過程裝備與控制工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

江有權(quán)，許岫瑜，張海燕

（安徽科瑞咨詢服務(wù)有限公司，安徽蕪湖 241000）

過程裝備與控制工程專業(yè)（以下簡稱過控專業(yè)）是一門綜合性的專業(yè)，除了涉及到機(jī)械工程、化工等知識(shí)，還涉及到電氣控制、計(jì)算機(jī)控制等知識(shí)，其設(shè)置目的在于培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的高級(jí)機(jī)械人才。現(xiàn)階段，隨著“中國制造2025”計(jì)劃的提出與逐步落實(shí)，國家與社會(huì)對(duì)過控專業(yè)人才需求不斷增長，同時(shí)也對(duì)該專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的標(biāo)準(zhǔn)要求，要求該專業(yè)人才不僅要掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，也要掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)。由此，該專業(yè)呈現(xiàn)了信息化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。深入了解該專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分析其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)該專業(yè)發(fā)展有重要意義。

1 過程裝備與控制工程專業(yè)概述

過控專業(yè)前身為化工機(jī)械專業(yè)，課程內(nèi)容主要為化工機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)、類型、運(yùn)行原理、設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。我國于1951年建立該專業(yè)，建立初期，吸取蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本身國情，在化工基礎(chǔ)上引入了機(jī)械內(nèi)容。而隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，控制也成為了該專業(yè)的重要課程內(nèi)容。1998年，該專業(yè)正式改名為過程裝備與控制工程專業(yè)，并在各大工科院校先后設(shè)立。過控專業(yè)研究過程裝備及其配套設(shè)施，以及具備環(huán)保節(jié)能功效的設(shè)備設(shè)施的設(shè)計(jì)與開發(fā)，還有過程控制安全保障。從某種角度來看，該專業(yè)的發(fā)展能夠決定多種行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，如化工、醫(yī)藥、機(jī)械、能源、食品等行業(yè)的生產(chǎn)加工都需要應(yīng)用過程裝備。該專業(yè)以過程裝備為“體”，以控制技術(shù)與過程原理為“兩翼”，充分體現(xiàn)了學(xué)科的交叉融合性。由于傳統(tǒng)控制技術(shù)向現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)成為該專業(yè)人才必須要掌握的基本技能。

2 過程裝備與控制工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

在實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)“中國夢(mèng)”的目標(biāo)指向下，我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)高級(jí)人才的需求日益增長。但不管是農(nóng)業(yè)、食品行業(yè)，還是石油化工、冶煉，亦或者是醫(yī)藥、環(huán)保，都對(duì)過控專業(yè)高級(jí)人才有較大的需求，這主要是因?yàn)楦餍懈鳂I(yè)機(jī)械化、智能化、信息化發(fā)展中化工機(jī)械設(shè)備與控制系統(tǒng)的應(yīng)用。而且，能源、軍事、航空航天等行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展也需要過程專業(yè)高級(jí)人才的支撐。從某種角度來看，對(duì)過控專業(yè)人才的培養(yǎng)以及該專業(yè)的發(fā)展能夠促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，并能反映我國的行業(yè)發(fā)展情況。

現(xiàn)階段，全國已經(jīng)有76所高校設(shè)置了過控專業(yè)，其中不乏985/211工程院校。從當(dāng)前高校專業(yè)設(shè)置情況來看，不同高校對(duì)該專業(yè)的所屬系別劃分有明顯差異，如該專業(yè)在浙江大學(xué)屬于能源工程系，在南京工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)屬于機(jī)械系，在華東理工大學(xué)屬于機(jī)械與動(dòng)力系，在西安交通大學(xué)、清華大學(xué)屬于控制工程系。而且，不同高校在該專業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建上融合了學(xué)校本身特色，更加滿足國家與社會(huì)的人才需求。浙江大學(xué)過控專業(yè)全國排名第一，以浙江大學(xué)為例，浙江大學(xué)將該專業(yè)課程細(xì)化為通識(shí)課、工學(xué)類必修與選修課、專業(yè)核心課程、個(gè)性課程以及第二課堂，專業(yè)核心課程包括理論與實(shí)踐課程，其中理論課程不僅涵蓋控制工程與過程設(shè)備相關(guān)內(nèi)容，也有CAD、專業(yè)文獻(xiàn)檢索、微機(jī)原理等計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)踐課程有工程訓(xùn)練加強(qiáng)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及過程裝備課程設(shè)計(jì)。同時(shí)，又開設(shè)了教學(xué)特色課程，如過程設(shè)備設(shè)計(jì)、過程機(jī)械雙語課程，現(xiàn)代過程裝備制造技術(shù)討論課程以及過程裝備故障診斷技術(shù)研究課程。另外，浙江大學(xué)突出卓越導(dǎo)向，啟動(dòng)實(shí)施一流本科生培養(yǎng)計(jì)劃、卓越研究生培養(yǎng)計(jì)劃，實(shí)施優(yōu)質(zhì)生源工程，重構(gòu)高質(zhì)量通識(shí)課程，并大力推動(dòng)“網(wǎng)上浙大”建設(shè)，深化課堂教育、慕課教學(xué)、移動(dòng)學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)創(chuàng)新互動(dòng)，打造線上線下互動(dòng)的新型學(xué)習(xí)空間，為過控專業(yè)人才培養(yǎng)構(gòu)建良好環(huán)境。

通過對(duì)浙江大學(xué)過控專業(yè)人才培養(yǎng)模式的分析，總結(jié)得出以下結(jié)論：高校推動(dòng)過控專業(yè)發(fā)展，要堅(jiān)定新時(shí)代創(chuàng)新應(yīng)用型高級(jí)人才的培養(yǎng)方向，以國家與社會(huì)對(duì)過控人才的需求為導(dǎo)向，引入先進(jìn)的控制工程與過程設(shè)備理論知識(shí)，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐、計(jì)算機(jī)技術(shù)課程設(shè)置，并充分利用信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，給學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)，從而促進(jìn)學(xué)生多元化發(fā)展。

在現(xiàn)代化的時(shí)代背景下，過控專業(yè)給多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的持續(xù)性發(fā)展提供了強(qiáng)有力的人才支撐，同時(shí)，對(duì)過程裝備與控制技術(shù)的研究也更加深入。從目前該專業(yè)的發(fā)展情況來看，該專業(yè)已經(jīng)成為了工業(yè)以及過程設(shè)備與控制相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

3 過程裝備與控制工程專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 信息化

隨著過程裝備的發(fā)展，信息技術(shù)逐漸被應(yīng)用于多種設(shè)備的控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)控制被計(jì)算機(jī)控制所取代。由此，信息技術(shù)成為過程專業(yè)人才必須掌握的基本技能，而過控專業(yè)也逐漸走向信息化道路，這不僅表現(xiàn)在專業(yè)課程設(shè)置上，也表現(xiàn)在實(shí)際的教育教學(xué)管理中。專業(yè)課程設(shè)置方面，不少高校結(jié)合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展定位課程性質(zhì)，根據(jù)實(shí)際需要加入了CAD、MATLAB、微機(jī)原理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等專業(yè)必修、選修課程；實(shí)際教育教學(xué)管理中，許多高校按照專業(yè)課程設(shè)置、專業(yè)規(guī)模構(gòu)建信息化教育管理平臺(tái)，無論是過程裝備課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)還是通識(shí)課程學(xué)習(xí)、第二課堂學(xué)習(xí)，都由學(xué)生依托網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行。未來，過控專業(yè)仍持續(xù)向信息化方向發(fā)展。今年發(fā)生的幾起化工企業(yè)火災(zāi)爆炸事故，凸顯了信息化在化工生產(chǎn)中的重要作用。

3.2 智能化

在全世界范圍內(nèi)，各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的核心內(nèi)容都聚焦于智能控制、智能管理與智能生產(chǎn)。而過程設(shè)備是各行業(yè)領(lǐng)域的“工作母機(jī)”，其控制系統(tǒng)的智能化更是成為了各行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重中之重。所以，過控專業(yè)也勢(shì)必會(huì)走向智能化道路。智能化的主要特點(diǎn)在于自動(dòng)人機(jī)交互、自動(dòng)控制優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷控制過程、有豐富數(shù)據(jù)庫、可實(shí)現(xiàn)資源共享。隨著智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，化工、制造、食品等行業(yè)的生產(chǎn)加工能力會(huì)不斷提升，場(chǎng)地使用與人工成本也會(huì)降低，能源、軍事、航空航天等行業(yè)的模式識(shí)別與定位能力會(huì)得到增強(qiáng)。從當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)來看，該系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)更加普遍，而各行業(yè)人才的短缺也會(huì)對(duì)過程裝備控制系統(tǒng)智能化發(fā)展以及各行業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生阻礙作用。為了適應(yīng)各行業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω呒?jí)機(jī)械人才的需求，過控專業(yè)必須要引入智能化控制內(nèi)容。

3.3 多元化

人才是各行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)，不管是行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，還是技術(shù)革新，都依賴于人才。現(xiàn)階段，我國仍舊缺乏高級(jí)機(jī)械人才。國家與社會(huì)對(duì)高級(jí)機(jī)械人才的大量需求給高校過控專業(yè)人才培養(yǎng)帶來了巨大壓力，也為其發(fā)展指明了方向。因?yàn)檫^控專業(yè)理論及技術(shù)能夠應(yīng)用到各行業(yè)領(lǐng)域中，所以該專業(yè)會(huì)逐漸走向多元化的發(fā)展道路，為不同行業(yè)領(lǐng)域提供所需人才。這里的多元化，不僅指專業(yè)課程內(nèi)容的多元，也指人才培養(yǎng)方向的多元。專業(yè)課程內(nèi)容上，加入不同行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的先進(jìn)過程裝備與控制技術(shù)知識(shí)；人才培養(yǎng)方向上，針對(duì)不同行業(yè)領(lǐng)域制定相應(yīng)的人才培養(yǎng)計(jì)劃。

4 結(jié)語

過程裝備與控制技術(shù)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得國家及社會(huì)對(duì)高級(jí)機(jī)械人才的需求量不斷增長，這給高校過控專業(yè)發(fā)展帶來了契機(jī)與挑戰(zhàn)。從當(dāng)前發(fā)展情況來看，過控專業(yè)逐漸滲透于各行各業(yè)中，持續(xù)向智能化、信息化、多元化方向發(fā)展。在實(shí)際發(fā)展中，高校應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持新時(shí)代創(chuàng)新應(yīng)用型高級(jí)機(jī)械人才培養(yǎng)的方向，以人才需求為導(dǎo)向，優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置，改善課程內(nèi)容，構(gòu)建適應(yīng)于新時(shí)代的過控專業(yè)人才培養(yǎng)模式。