測控技術與儀器專業在線分析儀器課程群建設與實踐

鐘秉翔+楊波+楊君玲+聶玲

摘要：利用我校石油和冶金兩大行業優勢，在測控技術與儀器專業開設獨具特色的在線分析技術專業課程，制定課程教學大綱，建設實驗實訓設施、開展過程在線分析技術的課題研究，提高教師的專業水平和素養。實踐表明：開展在線分析儀器類課程教學后，學生初步具備在線分析技術的應用能力，顯現出我校測控技術與儀器專業的在線分析儀器的專業特色，有助于培養市場緊缺的在線分析技術人才。

關鍵詞：企業需求；在線分析儀器；課程群；實訓基地；師資建設

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）34-0155-02

一、概述

測控技術與儀器專業是電子、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科[1]。我校于2007年開設測控技術與儀器專業以來，確定了專業人才培養目標是面向石油、化工、冶金等行業和地方區域第一線工作需要，從事參數自動檢測，儀器儀表及測控系統的科技開發、應用研究、運行管理等方面工作的，獲得工程師基本訓練的高素質應用型高級專門人才。由于課程體系的設置基本屬于普適性質，學生不管到哪個行業都能用，沒有體現行業特色及社會對專業人才的需求，缺乏針對性，畢業生就業后解決實際工程問題會有一個較長的適應期[1-2]，因此，為了與其他高校的測控技術專業錯位發展，走出適合我校特色的專業建設之路，擬建設具有明顯行業背景的測控技術與儀器專業。

二、在線分析技術人才需求情況調研

經過大量走訪石油、化工和冶金行業，以及不同層次的高校相關專業，了解到我國石油、化工行業（包括煉油、天然氣、石油化工、煤化工等）和環境保護行業是使用在線分析儀器比較密集的兩個行業，隨著我國石油化工裝置的大型化和技術裝備水平的提高，隨著對節能減排、降低成本、提高質量和安全生產的日益追求，在線分析儀器的使用量和重要性與日俱增[3-4]。目前，我國在線分析儀器的應用水平較低，其內容貧乏且陳舊過時，導致在線分析技術人才緊缺，難以適應石油化工過程分析技術的迅速發展。針對上述問題，為了凸顯專業特色，利用我校面向石油和冶金兩大行業的背景優勢，根據用人單位的實際需求和在線分析儀器的應用現狀，有必要在測控技術與儀器專業發展在線分析儀器技術方向，開設在線分析儀器相關課程，培養的畢業生既能適應市場對通用儀表人才的廣泛需求。

三、在線分析儀器課程群建設

為了解決我校測控技術與儀器專業辦學方向特色不鮮明，專業課程設置和教學內容過于大眾化，通識化，畢業生就業時沒有明確清晰的專業方向，缺乏市場競爭力的問題，擬開設獨具特色的在線分析技術專業課程，培養市場緊缺的在線分析技術人才。建設情況如下。

1.在線分析儀器課程群的設置。根據人才培養目標，針對目前專業課程設置和教學內容過于大眾化，通識化，沒有體現辦學特色，畢業生僅具備一般儀表工程師的綜合應用設計能力，開設在線分析技術領域開設特色應用性課程，使學生具有在線分析分析儀器的應用能力，具體開設理論課程《在線分析儀器及應用》（32學時）、《工業生產過程在線分析技術》（32學時），實踐課程《在線分析儀器故障診斷與調試》）（2周）。

2.在線分析儀器課程教學大綱制定。根據專業人才培養目標，分析與課程相關的能力要求，規劃課程教學目標，制定課程教學大綱，將企業生產過程、設備及在線分析儀器植入課程教學內容，所學即所用，讓學生畢業后迅速適應技術崗位，具有初步解決實際生產過程問題的能力。

3.在線分析儀器實驗實訓設施建設。學校于2012年投入40萬建成在線分析儀器實驗分室；2014年投入500萬建設“流程工業在線智能分析儀器實驗室”，包含“在線光譜分析儀器實驗分室”（160萬）、“氣體在線分析儀器實驗分室”（190萬）、“液體在線分析儀器實驗分室”（150萬）。在建設過程中力求建設一個與實際工程接近的實訓環境，讓學生有身臨其境的感覺，得到較真實工程實踐訓練。

4.在線分析儀器校外實習基地建設。在建好校內實驗室和基地的同時，廣泛開展校外實訓、實習基地建設，一是作為學生在課程學習過程中到這些企業參觀學習，增強感性認識；二是為學生的生產實習和畢業實習提供良好的實踐場所

5.在線分析技術師資建設。通過引進在線分析儀器領域的著名專家長期駐校指導，校內開各類培訓工作，參加校外在線分析技術研討會，積極引進教師，讓教師參加石化企業的在線分析儀器的改造項目提升實踐水平，開展過程在線分析技術的課題研究，不斷提高教師的專業水平和素養。

四、在線分析儀器課程群的實施

按照我校測控技術與儀器專業人才培養計劃的要求，在2013級學生中實施《在線分析儀器及應用》、《工業生產過程在線分析技術》、《在線分析儀器故障診斷與調試》課程的教學，具體時間在2016—2017學年第1學期，為了順利實施教學，課程組教師做好了充分的準備工作。

1.課前準備工作的開展。在正式開課前課程組不僅完成了各門課程的教學大綱的制定，并在在線分析儀器領域的知名專家王森教授的帶領下編寫了3本校內教材《在線氣體分析儀器》、《在線液體分析儀器》、《石油化工生產過程在線分析技術與CEMS》及實驗指導書，同時完成了所有的教學課件。

2.在線分析儀器課程的實施。在2013級學生授課時，對在線分析儀器及應用技術的前景，當前的從業人員現狀及企業對在線分析技術人才的需求進行了介紹，讓學生對學習在線分析技術充滿信心，培養他們的學習興趣和積極性。在理論課程《在線分析儀器及應用》、《石油化工生產過程在線分析技術》的學習過程中，不但講解在線分析原理、方法，更多講解其實際應用技術和案例。教學中除了常規的講授方式，還開展討論式教學，在教師引導下學生主動參與，相互學習。

實踐課程《在線分析儀器故障診斷與調試》以小組為單位進行訓練，包括學習實驗室（基地）管理制度、安全規程、操作規程、維護保養規程。在線分析儀器的操作、故障排除、系統調試等。首先分組訓練學生熟練操作儀器，了解各種在線儀器的性能、參數以及系統組成，分析引起各種測試結果不正確的原因，找出排除故障的方法；在熟悉儀器使用和系統構成的基礎上，選擇一種分析儀器的外輸出信號（4-20mA輸出或RS-485輸出）連接到DCS系統的RTU遠程控制站，設計調試SCADA系統，實現信號的遠程采集、分析、存儲。考核成績包括平時表現、答辯和實訓報告三部分，各占總成績的40%、30%、30%、在這個過程中訓練了學生的實際操作、系統維護、系統集成的能力，同時也培養了學生的團隊精神。

3.存在的主要問題及改進措施。經過在測控專業2013級學生實施在線分析儀器類課程教學，存在教學學時緊張，自編教材內容比較冗繁，學生缺乏一些分析化學的基本概念和基礎知識，實驗實訓設備臺套數較少等問題，在后續的教學中應逐步從以下幾方面加以改進：①適當增加分析化學的基礎知識的學習，補充學習相關理論知識；②根據實際應用情況適當增加課程學時，增加在線液體分析儀器相關教學內容；③精煉教材內容，不斷系統化、特色化，將工程應用案例融入教材中；④加強校企合作，將課堂延伸至企業中，讓學生身臨其境，真切體驗在分析儀器應用過程。

五、主要特色

在我校2013級測控技術與儀器專業開展在線分析儀器類課程教學后，學生初步具備在線分析技術的應用能力，顯現出我校測控技術與儀器專業的在線分析儀器的專業特色；注重校企合作，企業專家參與制定專業課程教學大綱、教學內容，編寫儀表應用教材；注重學生在實踐中學習，在理論中提升的教學理念。通過在線分析儀器課程群建設，逐步摸索校企合作化道路，促進了在線分析儀器方向師資隊伍、教材建設、實驗實習基地建設和發展。

參考文獻：

[1]榮兵.測控技術與儀器專業現狀分析[J].文摘版：工程技術，2015，7（7）：243-243.

[2]宋愛國，吳涓.測控技術與儀器專業學生工程意識培養與創新教育的探索[J].中國大學教學，2012，（1）：41-43.

[3]工業和信息化部裝備工業司[J].儀器儀表行業十二五發展規劃，2011，（7）.

[4]張碩.在線分析儀器時代即將到來[J].中國現代教育裝備，2012，141（5）：64.