過程裝備控制技術及應用實踐教學方法探討

郭 攀，史洪偉，王紅艷，李莎莎，謝 永，吳 寧，劉程成，張淑雅

(宿州學院 化學化工學院，安徽 宿州 234000)

過程裝備控制技術及應用是過程裝備與控制工程專業的核心課程，這門課是本專業本科階段的一個重大特色，是將專業內的過程設備、過程機器與化工工藝流程等相結合的重要課程，本身又具有自動檢測、控制和連鎖保護的特點，是工業中設備成套技術與工藝流程生產相結合非常重要的組成部分。本門專業課的學習對于學生以后的實踐生產有非常重要的意義[1]。因此，在理論學習的基礎上，也應該注重于實踐教學的結合[2]。

1 教學中存在的問題

過程裝備控制技術及應用在石油化工、食品輕工和過程控制等領域有著非常重要的作用。它是在自動控制原理、自動化儀表等課程的基礎上，與過程裝備與控制工程專業較好的結合在一起的一門課程。因此，這門課在專業內是占很大比重的一門專業核心課程，也有一些教學問題值得探討。

1.1 學生對本門實踐應用課程的認識不深刻

由于本課程在相關行業的實際生產中應用廣泛，實用性特別強，學生在學習時以理論學習為主，實習實驗為輔，不能讓學生真正體驗到學習本門的實用價值，不能直觀的體驗到這門課在工業中具體應用在哪方面、如何應用的問題。學習起來相對枯燥和沒有動力。

1.2 學習的時候缺乏大局觀

本門課程與成套設備的自動控制和工藝生產流程控制密切相關，過程裝備與控制工程專業的學生對化工流程方面的了解相較于設備方面要陌生很多。過程裝備與控制工程是化學、機械、能源、信息乃至醫學、系統學等學科的交叉科學，與之相關的知識范圍廣，信息量龐大。但因為本門課的學時設置以及各個學校的側重點不同，不能在講解的時候面面俱到。所以，學生在理解、學習的時候缺乏大局觀念，對這個學科的理解可能與實際應用中存在認識上的偏差。

1.3 實習實踐中欠缺對控制系統的實際操作

在石油煉制、能源化工生產行業，本門課程在工業企業應用很多是與MIS(管理信息系統)、SIS(全廠監控信息系統)、DCS(分散控制系統)等相結合的，在工業實習中，因公司要維持正常生產，學生很難接觸到這些控制系統，只是感性的看到使用界面，對于控制技術在其中的應用基本相對膚淺。對于外出實習，相對于在校學習，時間相對緊湊，如果本身對課程知識內容認識不夠深刻，工業實習的效果也不會理想。

1.4 理論學習與實際應用聯系較少

過程裝備與控制工程專業是我校最近幾年新開設專業，該門課程又是專業內的核心課程，我校對該課程非常重視，投入了很大一部分資金購買實驗設備，進行工業實習基地的建設，同時也對教學內容的設置進行了細致的考慮。但隨著教學實踐的深入，在教學體系，教學內容方面，尤其是實踐教學內容方面依然存在著一些問題。教學體系不夠完善，與自動控制方面的工業應用不能同步發展，不能將學校里的理論學習與實驗課程很好的結合，與其他相關課程的聯系相對較少。除了學習之外，最重要的還是要學以致用，學生缺乏將控制理論相關的知識與實際應用相結合[3]。

鑒于以上存在的問題，我們應當在吸取前人成功教學經驗的基礎的上，跟上行業的動向和實際需求，結合自身的教學體會，不斷完善教學方法和教學內容。通過本課程的學習，讓學生掌握控制技術在企業生產中發揮的作用和所占的位置、自動控制的工作原理和應用價值，學會簡單控制系統、復雜控制系統的設計、調節、整定。除了理論學習，最重要的，還要與實際生產相結合，學會實際操作計算機控制系統界面，甚至自己設計計算機控制界面和實際的自動控制系統[4]。

2 實踐教學改革探索

2.1 轉變實踐教學觀念

首先，需要明確人才培養目標，有的放矢，構建實踐課程新體系。基于中國傳統教育的思維，學生大多數的學習時間都是在校內教室里聽老師講課，鑒于這種情況，對于地方應用型大學，對培養有較高專業技能的創新型實踐人才并無太大優勢。針對其不足性，對過程裝備控制技術及應用實驗內容進行精選和更新，構建重點突出、特色鮮明、適應社會需求的實驗課程設置體系，我校的過程裝備與控制工程專業偏向于化學化工領域，可以適當加大化學工藝方向的實驗課程，比如，傳質傳熱實驗、干燥分離實驗、蒸發分餾實驗等，工藝流程與成套設備、過程機械相結合，而且這些工藝和設備與今后學生從事本專業工作內容關系密切，在學校里打好基礎，對學生今后的學習和工作打下良好的基礎。

2.2 提高教師隊伍的實踐能力

為提高專任教師的實踐能力，可采取“走出去，請進來”的方式，一方面鼓勵教師走出學校，利用假期和業余時間去企業掛職鍛煉，搭建在校教師的實踐繼續教育平臺，加強與企業的溝通交流，了解企業人才需求和技術發展現狀，提高自身的實踐技能，讓學到的知識和市場接軌；另一方面，可以吸收來自企業的專業技能人才到學校做技術講座，并爭取他們在學校做兼職教師。他們不僅擁有本專業的基礎理論知識，更有豐富的社會閱歷、實踐經驗，對本行業的最新技術、最新動向和實踐生產中存在的技術難題非常了解，可以縮小在校學生到企業的跨度，提升專業的整體質量，帶動專業全面發展[5]。

2.3 調整實踐教學方法

過程裝備控制技術及應用與專業內的其他專業課密切相關，過程裝備與控制工程這個專業也是交叉學科，所以可在實驗教學的時候，本專業教師與化學工程與工藝的老師一起分段教學，過程設備、自動控制、化工機械等知識由本專業教師負責，化工工藝、反應機理等知識由化工專業相關的老師負責，這樣學生可以避免知識盲區。除此之外，實踐教學應注重學以致用，從基礎的理論知識學習，到控制系統的設計，這些都應該與實踐相結合，控制系統的設計應該與實際的設備、工藝以及計算機控制界面的設計相結合，并會根據實際的工藝過程判斷控制方案，正確控制工藝流程，具有工藝調節的基本思維。

2.4 加強校內外教學基地建設

為加強實踐教學基地建設，可將校內實驗室、實訓室加大開放力度，與校外企業聯合，資源優勢互補，實驗實訓室除了完成校內的實驗教學任務，還要承擔一定的科研任務，科研的課題可以是與校外企業聯合研究的，可解決實際生產問題的。在搭建好校內實驗平臺的基礎上，也要跟相關的企業進行工業實習基地的建設，基地建設本身應選擇那些反應周邊產業和專業相關的產業，比如中國石化安慶石化總廠，中國石化金陵分公司、宿州中糧生物化學有限公司等企業建立實習基地，這些企業應用到了過程裝備控制技術及應用這門課的大量知識內容，比如復雜控制系統中的選擇性控制系統、分程控制系統以及計算機控制系統，除此之外也有SIS、MIS、DCS控制系統的廣泛應用，對學生深刻認識到過程裝備控制技術的真正實際應用很有幫助。

3 結語

高校作為培養高等人才的基地，發揮著不可替代的作用[6]。過程裝備與控制工程是一門注重實踐教學的工科專業，高校的實踐教學在培養大學生實踐創新能力和促進專業發展具有積極地作用。學生實踐創新能力的培養，任重而道遠，每所高校因自身情況的不同，都或多或少的存在一些問題。一個專業的建設需要對整個專業體系、課程設置以及教學內容進行不斷探索，這是一個系統性的工程， 而學科建設的基礎必然是每一門具體的學科 過程裝備控制技術及應用是該專業核心課程，注重實踐教學，工業應用廣泛，要根據行業發展與時俱進。通過實踐教學探索，強化學科之間的實踐教學聯系，不斷提高學生的實踐能力、解決問題的能力，為以后的學習和工作打下堅實的基礎。