過程裝備與控制工程專業方向的思考與規劃

龐明軍

[摘 要]我國教育發展和教育國際化帶給過程裝備控制工程專業一些不容忽視的問題，特別是課程體系的拓寬，模糊了專業方向，影響了學生對專業內涵的正確理解和對專業知識的良好學習和把控。根據目前的課程體系，過程裝備與控制工程應設置過程設備、過程機器和過程控制三個專業方向，然后再根據專業方向設置相應的課程。每個方向根據需要來設置自己的課程，不同的方向、相同的課程可配置不同的學時和不同的講授內容。

[關鍵詞]過程裝備與控制工程；專業方向；人才培養；課程設置

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0053-03

引言

過程裝備與控制工程專業是在化工設備與機械專業基礎上建立起來的。早在20世紀50年代初期，根據經濟發展的需要，我國仿照原蘇聯的教學模式成立了化工設備與機械專業。如大連工學院（即大連理工大學）在1951 年率先成立了化學生產機器與設備專業，第二年天津大學、浙江大學、華東化工學院（華東理工大學）等國內知名高校也相繼設立了化學生產機器與設備專業。該專業的設立，對我國當時經濟的發展起到了巨大的推動作用，特別是對我國化工、石油化工、輕工、制藥等行業的發展功不可沒。該專業主要的特點是將化工過程和過程設備有機地結合起來，所學知識既可以解決化工生產過程遇到的難題，又可以根據化工生產需要來設計、改進和加工所需的設備，還可以對生產設備進行操控、維護和維修。該專業曾被譽為“萬金油”專業，培養出來的人才長期備受社會青睞。[1][2][3][4][5]

然而，隨著工業和科技的發展，高能耗、低效率、高污染的粗放式的生產模式已與時代主題格格不入。目前的生產，要求過程設備向大型化、精密化、節能化和自動化方向發展。為了迎合社會發展的需要，1998年教育部對普通高等學校本科專業進行調整時，將原來的“化工設備與機械”專業更名為“過程裝備與控制工程”專業。專業名稱的變更，既拓寬了專業領域范圍，也拓寬了專業知識結構。

目前的過程裝備與控制工程專業，涵蓋了化工設備與機械、真空技術與設備、煉油機械、礦業機械、建材機械、輕工機械等專業。也就是說，過去的這些專業經專業調整以后現在都叫過程裝備與控制工程。對應專業名稱的變更，專業知識結構也發生了巨大的變化，即從原來的以化工過程原理和化工設備設計知識為主的課程設置，拓寬到以過程原理、過程裝備和過程控制為主要內容的課程體系。學生的就業領域也從原來的以化工和石化企業為主導領域，拓寬至化工、石油化工、煉油、食品、環境工程、制冷工程、生物化工、動力能源、冶金、輕工和制藥等領域。不可否認，專業名稱和專業內涵的變革對社會發展和人才培養起到了無法估量的作用。同時，專業范圍的拓寬也帶來了一系列不容忽視的問題。

一、過程裝備與控制工程專業發展存在的問題

鑒于目前過程裝備與控制工程專業就業形勢較好，目前全國已有120多所高校開設了此專業。其中部分院校的過程裝備與控制工程專業，并不是由原來的化工機械與設備專業轉變過來的。這些院校為了滿足過程裝備與控制工程專業課程體系的要求，同時保存原來專業的特點，課程體系一度變得龐大而復雜。面對復雜的課程體系，學生們在一定程度上對本專業的認識、專業課程的學習、就業甚至再深造專業的選擇產生了一定的困惑。目前，為了與國際工程教育接軌，使過程裝備與控制工程專業國際化，即使是由化工設備與機械發展起來的過程裝備控制工程專業的課程體系也非常龐大。圖1是我校2015級培養方案的課程體系，加上選修課共60余門次。目前面臨的一個嚴峻問題是，課程門數在增多，而總學時卻在減少，從而出現學時緊張難以分配的現象。對本專業而言，一些非常重要的專業基礎課程如工程流體力學和工程熱力學僅有32學時，在有限的學時內學生對這些課程知識點的掌握不夠深入和透徹，這導致學生在后續課程的學習（如過程流體機械）中比較吃力，難以理解過程中涉及的物理現象；甚至有些學生在考研時，幾乎不敢報考專業課程為流體力學、工程熱力學和傳熱學的高等院校。

其次，課程的大而全，在某種程度上給學生帶來了很大的困惑。面對復雜的課程體系，學生們不知道他們到底要學什么，將來能干什么。學生在課程學習時，對很多課程認識不足，只是簡單的根據學時的多少來判斷課程的重要性，這導致他們在學習時不能很好地把握專業方向，嚴重影響了就業方向選擇的主動性。再加上過程裝備與控制工程專業本身在專業方向歸類時就比較特殊，其本科階段歸屬于機械工程一級學科，而研究生階段（即化工過程機械）又歸屬于動力工程及工程熱物理一級學科。這無形中又增加了學生對專業方向理解的困惑。再次，目前有些院校雖然已形成了自己獨特的專業方向，但從學生就業和發展的角度來說，缺乏一定的靈活性，再加上目前高校招生規模逐步擴大，學校很難滿足學生個性發展的需求。而且單一的專業方向會影響學生的就業，形成內部競爭的局面。因此，過程裝備與控制工程專業方向的精心凝練和認真規劃是我們必須面對的問題。

二、專業方向的規劃和思考

正如前述，早期曾把過程裝備與控制工程專業稱為“萬金油”專業。但仔細想想，如果一個人啥都能干，那也就意味著他啥也專不了、精不了。就學術界而言，到目前為止，本專業出來的兩院院士和杰出科學家屈指可數，所以專業方向的凝練和規劃是必然的。為了與國際接軌，專業方向的凝練不能偏離已有的課程體系，而應在與國際接軌的基礎上，認真規劃專業方向。從表1可以看出，對于我校的過程裝備控制工程專業而言，主要的專業課程可分為：過程設備、過程機器和過程控制三大類。順著這三大課程類別，實際上可以規劃為過程設備、過程機器和過程控制三個專業方向。學生在數學、自然科學和人文與社會科學等基礎課程學完之后，就可以根據個人的興趣愛好進行專業方向選擇。確定了專業方向后，學生就可以根據專業方向和個人的發展深入學習相關課程。當然，制訂培養方案時應根據專業方向的需要合理地安排相關課程、分配學分和學時。

（一）過程設備方向

該方向以過程設備（包括存儲容器、換熱器、塔器、反應釜等）的結構設計、強度設計、材料選用、制造加工為主。支撐專業方向的主干專業基礎課程應為理論力學、材料力學、彈性力學、過程原理、工程材料，主要的專業課程應為過程設備設計、過程裝備制造工藝、壓力容器設計規范、信號測試與處理。相對于其他專業方向而言，在制訂培養方案時，這些課程的學時應偏多些。

（二）過程機器方向

該方向以過程機器（包括壓縮機、泵、離心機、汽輪機等）的結構設計、熱力設計、節能設計、操作運行、故障診斷為主。支撐專業方向的主干專業基礎課程應為流體力學、熱力學、傳熱學、過程原理、材料力學，主要的專業課程應為過程流體機械、故障診斷技術、過程裝備制造工藝、信號測試與處理。相對于其他專業方向，在制訂培養方案時，這些課程的學時應偏多些。

（三）過程控制方向

該方向以過程控制儀表（包括壓力、溫度、流量、應力應變等傳感器）的結構設計、原理設計、電路設計、控制設計為主。支撐專業方向的主干專業基礎課程應為電工和電子技術、控制工程基礎、復變函數、過程原理、計算機原理及應用，主要的專業課程應為過程控制技術及應用、化工儀表及自動化、過程控制與計算機控制系統。相對于其他專業方向，在制訂培養方案時，這些課程的學時應偏多些。

表1列出不同專業方向課程的對比情況。從中可以看出，每個方向都有自己的重點課程，這樣做有以下優點。1.學生明白了專業方向的重要課程，可以有針對性地進行學習，能夠很好地將課程學習和自己將來的就業和發展結合起來。2.優秀學生在進一步深造學習、選學校和專業時，比較靈活，選擇的余地比較大，擺脫了考研專業課程只敢選材料力學和理論力學的尷尬局面。3.能夠合理地利用教學資源，分層次教學，比如每個專業方向的重點課程應配置經驗豐富、責任心強的教師進行授課。對于這些重點專業課程，不論是理論學習還是實踐學習，均應嚴格要求，在縱、深方面均應達到預定的水平。而對于相同課程、非專業方向學生的教學，教師應側重于知識廣度的教學，不應再抓細節、求深度。4.便于課堂管理和減輕學生的學習負擔。有了專業方向，學生學習的目的性就比較強，重點課程會多投入，非重點課程應以了解為主。對學生而言，在明白了課程的學習目標后，他們學習的積極性會相應提高；對教師而言，課堂管理也會相對輕松。

三、結束語

不可否認，任何事情都具有兩面性，教育也如此。教育的改革和國際化，一方面促進了我國教育的發展和教育與國際接軌的步伐，另一方面也帶來了諸如課程體系膨脹、專業方向模糊等一系列問題。本文針對過程裝備與控制工程專業方向模糊不清這一問題，給出了自己的一些看法和解決方案。在筆者看來，根據目前的課程體系，過程裝備與控制工程應設置過程設備、過程機器和過程控制三個專業方向，然后再根據專業方向設置相應的課程。每個方向應根據需要來設置自己的課程，不同的方向、相同的課程，可配置不同的學時，講授不同的內容。面對具體的專業方向，學生應制訂詳細的學習目標。這無疑對學生的學習、就業乃至未來的發展具有巨大的幫助作用。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李志義，劉志軍. 對“過程裝備與控制工程”專業的認識與規劃[J].化工高等教育，1999（3）：9-12.

[2] 李志義，劉志軍.對過程裝備與控制工程專業背景的認識[J].化工高等教育，2003（1）：11-14.

[3] 閆紹峰，廖國進，熊曉航.過程裝備與控制工程專業建設探索[J].遼寧工業大學學報（社會科學版），2012（2）：116-123.

[4] 陳國華，梁峻.培養過程裝備與控制工程專業卓越工程師的思考[J].化工高等教育，2011（2）：45-49.

[5] 王宗明，王振波，周昌靜.突出石化特色，培養應用型復合人才[J].高教論壇，2009（2）：53-55.

[責任編輯：陳 明]