淺談建材機械特色的過程裝備與控制工程專業建設

摘要：近年來，隨著科學技術的不斷進步，信息化水平的不斷提高，然而，我們以建材機械特色的過程裝備與控制工程專業建設卻在停滯不前，大大影響了國家社會的經濟發展。鑒于此，為突出建材機械的特色，適應經濟的發展，筆者認為，必須加快對過程裝備與控制工程專業創新建設，如從優化課程結構、改善教學手段、加強專業實驗教學等方面來提高“過程裝備與控制工程專業”的活力，為“過控”專業發展奠定堅實基礎。

關鍵詞：建材機械；過程裝備與控制工程；專業建設；

一、我國建材機械特色的過程裝備與控制工程專業發展現狀

過程裝備與控制工程專業，簡稱過控專業。其誕生于20世紀50年代初期，前身為“化工機械專業”。在其走過的近50年的路程，把中國的化工機械專業辦得初具規模、培養了一大批化工機械專業教學、科研、設計、制造與使用的中堅力量。

主要研究內容包括：過程裝備設計與制造，高效節能裝備的開發，成套裝置的開發與設計，成套工程，設備結構及強度理論，過程安全理論、技術與裝備，流程參數控制理論與技術，制冷技術與裝備，粉體理論與技術等，應用領域非常廣泛。然而，由于缺乏科學的理論知識與相關經驗，其還存在著一定的弊端，給相關專業的發展造成了很大的阻礙。

二、關于加強過程裝備與控制工程專業建設的幾點措施

（1）專業師資隊伍建設規劃

建立一支高素質、結構合理的師資隊伍，是專業建設的關鍵。原專業師資存在的主要問題是知識結構不合理。一方面大部分教師均畢業于原化機專業或機械專業，過程控制或過程工程等方面的理論基礎比較欠缺；另一方面青年教師所占的比例較大（約占總數90%以上），部分青年教師教學經驗不足而且缺乏工程實踐知識。因此更新教師的知識結構是當務之急。學院采用的辦法是：①引進碩士以上專業對口的高學歷人才；②提高青年教師的水平；同時定期進行教學質量檢查、評比和研討，對教學質量差的青年教師，安排經驗豐富的老教師給他們幫助和指導。支持專業課教師參加全國過程裝備與控制工程專業學術交流活動，以拓寬他們的知識面，提高其教學和科研能力。由此逐步形成一支學歷層次高、專業素質水平較高的教師隊伍。

（2）專業培養目標的定位和教學計劃的修訂

參照專業教學指導分委員會制訂的總體框架，作為過程裝備與控制工程專業規劃建設者，我們的培養目標應定位為：

培養適應我國社會主義現代化建設需要，面向二十一世紀過程裝備與控制工程領域的高級應用型人才。通過本專業的學習力求使學生具備扎實的基礎、較寬的知識面，具有一定的創新意識、較強的工程實施能力和良好的業務素質。學生畢業后可從事化工、石油、能源、輕工、環保、制藥、食品、生化、煤化工、機電及勞動安全部門等領域中的過程裝備與控制工程的設計、制造、運行、管理、研究及開發等工作。

（3）課程體系改革及優化

根據“一體兩翼”的專業定位，優化課程設置，建立新的教學課程體系，以適應培養知識面寬、基礎扎實、彈性大、能力強的應用型人才的需要。從而對過程裝備與控制工程專業的課程體系進行調整和優化。其指導思想是“加強理論基礎，拓寬專業口徑，注重創新能力和綜合素質培養”。依據該指導思想，修訂教學計劃，主要表現在以下幾方面：①將一些課程進行合并；②為了拓寬專業口徑，增加一些新課程；③增加專業實驗課時，加強學生動手能力的培養。修訂后的教學計劃課時總數已少于2500課時，知識結構更為合理，學生的自主性更強。教學計劃體現以裝備為主體、過程和控制為兩翼的交叉性專業特色。改善教學手段，摸索教學方法過程設備種類繁多、結構復雜、設計與制造特色明顯，即使在過去多學時情況下，專業課的教學尚有一定的難度，主要問題表現在結構細節課堂上難以講授清楚，公式演算繁雜以及專業內容枯燥等。學時減少后，教學難度無疑更大。為此，在調整教學內容的同時，在教學手段上下工夫，盡可能采用現代教學方法，使講解內容形象化、講解過程生動化。例如，開發《流化床》《懸浮預熱器》《旋風分離器》及《螺旋輸送》4套三維動畫多媒體教學軟件，以動畫形式從不同角度介紹設備的總體結構、組裝過程和零部件形狀，立體感強、色彩分明、層次清楚，將教師的抽象講解轉變為學生的感性觀察，可以解決利用黑板甚至掛圖也難以將結構細節表達清楚的問題。另外，過程設備設計、工程熱力學、過程裝備控制技術與應用、設備成套技術、過程流體機械等課程都采用多媒體教學。同時，在課程教學中不斷摸索一些生動、有效的教學方法。例如，在知識模塊的開始，采用問題式教學，通過提出問題，引入準備講授的內容；在課程講解過程中，采用對話式教學，通過教師與學生互動，引導學生思考，活躍課堂氣氛；在內容內在聯系較少時，采用歸納式教學，將講解內容提煉；在課程內容難以理解時，采用對比式教學，從物理圖像甚至是更高層次上將所講內容與學生過去所學的內容進行比較，使學生明白到底是怎么回事。

（4）加強專業實驗建設，注重創新能力培養

在教學改革中，實驗教學改革是重點。實驗教學的設計思想是“以驗證型實驗鞏固理論知識，以復合型實驗提高綜合素質，以研究型實驗培養科研能力，以設計型實驗培養創新能力”。先進的實驗裝置是設計優秀實驗內容的基礎。在近幾年中，對專業實驗裝置進行較大的改造和建設。原“建材機械”專業的專業實驗主要是設備的阻力測定實驗和性能測試實驗，這些實驗內容已不能滿足過程裝備與控制工程專業的要求。因此，在教學方法上，要求教師采用比較式、啟發式教學，講課中要求突出重點、詳略得當，以提綱式教學為主。充分發揮學生的主觀能動性，讓學生自學與教師課堂講授、指導、答疑相結合。在教學手段上，也積極進行探索。如一方面對原有的實驗進行改造，增加數據自動采集和性能控制方面的內容；另一方面開設新的具有專業特色并能培養學生動手能力和創新能力的多功能綜合實驗。另外，還對過程設備與控制多功能綜合實驗臺的多數實驗進行實驗仿真。它是對實驗過程和相關設備進行計算機模擬，有助于克服實驗臺數少、實驗課時有限的難題。同時，將實驗仿真和實際實驗結合起來，更能達到提高學生學習興趣、增加學生參與性、擴大學生知識面的作用。

（5）豐富實習內容，拓寬實習途徑

實踐性教學環節是培養工科學生動手能力、處理實際問題能力的重要環節。因此，我們非常重視對實踐性教學環節的規劃與安排。在專業實習方面，改變過去那種校外實習的單一模式，建立校內實習基地，提出校內校外相結合的復合型實習模式。校內實習的內容包括學生自己動手拆裝機器、仿真實習、專家講座及觀看錄像等。購置壓縮機和各種泵、閥等典型的機器設備，供學生拆裝。通過拆裝實習，學生對機器設備中各零部件的結構、裝配關系的理解明顯加深。在仿真實習中，學生的主動性得到充分發揮，對水泥生產過程、設備性能及控制參數有了更深的理解。實踐表明，這種校內校外相結合的實習模式既緩解了實習壓力，又豐富了實習內容，學生反映較佳。

結束語

我相信，經過幾年的專業建設和實踐探索，我國以建材機械為特色的過程裝備與控制工程專業的辦學條件與教學水平將會獲得較大改善與提高，社會影響力逐年遞增，師資隊伍建設漸趨合理優化，為積極準備化工過程機械碩士點的申報創造條件。知識結構充分體現厚基礎、寬口徑的專業培養特點，學生獨立獲取知識，的能力、信息處理能力、工程實踐能力和開發創新能力均有望得到較大的提升。

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