程評價時，出現難以評價的考核困難現象，并且對設計任務的完成質量很難做到公平的評判。而且教師的考核工作量過大，個別老師會出現畏難情緒。究其原因主要是考核方式不科學及評分細則不夠明確。如圖1所示，將課程設計的過程考核分為節(jié)點考核30%+設計文檔20%+小組互評15%+專項考核15%+個人答辯20%。對于其中的每一部分，都制定了詳細的考核細則和過程執(zhí)行方案。例如專項評審與圖紙及設計文檔考核部分，借鑒“大學生全國設計大賽”的評分細則，制定了適合本課程的評分細則。詳細合理的評分細則的制定，對學生規(guī)范意識的形成有很好的促進作用，同時提升了過程評價的可操作性。

3.5 小組互評

組織學生形成若干個評價小組，每組推出1～2位負責人，教師將制定好的評價細則發(fā)放給每組，并講解評價注意事項，然后由負責人帶領自己的團隊，對自己團隊負責評價的內容進行互評打分?！靶〗M互評”鍛煉了學生的團隊合作能力、溝通表達能力，樹立了責任意識和規(guī)則意識。

3.6 專項考核

專項考核是借鑒全國大學生化工設計大賽而設立的考核環(huán)節(jié)，該部分主要通過考核學生使用Aspen plus軟件對課程設計的工藝流程做流程模擬的情況來進行的，在設計中學生將自己手算得到的工藝計算結果輸入到Aspen plus軟件中進行模擬運算，看流程是否能夠打通，以此來衡量自己的運算結果是否正確合理。通過Aspen plus的流程模擬運行可以有效評價學生的工藝計算結果，并且Aspen plus軟件學生從來沒有使用過，這種在實踐中的學習使用，可以加強學生的自學習能力，同時，現代化計算方法的應用提高了課程設計的質量，順應了當代化工工業(yè)的發(fā)展趨勢。

3.7 增加個人答辯環(huán)節(jié)

課程設計任務量較大，涉及內容較多，雖然采取了“五步考核法”，但是設計過程中的抄襲現象不可避免，因此個人答辯環(huán)節(jié)的設定非常有必要，考核中指導教師根據學生提交的文檔和設計圖紙?zhí)岢?～2個問題，考察學生對設計的理解、溝通表達能力、應對能力以及獨立完成設計情況?！皞€人答辯環(huán)節(jié)”的設立加大了教師的工作量，但是有利于考核評價的公平公正，同時，促進了學生認真對待和完成課程設計任務。

4 結論

在基于產出為導向的OBE教育理念下，為了有效對接化工行業(yè)發(fā)展對工程類人才的需求，河北民族師范學院結合多年的教學經驗，設計了與課程目標、畢業(yè)要求相呼應的課程考核評價體系。節(jié)點考核、設計文檔、小組互評、專項考核、個人答辯，五步考核的構建，使得考核形式和內容更加全面豐富，考核目標更加明確；初步的實踐證明“五步考核法”的使用，能夠有效地提升課程設計的教學效果，有力地促進畢業(yè)要求的達成，符合OBE的教育理念。