培養“過控”專業大學生的工程技術素養的探討

摘 要：“過控”專業屬于多學科交叉性應用型專業，從國際上講，該專業一般歸屬于機械工程大的專業領域，主要涉及能源、動力及過程裝備。國家和社會對該專業的人才需求目標定位在具有技術工程素養的應用復合型人才，畢業后能夠進行研制、開發、制造及生產組織管理等工作。本文就培養“過控”專業大學生的工程技術素養進行探討，僅供學習和參考。

關鍵詞：過控專業；大學生；工程技術素養；

一、概述

2012年發布的美國國家教育進展中，對技術、工程及其素養給出了廣義的定義。技術：指為了滿足人類需求而進行的對自然世界的改造。工程：指為滿足人類需求，針對某一對象、過程和系統而進行的系統的且通常需反復設計的途徑。技術與工程素養：指使用、理解和評估技術的能力，以及領會開發方案和實現目標所涉及的技術原理及策略的能力。因此，技術與工程素養更強調人才的綜合能力。長期以來，我國的傳統工程教育過分強調專業化、科學化，忽視工程本身的內涵教育即工程技術素養的培養，這些素養具體表現為有工程意識、系統意識、經濟意識、質量意識、環保意識、安全意識等等。近年來由于本科總學時的壓縮，專業基礎課和專業課教學都面臨更高的要求。本文將從目前課程內容比較欠缺的市場與經濟、系統與優化、工程等角度進行教學內容改革的探索。

二、培養策略

（一）培養系統工程觀念

為了某種目標而將具有相互關系的一些基本元素組合在一起所構成的統一體稱為系統。目前，許多針對過控專業所開展的課程建設大多停留于教學計劃中各門課程的自身建設，課程之間缺乏有機協調，內容上缺乏專業特色的主線。我們在各門課程面前，往往只見局部“樹木”，不見整體“森林”，缺乏應有的專業整體素養和系統觀念，難以適應社會需求。同時，這也會造成不必要的重復建設和教學資源的浪費。過程設備設計課程設計和畢業設計是過控專業本科生第8學期的主要教學內容。我們經過這一學期的設計環節，能對所學的理論知識和專業知識在具體設計工作中綜合地加以應用。將專業課教學與設計環節結合起來，突出專業應用，將設計（尤其是課程設計）的任務和內容滲透到先修課程的學習中，使相關課程的教學內容由“設計任務和目標”這一主線串聯起來，有助于我們清晰認識各門課程教學內容及其相互聯系，不僅培養了我們的系統工程思想，也更加強化了專業課的工程應用特色。

（二）培養優化觀念

最優化方法研究的是在一定條件下如何用最小的代價獲得最佳的效果。近年來隨著計算機技術的發展，最優化技術在過程裝備設計、設備選型、資源調配、操作條件選擇等方面應用越來越廣泛。它主要運用數學方法研究各種系統的優化途徑及方案，為決策者提供科學決策的依據。培養過控專業學生具備優化觀念可以通過多種途徑來實現，比如可以鼓勵學生在修完高等數學和線性代數課程之后，再修一門運籌學或者工程最優化方法課程，也可以通過專業講座形式，利用比較少的學時，介紹相關知識。講座內容建議如下：系統工程和最優化的基本概念；最優化問題的數學模型；過程最優化主要方法及其分類；常見的幾種過程最優化問題；過程最優化問題的解決步驟；最優化設計（熱交換器、反應器等）實例等。另外，相關專業課內容中可以結合過程經濟性分析，強化最優化觀念。

（三）培養和強化工程觀念

工科學生在學習專業基礎課之前接觸工程問題很少，往往對工程中處理問題的方法感到無所適從。為了培養具有較強創新精神和實踐能力的工程技術人才，使我們在以后的工作領域具有更強的適應能力和工作能力，專業課程學習中應當加強學生工程研究方法的培養。工程實際中碰到的問題往往都比較復雜，經常有多種因素同時影響某一現象或問題，因此直接處理工程問題是困難的，有時甚至是不可能的。對工程問題的處理經常是在分析影響某一現象或問題的諸多因素的基礎上抓住本質因素，忽略非本質因素，然后在合理簡化和本質近似的基礎上建立理想過程的物理模型，對簡化的物理模型引入模型參數，建立數學模型，最后用數學模型近似地模擬實際工程問題?；ぴ?、工程流體力學、過程設備設計等課程中都會涉及簡化工程問題，獲得物理模型、建立數學模型、求解數學模型，進而解決工程問題的一般方法。在學習這一方法過程中，我們應該了解工程和科學問題的差別，簡化模型的實際意義，公式的應用范圍和參數的物理意義。在學習過程中應緊密聯系生產實踐，將實際工程問題與理論學習有機聯系起來，使理論學習更具現實性和創新性，以激發我們的學習興趣。學校應進一步完善符合專業實驗教學特點的實驗課程體系，給學生開設更多的綜合性、創新性實驗項目。

（四）培養遵循質量安全環保等法規觀念

遵守質量、安全、環保等系列法規是一個工程技術人員的必備素質。在專業課學習中，教師不僅要介紹有關技術標準、法規、規范，還應對于課程所涉及的安全、質量、環保、管理法規作出必要說明。比如容器制造過程的質量控制體現在多個方面，材料采購的各個環節、材料進場驗收、制造工藝方案，以及產品質量驗收等。再如環境保護包括的范圍比較廣，除了普通的節能，以及對噪音、揚塵控制外，還有對古建筑外觀的保護、地下水的保護、植被保護，以及動物的保護等。我們應該突出學習有關法規的名稱、適用范圍、發布單位、發布時間等。

結束語

工程技術素養的培養是一個長期的過程，一方面需要學生在學習和實踐中加以鍛煉，另一方面需要任課教師自身不斷學習，既向有經驗的教師學習教學經驗，也向企業專業人士學習實踐經驗，理解和掌握多種工程案例。同時，教師在各教學環節中要勇于改革和嘗試，結合具體的教學內容，采取有效的措施，增加專業課教學的實用性、新穎性和趣味性。

參考文獻

[1]楊曉紅，劉平成，凌福林.基于成果導向教育的過控專業工程圖學課程體系改革探索[J].中國教育技術裝備，2016（08）.

[2]盧霞，王仕仙.過程裝備與控制工程專業實習的研究與實踐[J].廣州化工，2016（02）.

作者簡介

孫強，哈爾濱石油學院機械電子工程系過程裝備與控制工程專業2014級2班，學號：201403440229

（作者單位：哈爾濱石油學院）