過程裝備與控制工程專業實驗教學研究與改革

劉健

摘 要：過程裝備與控制工程專業實驗教學研究與改革是教育教學發展過程中的必然趨勢，過程裝備與控制工程專業對培養學生創新能力與動手操作能力有著極其重要的作用。文章通過對過程裝備與控制工程專業實驗教學研究與改革分析，提出優化實習內容、加強指導教師隊伍建設、開展仿真實習等方面提出改進措施，以期提升學生的工程素質和實踐能力。

關鍵詞：過程裝備;控制工程專業;實驗教學;研究與改革

引言

過程裝備與控制工程專業（以下簡稱過控專業）是橫跨機械工程、控制工程、過程工程、動力工程、計算機技術和智能信息技術等學科，以過程裝備研究和設計為主體，過程工藝與控制技術應用為兩翼的多學科有機結合的交叉學科。該專業的綜合性和交叉性特性，以及社會對該專業畢業生的能力需求，要求我們在過控專業學生培養方面要更加注重創新意識和工程實踐能力的培養。隴東學院為響應國家創新創業政策，在學校向應用型大學轉型進程中，分別在學校學院成立創新創業辦公室，研究帶動開展全校創新創業工作。

1過程裝備與控制工程專業簡介

過程裝備與控制工程專業簡稱過控專業，該專業主要培養設計、制造、控制過程工業生產中使用的設備以及對其維護與管理的應用型工程技術人才。過控專業實驗是過控專業人才培養中非常重要的一門實踐課程，是理論聯系實際的有效環節，旨在培養學生的創新能力與動手操作能力，提高學生的專業素養，對學生順利進入工作崗位具有重要的意義。近年來，隨著工程認證的有序開展，其對專業的實驗教學提出了更高的要求，同時對標新工科的內涵———新結構、新模式、新質量、新體系，也需不斷深化專業人才培養模式，提高學生的創新意識和實踐能力，以培養優秀的工程應用型人才，滿足行業需求，促進行業發展。

2過程裝備與控制工程專業實驗教學研究與改革措施

2.1改革實驗教材

隨著專業實驗室的不斷建設，實驗室部分設備新舊更替，存在現行實驗教材內容與目前在役實驗設備型號不匹配、重點不突出等問題，所以在新編實驗教材時，按現役設備進行編寫、梳理實驗內容。為增強學生的創新意識與動手能力，教師在新編實驗教材時，可著重突出實驗目的、實驗任務、實驗依據的基本原理、具有代表性的實驗方案和數據處理，在每次實驗前幾天向學生布置實驗內容，讓分組的學生查閱文獻資料自行設計操作步驟及實驗流程，并在實驗前將相關內容反饋給教師，教師在確認無誤后，讓學生鞏固操作步驟，并在實驗時進行實施。此改革可有效鍛煉學生綜合利用所學理論知識，增強學生的創新意識與動手能力，同時，也避免了不同實驗分組之間實驗方案、步驟、數據相同的情況。將教師科研成果及工程案例融匯到實驗教材當中，豐富實驗的同時也讓同學們參與到教師的項目中、工程實際中，增加學生的動腦機會，啟發學生獨立思考、綜合運用知識解決實際問題與創新實驗，增加了學生的學習興趣，發揮了學生的積極性與主動性，做到真正的以科研促教學，以教學促科研，提高學生的創新意識。同時，在專業實驗實施的過程中，教師全程參與，有效的監管了學生的實驗態度與實驗操作，可合理、客觀地根據學生設計的內容、實驗操作、實驗問題處理、實驗結果、實驗數據處理、實驗報告等情況進行綜合評價給出本次實驗的成績。

2.2改進教學模式，提高學生的學習積極性

“翻轉課堂”作為一種全新的教學模式，受到教育研究者的廣泛關注。在該模式下，教學流程由“先教后學”變為“先學后教”，這種教學上的逆序創新能夠大大提高學生學習的主動性和積極性。有研究將“翻轉課堂”教學模式應用到生產實習教學中，通過實習前的課堂準備、課堂翻轉及實習的課堂效果評價等教學環節，提高了學生實習的積極性和分析與解決問題的能力。過程裝備與控制工程是機電儀一體化長周期穩定連續運行的復雜系統，系統中的各組成部分（機泵、過程單元設備、管道、閥、監測儀表、計算機系統等）均互相關聯、互相作用和互相制約，任何一點發生故障都會影響整個系統的運行。因此，本專業學生的現場學習內容十分豐富，既包括與工藝過程密切結合的單元工藝裝備，又包括與過程生產融為一體的機電儀連續復雜系統。在生產實習前，指導教師應對實習內容進行梳理，帶領學生集中回顧與復習所學理論知識，重點復習與生產實習現場相關的理論知識。教師可以采用類似翻轉課堂的教學模式，幫助學生明確學習內容及學習目標。過控專業學生將來有可能從事過程設備設計、制造、安裝、運行及維護工作，也有可能從事過程裝備控制工程相關工作。據此，教師可以將生產實習內容分成設備（塔、罐、反應器、換熱器等）、機器（泵、壓縮機等）及控制系統三類，讓學生根據自己的興趣選擇實習內容，為其今后從事相關工作打下基礎。比如，想從事過程設備設計的同學需要了解換熱器、泵、閥等設備的設計要求、選型原則、相關標準及國內外廠家;而想從事過程設備運行及維護工作的同學則需要關注設備日常操作維護及檢維修中的細節、設備容易出現的故障及解決方案。在舉行實習動員會前，教師應根據每位同學的實習內容制定實習任務書，由學生進行任務細分，明確自己在每一個實習現場所需學習的內容和完成的任務，同時鼓勵學生分組合作，使每一組形成包括設備、機器及控制系統的完整實習體系，以此調動學生的積極性，培養學生團結合作、互相學習的精神，避免好學生“唱獨角戲”而其他學生“坐壁上觀”的現象出現。實習結束后，教師可鼓勵學生對照實習任務書進行自評，并根據學生的自評情況和出勤情況給出實習成績。

2.3促進專業“雙師型”教師培養，提高專業任課教師工程實踐能力

作為工科專業任課教師，在具備理論教學能力的同時要求具備工程實踐操作經驗和應用技能，大力加強“雙師型”教師隊伍建設，已經成為社會和教育界的共同呼聲。過控專業技術應用類的“雙師型”教師培養應著重從以下幾個方面開展。第一，組織專業任課教師輪換對各類實踐課程包括實驗、實訓和實習等進行指導和講授，加強自我學習鍛煉，提高實踐技能。第二，進一步加強校企合作，定期組織教師進企業學習，加強和生產企業的交流，幫助企業解決生產難題，促進科研項目落地，提升產學研水平。

2.4結合仿真實習，提高實習效果

出于安全等方面的考慮，一些生產實習企業不允許學生直接進入現場實習。在這種情況下，教師可以提前拍攝視頻或者開展仿真實習。仿真實習可以模擬實際生產流程，使學生單獨完成工藝操作和控制，從而提高學生的動手能力和工程意識。但仿真實習不能代替企業現場實習，因為現場實習能夠使學生直觀了解所學知識的作用及其如何與生產實際相結合，并充分認識到自己的不足和知識盲點，從而加強學習，為今后就業或考研打下良好的基礎。

結束語

綜上所述，在專業工程認證和新工科背景下，轉換專業實驗培養模式，優化專業實驗課程內容、培養體系是必然的選擇。作為地方院校，要做好服務經濟，滿足地方經濟發展需求的同時，要打造特色，完善專業建設，提高學生的專業實踐能力和創新能力，增加就業競爭力，這對行業的進一步發展具有重大的意義。

參考文獻

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