過程裝備與控制工程專業的發展現狀及趨勢

江有權，許岫瑜，張海燕

（安徽科瑞咨詢服務有限公司，安徽蕪湖 241000）

過程裝備與控制工程專業（以下簡稱過控專業）是一門綜合性的專業，除了涉及到機械工程、化工等知識，還涉及到電氣控制、計算機控制等知識，其設置目的在于培養適應現代化工業發展的高級機械人才。現階段，隨著“中國制造2025”計劃的提出與逐步落實，國家與社會對過控專業人才需求不斷增長，同時也對該專業人才培養提出了新的標準要求，要求該專業人才不僅要掌握專業基礎知識，也要掌握計算機技術。由此，該專業呈現了信息化、智能化的發展趨勢。深入了解該專業發展現狀，分析其發展趨勢，對該專業發展有重要意義。

1 過程裝備與控制工程專業概述

過控專業前身為化工機械專業，課程內容主要為化工機械設備結構、類型、運行原理、設計及其系統運行狀態監測。我國于1951年建立該專業，建立初期，吸取蘇聯經驗，結合本身國情，在化工基礎上引入了機械內容。而隨著經濟發展，控制也成為了該專業的重要課程內容。1998年，該專業正式改名為過程裝備與控制工程專業，并在各大工科院校先后設立。過控專業研究過程裝備及其配套設施，以及具備環保節能功效的設備設施的設計與開發，還有過程控制安全保障。從某種角度來看，該專業的發展能夠決定多種行業領域的發展，如化工、醫藥、機械、能源、食品等行業的生產加工都需要應用過程裝備。該專業以過程裝備為“體”，以控制技術與過程原理為“兩翼”，充分體現了學科的交叉融合性。由于傳統控制技術向現代控制技術的發展，計算機技術成為該專業人才必須要掌握的基本技能。

2 過程裝備與控制工程專業的發展現狀

在實現“兩個一百年”奮斗目標、實現“中國夢”的目標指向下，我國經濟迅猛發展，各行各業對高級人才的需求日益增長。但不管是農業、食品行業，還是石油化工、冶煉，亦或者是醫藥、環保，都對過控專業高級人才有較大的需求，這主要是因為各行各業機械化、智能化、信息化發展中化工機械設備與控制系統的應用。而且，能源、軍事、航空航天等行業領域的發展也需要過程專業高級人才的支撐。從某種角度來看，對過控專業人才的培養以及該專業的發展能夠促進我國經濟實力的增強，并能反映我國的行業發展情況。

現階段，全國已經有76所高校設置了過控專業，其中不乏985/211工程院校。從當前高校專業設置情況來看，不同高校對該專業的所屬系別劃分有明顯差異，如該專業在浙江大學屬于能源工程系，在南京工業大學、山東大學屬于機械系，在華東理工大學屬于機械與動力系，在西安交通大學、清華大學屬于控制工程系。而且，不同高校在該專業人才培養模式的構建上融合了學校本身特色，更加滿足國家與社會的人才需求。浙江大學過控專業全國排名第一，以浙江大學為例，浙江大學將該專業課程細化為通識課、工學類必修與選修課、專業核心課程、個性課程以及第二課堂，專業核心課程包括理論與實踐課程，其中理論課程不僅涵蓋控制工程與過程設備相關內容，也有CAD、專業文獻檢索、微機原理等計算機技術，實踐課程有工程訓練加強實習、生產實習以及過程裝備課程設計。同時，又開設了教學特色課程，如過程設備設計、過程機械雙語課程，現代過程裝備制造技術討論課程以及過程裝備故障診斷技術研究課程。另外，浙江大學突出卓越導向，啟動實施一流本科生培養計劃、卓越研究生培養計劃，實施優質生源工程，重構高質量通識課程，并大力推動“網上浙大”建設，深化課堂教育、慕課教學、移動學習和網絡平臺創新互動，打造線上線下互動的新型學習空間，為過控專業人才培養構建良好環境。

通過對浙江大學過控專業人才培養模式的分析，總結得出以下結論：高校推動過控專業發展，要堅定新時代創新應用型高級人才的培養方向，以國家與社會對過控人才的需求為導向，引入先進的控制工程與過程設備理論知識，同時加強實踐、計算機技術課程設置，并充分利用信息技術優勢構建開放的學習環境，給學生提供創新實踐的機會，從而促進學生多元化發展。

在現代化的時代背景下，過控專業給多個行業領域的持續性發展提供了強有力的人才支撐，同時，對過程裝備與控制技術的研究也更加深入。從目前該專業的發展情況來看，該專業已經成為了工業以及過程設備與控制相關領域發展的重要基礎。

3 過程裝備與控制工程專業的發展趨勢

3.1 信息化

隨著過程裝備的發展，信息技術逐漸被應用于多種設備的控制系統中，傳統控制被計算機控制所取代。由此，信息技術成為過程專業人才必須掌握的基本技能，而過控專業也逐漸走向信息化道路，這不僅表現在專業課程設置上，也表現在實際的教育教學管理中。專業課程設置方面，不少高校結合學生認知發展定位課程性質，根據實際需要加入了CAD、MATLAB、微機原理、計算機輔助設計等專業必修、選修課程；實際教育教學管理中，許多高校按照專業課程設置、專業規模構建信息化教育管理平臺，無論是過程裝備課程設計、畢業設計還是通識課程學習、第二課堂學習，都由學生依托網絡環境進行。未來，過控專業仍持續向信息化方向發展。今年發生的幾起化工企業火災爆炸事故，凸顯了信息化在化工生產中的重要作用。

3.2 智能化

在全世界范圍內，各個行業領域的核心內容都聚焦于智能控制、智能管理與智能生產。而過程設備是各行業領域的“工作母機”，其控制系統的智能化更是成為了各行業領域發展的重中之重。所以，過控專業也勢必會走向智能化道路。智能化的主要特點在于自動人機交互、自動控制優化、遠程監控診斷控制過程、有豐富數據庫、可實現資源共享。隨著智能化控制系統的應用，化工、制造、食品等行業的生產加工能力會不斷提升，場地使用與人工成本也會降低，能源、軍事、航空航天等行業的模式識別與定位能力會得到增強。從當前的發展形勢來看，該系統的應用將會更加普遍，而各行業人才的短缺也會對過程裝備控制系統智能化發展以及各行業領域的可持續發展產生阻礙作用。為了適應各行業領域對高級機械人才的需求，過控專業必須要引入智能化控制內容。

3.3 多元化

人才是各行業領域發展的基礎，不管是行業轉型升級，還是技術革新，都依賴于人才。現階段，我國仍舊缺乏高級機械人才。國家與社會對高級機械人才的大量需求給高校過控專業人才培養帶來了巨大壓力，也為其發展指明了方向。因為過控專業理論及技術能夠應用到各行業領域中，所以該專業會逐漸走向多元化的發展道路，為不同行業領域提供所需人才。這里的多元化，不僅指專業課程內容的多元，也指人才培養方向的多元。專業課程內容上，加入不同行業領域應用的先進過程裝備與控制技術知識；人才培養方向上，針對不同行業領域制定相應的人才培養計劃。

4 結語

過程裝備與控制技術在各行各業中的廣泛應用，使得國家及社會對高級機械人才的需求量不斷增長，這給高校過控專業發展帶來了契機與挑戰。從當前發展情況來看，過控專業逐漸滲透于各行各業中，持續向智能化、信息化、多元化方向發展。在實際發展中，高校應當堅持新時代創新應用型高級機械人才培養的方向，以人才需求為導向，優化專業課程設置，改善課程內容，構建適應于新時代的過控專業人才培養模式。