摘要: 本文分析了工程教育专业认证背景下化学工艺实验达成情况，同时对现阶段的不足和改进措施进行了分析。应用自己的专业经验，言传身教去教育学生感染学生，将学生培养成德、才、技全面发展的有用人才。培养学生适应信息化社会需要的信息收集、选择和处理的能力。同时也促进了他们之间的交流能力，弥补传统教学方法在这方面的缺陷。以实现为社会发展教育培养出理论基础扎实、实验技能强和富有创造精神的高素质人才的目标。
Abstract: This article analyzes the achievement of chemical process experiments under the background of engineering education professional certification, and also analyzes the shortcomings and improvement measures at the current stage. Apply one’s professional experience and lead by example to educate and inspire students, cultivating them into useful talents with comprehensive development in morality, talent, and skills. To cultivate students’ ability to collect, select, and process information that meets the needs of the information society. At the same time, it also promotes their communication skills and compensates for the shortcomings of traditional teaching methods in this regard. To achieve the goal of cultivating high-quality talents with solid theoretical foundations, strong experimental skills, and a creative spirit for social development education.
1. 引言
工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。我国工程教育专业认证由中国工程教育专业认证协会和教育部高等教育教学评估中心共同组织开展，是“五位一体”高等教育教学评估制度的重要组成部分[1]。2022年，辽宁科技大学化学工程与工艺专业通过了中国工程教育专业认证协会组织的工程教育认证。专业认证标准中要求毕业生能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂工程问题；能够根据化学化工对象特征，选择研究路线，设计实验方案；能够基于实验结果分析数据、诠释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论；能够组织、协调和指挥团队开展工作并做出合理决策。
化学工艺实验是继本科学生在学习《煤化学》《炼焦学》课程后理论联系实际的重要环节。其目的是通过实验增加感性认识，使学生能更好地通过技术指标来认识煤，了解各种煤在工业中的合理利用。通过实验使学生进一巩固所学的专业理论知识，更好地掌握实验的基本原理与方法。在实验基本技能和数据处理方面对学生进行必要的基本工程训练。让学生了解和熟悉有关仪器、仪表的正确使用方法，学会煤质分析等相关操作，培养学生严谨的科学作风和独立工作的能力，使学生能够具备运用科学方法进行测试分析和科学研究的基本能力。因此，化学工艺实验对保证毕业生达到专业培养目标和毕业要求具有重要支撑作用。
2025年，化学工程与工艺专业即将进行工程教育专业再认证。化学工程与工艺专业认证标准包括通用标准和专业补充标准。其中，通用标准对培养目标、毕业要求、课程体系以及学生、持续改进、师资队伍和支持条件七个部分提出了明确的要求，工程教育专业认证强调以学生为中心，以产出为导向的人才培养体系，并突出教育过程持续改进的核心理念[2]-[4]。
2. 现阶段化学工艺实验达成情况
为更好的实现毕业要求，将化学工艺实验分成两部分，第一部分要求学生在实验前必须预习实验指导书，并写出预习报告，大致了解实验装置，了解测试仪表的使用和注意事项，了解实验方法和实验步骤，能基本正确地回答指导教师的提问。第二部分要求学生综合运用专业理论知识和实验技能。在煤化工的分析检验和煤资源合理利用方面有进一步的了解。大致了解实验装置，了解测试仪表的使用和注意事项，了解实验方法和实验步骤。要求学生以组为单位，分工协作，在拿到煤样后，对样品进行必要的指标检测后根据检测的数据进行分析判断，根据相关的国家标准给出煤样的质量评定。例如煤的分类及其单独成焦后焦炭质量的预测、在炼焦配煤中的作用等等。要求小组成员共同完成课题内容。本学年度学生对4个指标点的达成情况见图1~4。
Figure 1. Individual achievement of course objective 1
图1. 课程目标1个体达成情况
Figure 2. Individual achievement of course objective 2
图2. 课程目标2个体达成情况
Figure 3. Individual achievement of course objective 3
图3. 课程目标3个体达成情况
Figure 4. Individual achievement of course objective 4
图4. 课程目标4个体达成情况
3. 达成情况分析
本学年达成情况见表1。本年度学生人数工108人，课程目标1考察学生是否能够基于化学工程与工艺专业实验设计方案开展实验，实现数据的正确采集的能力，有83.34%的学生达成值高于0.80，且最高达成值达到0.92。平均达成值0.82；课程目标2考察学生是否能够在实验和数据处理过程中，就化工领域，专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，解答实验中遇到的异常实验现象的能力。有25.45%的同学达成值介于0.7与0.8之间，有74.54%的学生达成值高于0.80，虽然地分区间人数相对较多。但最高达成值达到0.95。平均达成值较高为0.85；课程目标3考察学生在实验过程中运用专业原理与数学模型的方法表达炼焦过程中工程问题的能力，课程目标4考察学生在实验的基础上，在多学科环境下，学会虚拟焦化厂的工程管理与经济决策方法的运用。二者均有83.64%的同学达成值高于0.80，平均达成值0.82。根据对课程目标达成情况分析表明学生在完成实验操作的过程中能运用所学知识对选定样品进行科学准确的分析。能够运用煤化学、炼焦学等专业基础知识，利用数据、图表等分方式对盲样进行表达，并能利用相关知识对实验中的实际问题进行分析。基本能够通过查阅文献，撰写综述了解化工专业领域的国际发展趋势、研究热点，了解行业发展最新动态和变化趋势。绝大多数学生通过本实验环节的训练，基本具工程管理和经济核算的专业能力。
Table 1. Statistical table of individual course objectives achieved by students
表1. 学生个体课程目标达成情况的统计表
| 课程目标 |
达成值x/% |
| x < 0.6 |
0.6 ≤ x < 0.7 |
0.7 ≤ x < 0.8 |
0.8 ≤ x < 0.9 |
0.9 ≤ x ≤ 1.0 |
| 课程目标1 |
0.00 |
0.93 |
15.74 |
80.56 |
2.78 |
| 课程目标2 |
0.00 |
0.00 |
25.45 |
65.45 |
9.09 |
| 课程目标3 |
0.00 |
0.00 |
16.36 |
80.91 |
2.73 |
| 课程目标4 |
0.00 |
0.00 |
16.36 |
80.91 |
2.73 |
4. 存在问题
4.1. 教学方法传统单一
本课程为理论和实践结合性很强的课程，教学方法采用传统的方法，陈旧的教学方法未能很好地激发学生的学习热情。教学中普遍采用先讲授实验原理，实验操作方法后学生照样子进行实验，使得学生缺乏思考过程，虽然实验预习环节，但好多学生只是为了完成预习任务而预习，并没有对实验操作步骤结合实验原理进行分析，学不到实验的精髓，只是完成实验步骤，测得实验数据，在写报告时也是抄袭现象严重。有些同学甚至教一步做一步，实验结束后只拿到了几个实验数据或一份实验报告，对过程中的现象缺乏感性认识。学生在实验过程中都是不思考的被动接受状态，实验小组成员缺乏交流和讨论，无法充分发挥学生的积极性、主动性，不能充分激发学生学习兴趣，不利于培养学生的创新思维和团队沟通及协作能力。
4.2. 实验设备数量缺少
化学工艺实验采取每个班分两组完成，这样每次实验需要的实验设备数量至少4台，实际情况是有些实验设备台套数量不足或设备老旧无法使用，有些设备甚至只有一台，还没有达到工程认证的要求，这使得多数学生坐车式做实验，只是看别人做，自己并没有亲自动手实践，煤化学实验过程中好多靠感官反馈的煤质特征无法深刻领会。比如胶质层指数实验，没有亲自动手测量就不会对胶质体的状态有所了解，好多煤的隐藏特征也不是通过实验结果数据得到的，只有亲自身临其境动手操作并思考才能深刻了解炼焦煤的不同特征，设备缺少不利于学生动手能力及这对煤化学工程概念的培养。
4.3. 实验缺乏系统性
上学期的煤质分析实验目前只是单一的完成各自指标的分析检测，没有形成统一的联合分析，炼焦煤是复杂的混合物。没有哪一个指标可以单独的很好的评价炼焦煤，并指导配煤炼焦，不能把所有指标联合起来分析某种炼焦煤，就无法实验对其全面的了解，无法建立起煤化学工程概念，没有将所有数据指标联合分析，挖掘数据背后暗藏的煤质特征，就不能使学生对各种不同炼焦煤有更深入的了解，不能做到根据相关的国家标准给出煤样的质量评定。
5. 改进措施
煤化工工程专业人才培养的目标应是，热爱煤炭事业，能适应21世纪社会主文现代化建设的德、智，体全面发展，具有较扎实的煤化工理论基础和专业知识，综合素质高实践能力强，有较强创新意识和一定创新能力的实用型技术入才，围绕这个目标应拓宽课程研究内容，联系生产实际，同时考虑到毕业生今后就业方向的拓展建立起化学工艺宽口径高技能的复合型人才培养计划及课程体系。把创新协调发展贯穿于教学全过程。
5.1. 丰富教学内容
培养学生的适应信息化社会需要的信息，收集、选择、处理的能力。同时也促进了他们之间的交流。弥补传统教学方法在这方面的缺陷。“因材施教”，对于目标达成度较高的、学生掌握较为扎实的知识点与能力，可以在今后的教学中尝试通过多样化的教学方式继续保持教学质量，丰富教学手段与方法，将科研内容引入到穿插在理论教学过程中。将抽象的理论知识与实际案例有机结合，辅助理论教学，根据行业发展现状不断更新实验教材。在编写和内容选择上，应不断吸收现代科技发展中的新知识、新技术和新实验的方法，建立科学的实验教学内容体系，精心编排综合性、先进性、创新性、应用性强的实验来激发学生的求知欲。以实现为社会发展教育培养出理论基础扎实、实验技能强、富有创造精神的高素质人才的目标。实验教学过程中实验教师作为实验教学组织引导者的作用是至关重要的。在实验过程中教师应利用多种教学方法，结合运用现代技术教育手段进行有的放矢的教学，用自己的专业经验，言传身教，去教育学生感染学生，将学生培养成德、才、技全面发展的有用人才。
5.2. 购置实验设备
今年学校新进购买了反应性设备3台，奥亚膨胀度设备2台，后续还将陆续对老旧设备进行换新，逐步实现设备数量及实验室使用面积对照工程认证标准完全达标。同时将强实验室基础建设，逐步完善实验室安全环保等相关硬件设备及相关管理条例等，并认证执行实施。培养学生的安全环保意识。
5.3. 实验系统化
对上学期煤质分析实验各分析检测进行整合，可以像下学期的炼焦实验一样，写综合性实验报告，让学生对实验数据进行分析判断，根据相关的国家标准给出煤样的质量评定。并写书对煤样的综合评价书，预测单种煤的结焦特种以及到炼焦过程中的贡献特点。并以小组为单位进行分析讨论，这对学生建立煤化学工程概念有非常重要的意义。
6. 结束语
工程认证对提高高校教学质量有重要意义，通过工程认证过程可以有效梳理培养目标，课程体系，毕业要求，对教学目的更加明确，在此背景下的化学工艺实验教学在整个学院的课程体系中也扮演的相当重要的角色，化学工艺实验是专业实验，是学生掌握本专业知识，理论结合实际的重要过程，相信通过工程认证体系建立的以学生为中心，以产出为导向的人才培养体系，并突出教育过程持续改进的核心理念，必定会对学生的教学质量有逐年的提质。