一、成 果 简 介
成果名称：基于工程教育专业认证的化工原理课程体系与教学内容的研究与实践
立项时间：2020年 01 月（教高[2020]27号）
鉴定时间：2021年12月（教高〔2021〕449号）
成果起止时间：2019 年09 月 至 2021年12 月
实践检验期（年）： 2年。
1、成果简介
本成果是基于2019年本校校级教学改革重点项目和河南省高等教育教学改革研究与实践项目完成的。工程教育专业认证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，是确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求。化工原理是化工类及相近专业最重要的一门基础技术必修课，学生在学习过程中面临以下挑战：
（1）课程抽象难懂、难度系数较大，“以教师为中心”难以满足学生对高质量学习的需求。
（2）学生工程思想、方法及人文素养培养欠缺，解决复杂工程问题能力较差。
对此，依据工程教育认证标准对学生毕业要求的指标点，确定了课程目标达成度评价机制，明确了通过课程学习学生应具备的能力，贯彻“立德树人、能力培养和知识探究”教学方针，进行课程教学改革创新并持续改进。取得的成果如下：
1）强化课程教学设计，优化课程教学内容。教学设计中明确课程思政、工程实际案例分析、师生互动等环节。立德树人，培养学生的创新能力和解决复杂工程问题的能力。
2）建造以“学生为中心”线下线上混合教学模式。引入探究式、启发式、讨论式等教学方法，增强师生互动及生生互动。
3）构建“以教促竞、以竞促学、以学促改”闭环教学模式。强化学生主体角色，建立严谨科学的考核评价体系。
本成果发表教改论文4篇，获省级一流课程2门，获省教育系统教学技能竞赛奖1项，指导本科生获国家级奖竞赛奖5项、省部级竞赛奖1项，在本省三所本科院校进行了推广应用，教学效果同比有了显著的提高。
2、主要解决的问题（不超过800字）
本成果旨在通过进一步深化化工原理课程教学改革，立德树人，提高课程教学效果和教学质量，培养学生的工程思想和创新能力，推动高等院校工程学科各类课程在专业认证背景下的教学改革。主要解决的问题如下：
（1）解决课程教学设计和课程教学内容不全面的问题
强化课程教学设计，依据专业认证毕业要求，结合国内外化工新技术、新工艺、新设备和实际生产单元操作情况，优化更新教学内容。依据教学大纲做好教学设计，把每节课的教学重难点、课程思政、工程实际案例分析、师生互动环节等写入教案，将动画、视频、典型案例等引入课堂。将课程思政有机融入课堂教学，强化教师立德树人的角色，引导学生树立正确的人生观、价值观，培养学生的人文素养、家国情怀和科技报国的精神。
（2）解决“教师为中心”、学生角色弱化的问题
采用雨课堂作为学生课前预习、课堂测试、课后作业的线上线下教学工具，课堂教学适时引入探究式、讨论式、启发式等教学方法，营造以“学生为中心”师生互动、生生互动的课堂气氛，提高学生学习的主观能动性。
（3）解决学生工程思想薄弱，解决复杂工程问题能力较差的问题
开展工程实际案例教学，强化学生工程素养。通过分析讲解实际工程案例，并结合化工原理教学模具、化工原理实验设备进行教学，培养学生工程思想，以及解决复杂工程问题的能力。设置相应的复杂工程问题作为教学示例，进行课堂讨论以及课后练习。
（4）解决课程目标达成度不明确，考核评价体系不够科学的问题
确定课程目标达成度评价机制，建立严谨科学考核评价体系。对照《工程教育认证标准》毕业要求指标点，根据OBE理念确定课程目标达成度评价机制。制定严谨科学的课程成绩评价办法，以线上课前预习、课堂考勤、课堂讨论、线上课堂测试、线上课后作业、单元测验、期末考试成绩等综合计算学生的课程总成绩。构建“以教促竞、以竞促学、以学促改”的闭环教学模式，强化学生能力培养，注重培养学生的创新能力和团队协作能力。
3、解决教学问题的方法
（1）基于化工学科最新进展及工程教育专业认证要求，全面优化课程教学内容，重新修订教学目标、教学大纲
依照工程教育专业认证毕业要求和目前国内外化工生产新工艺、新技术、新设备以及企业的实际单元操作情况，探索化工原理教学内容的内在规律，明确每个章节的教学重点与难点，全面优化整合教学内容。确定了作为核心支撑课程化工原理的教学目标，设置了相应的复杂工程问题作为教学示例和课后练习，根据OBE理念确定了课程目标达成度评价机制。修订了教学大纲，明确了通过课程学生应具备的能力。
（2）基于“学生为中心”教育教学理念，科学制定教学方案，系统化设计线下线上教学任务，强化学生主动学习及课堂师生互动
把课程涉及到的教学重点难点、案例分析、师生互动环节等写进教案，将化工原理相关图片、动画、视频、典型工程实际案例、思政教育案例等适时融入课堂。在当前的“互联网+”背景下，化工原理课程教学采用雨课堂作为平台的线下线上结合的混合式教学模式，通过课前-课中-课后的线上线下交互式学习，提高学生主动学习的能力，通过课中发布投票题、选择题、填空题和主观题等互动方式，可以掌握学生对课程知识点的掌握程度。
（3）基于学生课程学习能力培养，构建“以教促竞、以竞促学、以学促改”的闭环教学模式
依托各类学科竞赛，学生通过课题准备、项目规划、工艺流程设计、物料衡算及热量衡算等参加竞赛，再将相应的化工竞赛内容融入到课程的学习中去，真正做到用竞赛促进学生学习，学生的能力培养推动教学革新。指导学生参加全国大学生化工实验大赛、全国大学生化工设计大赛等竞赛，培养学生的工程实践能力、团队合作精神和创新能力。
（4）基于塑造育人文化观念，特色化融入思政教育，科学化建立课程考评机制，系统化打造一流教学团队
利用化工原理课堂，引领学生正确认识目前中国化工现状及面临的挑战，增强责任感、紧迫感和使命感，让勤奋学习成为青春飞扬的动力，把专业教育、工匠精神、创新精神、团队精神等融入课堂教学，发挥化工原理在课程育人环节的基本功能。科学评价课程成绩，提高学生的学习动力，注重学生对知识的综合应用能力、分析和解决复杂工程问题的能力，以课前、课中、课后成绩等综合评价学生的课程总成绩。课程教学团队建设是提升课程教学质量的保障，鼓励团队成员多去企业了解化工相关内容、丰富工程经验、收集工程数据，积极参加全国教学改革会议，支持团队成员指导学生参加学科竞赛。
4、成果的创新点
本成果基于化工类专业的工程教育专业认证建设要求，修订了化工原理课程教学大纲和教学目标，根据OBE理念确定了课程目标达成度评价机制，整合与优化了课程教学内容，加强了课程教学方法设计、建造以“学生为中心”的线下线上混合教学模式、强化对学生工程素养的培养、注重以竞赛促进教学的学生能力培养、建立严谨科学的课程成绩过程性评价体系。
（1）打造以“学生为中心”的化工原理线下线上混合教学模式
强化课程教学设计，把课程涉及到的教学重点与教学难点、工程实际案例分析、师生互动环节、课程思政等适时融入课堂。强化教师立德树人的角色，引导学生树立正确的人生观、价值观，培养学生的人文素养、家国情怀和科技报国的精神。将课程相关图片、动画、视频、典型工程实际案例写入教案。整合优化课程教学内容，用雨课堂作为线上平台，通过课前-课中-课后的线上线下交互式学习，掌握学生的实际学习情况，营造师生互动课堂气氛，提升提高课程教学质量。团队成员讲授化工原理获本校校级优秀课程思政二等奖、校级优秀课堂教学设计案例三等奖。
（2）开展工程实际案例教学，增强学生工程思想培养
收集并整理化工生产中单元操作案例，通过实际复杂工程案例的分析讲解，并结合化工原理实验进行教学，活跃课堂教学气氛，增强学生工程思想及解决复杂工程实际问题能力。团队成员讲授化工原理获河南省教育系统教师技能竞赛（高校工科）二等奖、获本校校级教师教学技能大赛一等奖。
（3）构建“以教促竞、以竞促学、以学促改”的闭环教学改革模式
通过课程达成度评价提升课程教学质量，强化学生能力培养。把化工学科竞赛与课程教学改革及学生自主学习有机结合，教竞学并举。团队成员指导学生获全国大学生化工设计竞赛一、二、三等奖，获中南赛区化工实验大赛三等奖。
5、成果的应用效果
（1）教学改革效果显著，学生受益面广
该项目从2019年下半年获批本校校级重点教改项目开始启动，项目团队按照研究计划开展相关研究工作，并在本校化学工程与工艺专业的化工原理教学中进行了使用；2020年、2021年该项目进行了持续改进，并在本校化学工程与工艺专业、应用化学专业、中德生物工程专业等专业的化工原理教学中进行了应用，参与授课或指导的教师5人，受益学生数275人。该成果明确了教学内容的价值目标，提高了育人效果，满足学生高质量的学习需求；培养了学生的民族自豪感和对化工专业的归属感；培养了学生的安全意识，强化了学生工程伦理教育；培养了学生的家国情怀、社会责任感和历史使命感等。获省级以上奖励及本科教学工程项目3项。
（2）人才培养成效明显，学生质量高
两年来，学生在全国大学生化工设计竞赛中获国家级一等奖2项、二等奖2项、三等奖1项；获中南赛区化工实验大赛三等奖1项；每年有45%以上的毕业生考取或推荐到天津大学、北京化工大学、大连理工大学、中国石油大学等重点高校的研究生。用人单位评价毕业生“专业技术能力优秀、实践创新能力强”。
（3）改革成果广泛推广，示范作用显著
目前该研究成果在河南省的省内三所院校的化学工程与工艺专业、制药工程专业、应用化学等相关专业的化工原理课程教学中进行了教学实践应用，取得了良好的效果。在《河南化工》、《广州化工》等期刊发表教学论文4篇。2021年11月河南省高等教育教学改革研究项目《基于工程教育专业认证的化工原理课程体系与教学内容的研究与实践》通过了省级鉴定。
6、成果的推广应用
（1）在本校化工原理课程教学中应用情况
该项目从2019年下半年获批本校校级重点教改项目开始启动，项目团队按照研究计划开展相关研究工作，并在本校化学工程与工艺专业的化工原理教学中进行了使用；2020年、2021年该项目进行了持续改进，并在本校化学工程与工艺专业、应用化学专业、中德生物工程专业等专业的化工原理教学中进行了应用，参与授课或指导的教师5人，受益学生数275人。
（2）在校外高校化工原理课程教学中推广应用情况
该研究成果在省内三所院校的化学工程与工艺专业、制药工程专业、应用化学专业等相关专业的化工原理教学中开展了教学实践应用，同比教学效果提升明显，参与教师数13人，受益学生数829人。并为各高校工程类专业的工程教育专业认证奠定了良好基础。
下一步，本项目团队将不断完善、持续改进，将研究成果推广应用至省内其它高校工程类专业，进而推广应用至全国其它高校。
