《化工儀表及自動化》教學改革探討

郭紹義，錢立武，盛敏剛

(池州學院 材料與化學工程學院，安徽 池州 247000)

近年來，隨著化工生產朝著大型化、復雜化、生產連續化、綜合利用的方向飛速發展，對化工儀器設備的參數檢測與控制技術提出了更高的要求[1]。在我國，大部分高等院校的化工類專業以及環境、生物等專業都開設《化工儀表及自動化》課程。這門課程綜合了化工原理、電工學、物理學以及電子技術、控制技術等理論知識，是一門服務于化工生產的綜合性技術學科，具有涉及專業基礎知識面寬、學科交叉性強等特點[2]。因此，對化工類專業的學生來說，無論是打算畢業后直接工作還是繼續深造，學好這門課程都是至關重要的[3]。另外，從專業培養方案的角度看，本課程教學質量的優劣對專業核心能力的培養和提高也關系重大。

然而，隨著我國高校的教育定位從精英教育轉變為大眾教育，為培養出新形勢下具有創新能力的合格人才，各專業增加了授課科目。同時，為保證總課時數基本不變，各門課程的學時數大大減少。從化工類專業的課程設置來看，在學習《化工儀表及自動化》課程前，學生對有關電工學、控制技術等方面的知識接觸很少。因此，對該課程的授課教師來說，在大大縮減課時數的情況下，如何把握課程體系特征，把一門實踐性強、多學科交叉的課程講好，使學生順利走上工作崗位或者進入更高學府繼續深造，是一個亟待解決的問題[4]。目前，在我院《化工儀表及自動化》一課的教學中主要存在如下幾個問題。

1 教學存在的問題

1.1 教學內容需不斷更新

隨著儀器儀表、自控技術以及計算機技術在化工行業的應用越來越廣泛，新型的檢測儀表、新的控制技術不斷涌現，原來使用的一些老型儀表正逐步被企業所淘汰。但是由于教材的滯后性，不少教材中對這部分內容仍做詳細介紹。這就要求教師在授課時，對這部分內容不講或少講，以節省有限的學時介紹目前企業正在用的新儀表和新技術。例如，目前化工行業對數字式儀表的使用越來越多，模擬儀表使用的越來越少。教師應該在課堂和實驗課中重點講解數字式儀表，才能使學生畢業進入企業后盡快勝任本職工作。

1.2 教學方法及手段需要改革

在我院，化學與材料工程學院的應用化學和材料化學專業都開設《化工儀表及自動化》一課，一直以來都采取“黑板+投影”的教學方式。在講解各類自動化檢測儀表時，文字敘述過多，授課內容枯燥無味，再加上目前常用的各類儀表結構都比較復雜，光靠教師對教材的理論內容進行講解，學生難以憑空想象儀表設備的真實結構和工作狀態。在上過幾次課后，學生越來越感覺課程內容索然無味，從而對課程產生厭倦和抵觸的情緒，教學效果可想而知。

1.3 實驗實習環節需要加強

《化工儀表及自動化》作為一門實踐性比較強的課程，除了要求學生學好理論知識，更應該加強實驗和實習環節。例如，根據課程需要，教師講到某一種檢測儀表，學生在課堂上了解了它的基本構造、工作原理，對其有了感性認識。隨后教師可以把學生帶到實驗室或者企業的生產車間。學生通過接觸儀表，熟悉它的結構和性能，并能進行正確操作。但在實際中，由于學校購買設備的資金有限等多方面原因的限制，學生進入實驗室的時間少，進入生產車間的機會更少。因此，學生對教師講的各類自動檢測儀表的印象一直停留在書本理論知識的層面上。因此，學生畢業后走上工作崗位將會很難進入角色，從學生到相關崗位技術人員的過渡時間也會延長。

1.4 考核方式單一，缺乏全面考核方法

在期末，《化工儀表及自動化》的考核不少教師仍然采用單一的閉卷考試。這種考核方式的弊端是：考試題型比較單一，涉及到教材的知識點也不全面。在考試前，學生只要把知識點背下來，考試就能取得比較高的分數，但是，考試一過，記憶就很快模糊不清。因此，這種單一的考核方式對實踐性比較強的課程并不適用。

總之，為激起學生對《化工儀表及自動化》課程的學習興趣，收到較好的教學效果，,應該認真分析目前教學中出現的各種問題，大膽進行教學改革與實踐，以提高教學效果和質量。

2 教學改革措施

2.1 不斷更新教學內容，適應實際生產

在我院應用化學專業的培養方案中，《化工儀表及自動化》

的課時數為48學時，且所有學時均為理論教學。通過教學改革，我們將理論教學的學時數縮減為 40 學時，剩余的8學時用于實驗實習的教學。目前我院選用的教材為厲玉鳴主編的《化工儀表及自動化》(第五版)，本書共有十章，內容涉及自動系統的基本概念、檢測儀表與傳感器、自動控制儀表、執行器、典型化工單元的控制方案等內容，要想講完全部內容，僅有40學時是遠遠不夠的。因此，在理論教學的過程中，要結合目前化工生產的實際及未來發展趨勢，教材中的陳舊知識點不講或一帶而過，適當補充新內容，重點講授生產實際中用到的新型檢測和自動控制技術，力求使教學內容與學生將來的工作實踐相匹配。

2.2 教學方法和手段的改革

2.2.1 利用好多媒技術，為教學服務

隨著計算機技術的不斷發展，多媒體技術開始在教育中占有一席之地。利用多媒體技術輔助課堂教學，可以將圖片、圖像、聲音、動畫、視頻等直觀的展現給學生，不僅增加了教學的趣味性，也讓學生對抽象的概念、原理和生產中的工藝流程一目了然。例如，通過制作生動、形象的動畫，向學生演示儀表的工作原理，和枯燥的板書教學相比，學生肯定更樂于接受這種教學形式；還可以將工廠車間的生產過程拍攝下來做成視頻，學生不用直接進入車間就能熟悉某一工藝的流程，極大的彌補了單純理論教學的不足。

2.2.2 教學方法的形式要多樣

在日常教學，除了利用好多媒體技術為教學服務外，還要注意教學方法的多樣化。例如，案例教學法是一種應用比較廣泛的教學方法，在各種課程的講授過程中，經常被用到。首先，教師根據教學需要，提供一個典型的實際案例讓學生閱讀、思考，然后針對思考的問題組織學生進行討論。通過這種方式，學生變被動的聽課為主動思考，學習的積極性被調動起來，有利于創新能力和綜合能力的培養。

另外，在教學中，除了案例教學法，還可以結合其他教學方法，比如，興趣法、比較法等。多種教學方法交替使用，可以減少課堂的單調、乏味，激發學生的求知欲望，把學生學習的積極性最大限度地調動起來，從而收到意想不到的教學效果[5]。

2.3 加強實驗、實習環節

作為一門實踐性很強的課程，僅有8學時的實驗實習學時是遠遠不夠的，但在學校現有的條件下，開展實驗實習確實面臨很多困難。但是，可以在其他方面得到彌補。比如，按照院里的安排，應用化學專業的學生主要去池州九華冶煉廠、安慶石化和池州東至化工工業園區進行認識實習、生產見習。授課教師可以提前給學生布置任務，讓學生帶著疑問去看，不懂的問題請教工廠的高工，這樣得到的答案，印象更深刻。學生通過實習，能把書本的理論知識和生產實際聯系起來，學以致用，也提高了學習的興趣。

2.4 改革考核方式

為了激發學生的學習熱情，調動學生學習的主動性，培養學生的創新能力，必須要變單一的考核方式為多種考核方式，才能全面考察學生對知識的理解、掌握和運用。例如，課程的最終成績由平時成績(包括課堂提問、作業、日常考勤等)、實驗成績(學生在實驗課的表現和實驗報告的評分)以及期末卷面成績三部分組成。這三種考核方式的所占比例為：30%、20%、50%。期末卷面由原來的70%減少為50%，增加了平時成績所占的比例，有效的避免了學生平時上課不認真、期末強化記憶的毛病，加深了學生對基礎知識的理解和掌握。

3 結語

隨著計算機技術、自動控制技術的不斷發展，《化工儀表及自動化》的教學中還會遇到新問題，教學改革的腳步也會繼續向前。在今后的教學中，教學內容要根據生產實際需要持續更新，教學方法和手段更要多樣化。另外，還要結合具體的專業培養方案和培養目標，構建適合本課程體系的教學模式，為培養學生的創新能力和綜合素質奠定良好的基礎。

[1] 施 仁.自動化儀表與過程控制[M].4版.北京:電子工業出版社,2009.

[2] 厲玉鳴.化工儀表及自動化[M].4版.北京:化學工業出版社,2006.

[3] 劉鴻雁.《化工儀表及自動化》中的教學改革與實踐[J].河北工業大學成人教育學院學報，2007,22(1)：9-11.

[4] 劉 穎，嚴 軍.《化工儀表及自動化》教學內容與教學模式的優化與改革[J].中國西部科技,2013,(12)12：84-85.

[5] 黃曉玲，蘇海全．《化工儀表及自動化》課程的教學方法探討[J]．廣州化工，2012,40(23):179-180．